一种基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器的制作方法

本实用新型以碳纤维发热线为发热材料，涉及清洁采暖领域，尤其涉及一种基于碳纤维的城市轨道车辆新型电暖器，适用于给城市轨道车辆采暖。

背景技术：

随着城市轨道车辆的发展，人们对车辆的舒适性要求也越来越高，特别是冬季气温较低的时候，一个舒适的车厢是乘客们所期望的。目前，城市轨道客车上采用的取暖方式主要包括温水采暖、空调采暖、电热管或电热膜电采暖等。以往城市轨道客车的各种采暖装置各有缺点，温水采暖方式安装复杂不易检修；空调采暖耗电量大，温度分布均匀性差；电热管电采暖耗能高、舒适性差；电热膜采暖技术初始升温缓慢、布置要求高，使用寿命短。

因此，综上所述，有必要提供一种新型电暖器以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

根据上述问题，提供一种基于碳纤维的城市轨道车辆新型电暖器。本实用新型主要利用碳纤维发热线作为城市轨道车辆电暖器的发热材料进行加热，升温迅速，热转换效率高，环保性能好，大幅度节省电能。碳纤维电热板低温辐射供暖系统可以充分体现人性化需求，利用智能温控器可随时调节室内供暖温度，辐射出的远红外波对人体无害，安全可靠寿命长，符合国家关于节能与环保的有关要求。本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，包括：加热机构和控制单元；

所述加热机构包括电暖器壳体和碳纤维发热线，所述电暖器壳体的底部设有线槽，所述碳纤维发热线置于所述线槽中，所述碳纤维发热线的上方设有隔热板，插入所述电暖器壳体的卡槽中，通过结构间的过盈配合固定，减少对车厢座椅的直接加热；所述电暖器壳体外侧底部设有散热翅片；

所述电暖器壳体的一端设有插板，所述插板通过结构间的过盈配合定位与固定，用来阻止热量散出，减少发热线向电暖器外侧的热量散失；

所述电暖器壳体的顶部两侧设有固定边，两侧固定边上均设有间隔分布的螺栓固定孔，通过与所述螺栓固定孔配合连接的螺栓将所述加热机构安装在每节车厢每个座椅的下方；

所述控制单元包括显示屏面板、置于每节车厢中的下位机和置于头车驾驶室的上机位；所述显示屏面板置于所述电暖器壳体的另一端侧壁上，显示电暖器的温度；所述下位机布置在每节车厢头部距地面高1.3-1.5m处，所述下位机中设有温度传感器、智能控制器和无线收发模块，所述温度传感器用于监测车厢的温度，所述智能控制器用来处理温度信号，所述无线收发模块用来发送信号；所述智能控制器与所述显示屏面板电连接，处理所述显示屏面板传来的信息和上机位下达的指令；所述上机位设有键盘、无线收发模块和智能控制器，所述键盘用于设置温度上限及温度下限；所述无线收发模块用来接收信号；所述智能控制器用来处理无线模块接收的信号。

进一步地，所述碳纤维发热线的布局采用左右两根线间隔10mm，线槽长度330mm，宽1mm的循环往复的排列方式，共设置了78个所述线槽来固定所述碳纤维发热线。

进一步地，所述散热翅片的长度为390mm，宽度为2mm，高度为2mm，间隔3mm循环往复排列。

进一步地，所述电暖器壳体在长度方向的靠近乘客腿部一侧的侧壁上对称设有散热孔，便于所述碳纤维发热线产生的热量及时散发出去，使车厢快速升温；所述散热孔的长度为45mm，宽度为5mm，相邻两个散热孔的间距为5mm。

进一步地，每节车厢中至少设有一个下位机，每个下位机中至少设有一个温度传感器，或根据实际需要设置多个下机位，安装在车厢头部、尾部以及中间左右两侧。

与现有采暖设备相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，采用碳纤维发热线为发热材料，热转换效率高，降低能耗；清洁环保，升温速度快、改善了市面上采暖方式的加热不均匀性；占用空间小、热舒适性好，温度控制方便灵活，可根据需要方便设置舒适温度，并在线适时显示当前实际温度。

2、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，采用的碳纤维发热线升温快、电热转换效率高、耐高温、抗氧化、使用寿命长。

3、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，碳纤维发热线穿透性强，主要以辐射方式传热，不干燥不上火。

4、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，碳纤维发热线韧性强，不易折断且易于安装，实用布置方便。

5、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，碳纤维发热线所需功率较小，有效降低能耗，节约能源。

6、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，电暖器底部安装隔热板，可有效减小热量的逸散。

7、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，碳纤维加热线断线不起弧，可有效避免火灾意外的发生。

8、本实用新型提供的基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，碳纤维材料无毒无害，使用期间无电磁波、噪音产生，安全环保舒适。

基于上述理由本实用新型可在城市轨道车辆取暖等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型的左视图。

图5是本实用新型的右视图。

其中：1、电暖器壳体；2、显示器面板；3、螺栓固定孔；4、散热孔；5、碳纤维发热线；6、隔热板；7、插板；8、线槽；9、散热翅片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种基于碳纤维的城市轨道车辆电暖器，包括：加热机构和控制单元；

所述加热机构包括电暖器壳体1和碳纤维发热线5，所述电暖器壳体1的底部设有线槽8，所述碳纤维发热线5置于所述线槽8中，所述碳纤维发热线5的上方设有隔热板6，插入所述电暖器壳体1的卡槽中，通过结构间的过盈配合固定，减少对车厢座椅的直接加热；所述电暖器壳体1外侧底部设有散热翅片9；

所述电暖器壳体1的一端设有插板7，所述插板7通过结构间的过盈配合定位与固定，用来阻止热量散出，减少发热线向暖气外侧的热量散失；

所述电暖器壳体1的顶部两侧设有固定边，两侧固定边上均设有间隔分布的螺栓固定孔3，通过与所述螺栓固定孔3配合连接的螺栓将所述加热机构安装在每节车厢每个座椅的下方；

所述控制单元包括显示屏面板2、置于每节车厢中的四个下机位和置于车头的一个上机位；所述显示屏面板2置于所述电暖器壳体1的另一端侧壁上，显示电暖器的温度；所述下位机布置在每节车厢头部距地面高1.3-1.5m处，所述下机位中设有ds18b20温度传感器、at89c51智能控制器和nrf905无线收发模块，所述温度传感器用于监测车厢的温度，所述智能控制器用来处理温度信号，所述无线收发模块用来发送信号；所述上机位中采用单片机为核心控制单元，下机位采用温度传感器采集温度，采用无线收发模块接收和发送信号；所述智能控制器与所述显示屏面板2电连接，处理所述显示屏面板2传来的信息和上机位下达的指令；所述上机位设有键盘、nrf905无线收发模块和at89c51智能控制器，所述键盘用于设置温度上限及温度下限；所述无线收发模块用来接收信号；所述智能控制器用来处理无线模块接收的信号。

优选的，所述电暖器壳体1在长度方向的靠近乘客一侧的侧壁上对称设有散热孔4，便于所述碳纤维发热线5产生的热量及时散发出去，不滞留在电暖器内部，使车厢快速升温。

优选的，每节车厢中至少设有一个下位机，每个下位机中至少设有一个温度传感器。

实施例1

电暖器整体采用矩形金属壳的样式，在电暖器壳体1底部设置碳纤维发热线5和线槽8，碳纤维发热线5的布局采用左右两根线间隔10mm，线槽长度330mm，宽1mm的循环往复的排列方式，共设置了78个线槽来固定碳纤维发热线，通电后碳纤维发热线5产生热量。电暖器正视图如图1所示，电暖器壳体1的正面，即靠近乘客的一侧设置长45mm，宽5mm，孔间距为5mm的散热孔4，为了方便碳纤维发热线5产生的热量能及时的散发出去，不滞留在电暖器内部，使车厢达到快速升温的目的。电暖器左视图如图3所示，电暖器壳体1的左侧面留有显示屏安装口，用来安装显示屏以显示当前电暖器工作状态的相关信息。电暖器右视图如图4所示，电暖器壳体1的右侧面为插板7，插板7通过结构间的过盈配合定位与固定，用来阻止热量散出。电暖器上方与座椅靠近的一侧装有隔热板6，隔热板6安装进电暖器的结构插槽内，隔热板6位于座椅和电暖器发热线之间。电暖器壳体1下面设计了长390mm，宽2mm，高2mm，翅片间隔3mm的循环往复排列方式的散热翅片9。碳纤维电暖器是通过螺栓固定在座椅支架上的方式安装的，如图2所示，在电暖器壳体1顶部的两侧面上共对称设置有6个直径9mm的螺栓固定孔3，使用m8的螺栓，以便将电暖器壳体1安装在座椅上。在控制电暖器设备方面，设备装有控制单元，该控制单元能够监测温度，显示当前所检测的值，并能通过下位机的nrf905无线收发模块接收和发送信号。头车装置上位机，主机有显示屏幕，可显示所有车厢当前温度，通过键盘设置舒适温度区间，温度在区间之外则报警提示；每个车厢至少设置一个下位机，下位机装有温度传感器、无线收发模块以及显示模块。温度传感器ds18b20采集数据，经智能温控器at85c51处理后，通过无线收发模块nrf905发送给上位机。

本实用新型根据计算出整个车厢的总发热功率，城市轨道客车车厢的结构特点和安装位置，设计出若干个车厢配套电暖器，发热材料采用碳纤维发热线5。该电暖器不仅升温迅速，传热速度快，热转换效率高，而且无污染、节约能源，舒适性好。碳纤维电热板低温辐射供暖系统可以充分体现人性化需求，利用智能温控器可根据需要适时调节温度，辐射出的远红外波对人体无害，安全可靠寿命长，符合国家关于节能环保的有关要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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