一種立式蓄熱換熱箱制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種立式蓄熱換熱箱，其特征在于該換熱箱包括：由內(nèi)筒體、外筒體通過肋片相連組成蓄熱管中填有相變材料，上蓋板和下蓋板的開孔與蓄熱管的內(nèi)筒體聯(lián)結(jié)，由上蓋板、上頂蓋與外立壁面形成的上熱流體空間與由下蓋板、下底板與外立壁面形成的下熱流體空間通過中空的內(nèi)筒體上下相通；冷流體入口與冷流體出口之間設(shè)有有帶有條形孔的均流板、冷流體空間、有帶有條形孔的均流板a、左右相通；冷流體空間由均流板a、均流板b、上蓋板、下蓋板、前后兩面外立壁面圍合而成，內(nèi)部有豎直安裝的蓄熱管。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)專利涉及一種立式蓄熱換熱箱，屬于傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域的專利技術(shù)創(chuàng)造。
技術(shù)介紹
太陽能作為一種可再生清潔能源，逐步被用于獲取熱量用于取暖、發(fā)電等。但太陽能輻射因受到晝夜、季節(jié)和天氣的影響，常表現(xiàn)出間歇性和不穩(wěn)定性，這也是太陽能利用效率低的主要原因。因此，要想把太陽能這種取之不盡用之不竭的清潔能源充分利用起來，其關(guān)鍵所在就是如何實現(xiàn)長時間對太陽能熱的儲存。近年來，許多學者專家都對太陽能蓄熱利用技術(shù)進行了研究。目前，研究主要集中在顯熱蓄熱、相變潛熱蓄熱和化學反應蓄熱三個方面，其中相變潛熱蓄熱技術(shù)具有所需蓄熱材料少、安全、可控性好等優(yōu)點，利用較為廣泛，例如采用石蠟作為蓄熱材料，將其加入換熱箱中，利用相變進行蓄熱。相變材料的潛熱量比顯熱量要大得多，利用相變材料的潛熱量可以有效地減小傳統(tǒng)熱換熱設(shè)備的尺寸。但現(xiàn)有換熱箱存在一個嚴重的問題就是在相變材料發(fā)生相變放熱的過程中，相變材料放熱不均勻，造成部分相變材料釋放潛熱后凝固，固體導熱性能遠遠低于液體對流換熱，因此凝固的相變材料將嚴重阻礙液態(tài)相變材料釋放的熱量向外導熱，從而導致?lián)Q熱箱換熱量達不到設(shè)計值，大大降低了換熱效率。例如，中國專利CN201510296852.4公開了一種相變儲能熱水器，包括換熱器外殼，換熱器外殼內(nèi)有保溫材料層，所述保溫材料層內(nèi)是內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括內(nèi)膽外殼，所述內(nèi)膽內(nèi)填充有相變材料，相變材料的填充體積占內(nèi)膽體積的80％-98％，在所述相變材料中埋設(shè)有換熱盤管，在所述相變材料中均勻分布設(shè)置電加熱機構(gòu)，利用電加熱是使相變材料相變蓄熱，隨后將熱量加以利用。但設(shè)計存在以下不足：其一，相變材料相變放熱給冷水時，會出現(xiàn)冷凝不均勻的現(xiàn)象，其冷水管旁的相變材料先冷凝放熱，進而凝固阻礙其余相變材料放熱，導致蓄熱量利用不充分；其二，換熱時間長，升溫過程慢，相變材料先進行蓄熱后再對其冷水進行加熱，而相變材料相變潛熱較大，蓄熱時間長，因而對水加熱的效率不及直接采用電加熱來的快速。其三，通過電加熱的形式使材料相變蓄熱，將高品位的電能轉(zhuǎn)化成低品位的熱能，造成了能源的浪費。而本專利技術(shù)利用了太陽能這種清潔可再生能源代替了傳統(tǒng)的電能，通過設(shè)計特定的換熱結(jié)構(gòu)，使相變材料均勻地相變吸熱放熱，有效地避免相變材料放熱凝固，進而阻礙其余相變材料放熱的現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的基本思路是：通過將相變材料封裝在蓄熱管中，再配合與內(nèi)外筒體相連的肋片，一方面，加大蓄熱管的換熱面積，讓相變蓄熱材料換熱充分，均勻相變吸熱；另一方面，避免相變材料放熱過程中發(fā)生冷凝不均勻，而造成凝固阻礙其余相變材料放熱的現(xiàn)象。換熱箱中熱流體采用上進下出，均勻沖刷蓄熱管內(nèi)筒內(nèi)壁面，熱量通過壁面?zhèn)鬟f給夾在內(nèi)筒和外筒之間的相變材料，相變材料吸收足夠的熱量融化為液態(tài)，繼續(xù)吸收潛熱并蓄存潛熱。當另外的時間需要取用熱量時，可使同一斷面上外筒壁面的冷流體橫向流動沖刷外壁面，靠近外筒外壁面的液體持續(xù)放熱并慢慢凝固，雖然凝固的相變材料的熱阻值較高，相變材料的熱量仍然可以通過連接內(nèi)筒和外筒的肋片傳熱，肋片傳熱很好的克服了固體相變材料熱阻大影響傳熱的問題，極大的提高了相變蓄熱換熱箱的換熱效率。本技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種立式蓄熱換熱箱，其特征在于該換熱箱包括：由內(nèi)筒體、外筒體通過肋片相連組成蓄熱管中填有相變材料，上蓋板和下蓋板的開孔與蓄熱管的內(nèi)筒體聯(lián)結(jié)，由上蓋板、上頂蓋與外立壁面形成的上熱流體空間與由下蓋板、下底板與外立壁面形成的下熱流體空間通過中空的內(nèi)筒體上下相通；冷流體入口與冷流體出口之間設(shè)有有帶有條形孔的均流板a、冷流體空間、有帶有條形孔的均流板a、左右相通；冷流體空間由均流板a、均流板b、上蓋板、下蓋板、前后兩面外立壁面圍合而成，內(nèi)部有豎直安裝的蓄熱管；其中：A、上熱流體空間與下熱流體空間通過蓄熱管的中空內(nèi)筒體上下連通；B、上熱流體空間與熱流體入口相通，下熱流體空間與熱流體出口相通；C、冷流體空間與泄水口、安全放氣閥連通。本技術(shù)的優(yōu)點是：利用清潔可再生太陽能進行蓄熱，提高太陽能熱利用率，綠色環(huán)保；同時利用相變材料相變蓄熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)水蓄熱，大大縮小換熱箱體積，提高房間面積利用率，再加上換熱箱特定的蓄熱管結(jié)構(gòu)，使相變材料快速均勻地相變吸放熱，有效避免了相變材料放熱凝固阻礙其他相變材料放熱的現(xiàn)象。使用該蓄熱換熱箱不受地域限制，換熱效率高，安全性能好，具有實用性和推廣性。附圖說明本說明書包括6幅附圖：圖1是蓄熱箱斷面圖，圖2是蓄熱箱A-A斷面圖，圖3是蓄熱箱B-B斷面圖，圖4是蓄熱箱C-C斷面圖，圖5是蓄熱箱D-D斷面圖，圖6是蓄熱箱的軸測圖。圖中：1、上頂蓋，2、下底板，3、外立壁面，4、上蓋板，5、下蓋板，6、擋流板，7、蓄熱管，8、內(nèi)筒體，9、外筒體，10、肋片，11、相變材料，12、泄水口，13、均流孔板a，14、均流孔板b，15、條形孔，16、冷流體入口，17、冷流體出口，18、熱流體入口，19、熱流體出口，20、安全放氣閥，21、上熱流體空間，22、下熱流體空間，23、冷流體空間。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本技術(shù)進一步進行描述，如圖所示，一種立式蓄熱換熱箱，其特征在于該換熱箱包括：由內(nèi)筒體8、外筒體9通過肋片10相連組成蓄熱管7中填有相變材料11，上蓋板4和下蓋板5的開孔與蓄熱管7的內(nèi)筒體8聯(lián)結(jié)，由上蓋板4、上頂蓋1與外立壁面3形成的上熱流體空間21與由下蓋板5、下底板2與外立壁面3形成的下熱流體空間22通過中空的內(nèi)筒體8上下相通；冷流體入口16與冷流體出口17之間設(shè)有有帶有條形孔15的均流板a13、冷流體空間23、有帶有條形孔15的均流板a13、左右相通；冷流體空間23由均流板a13、均流板b14、上蓋板4、下蓋板5、前后兩面外立壁面3圍合而成，內(nèi)部有豎直安裝的蓄熱管7；其中：A、上熱流體空間21與下熱流體空間22通過蓄熱管7的中空內(nèi)筒體8上下連通；B、上熱流體空間21與熱流體入口18相通，下熱流體空間22與熱流體出口19相通；C、冷流體空間23與泄水口12、安全放氣閥20連通。以上示意性的對本技術(shù)及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本技術(shù)的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本專利技術(shù)創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應屬于本技術(shù)的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種立式蓄熱換熱箱，其特征在于該換熱箱包括：???由內(nèi)筒體（8）、外筒體（9）通過肋片（10）相連組成蓄熱管（7）中填有相變材料（11），上蓋板（4）和下蓋板（5）的開孔與蓄熱管（7）的內(nèi)筒體（8）聯(lián)結(jié)，由上蓋板（4）、上頂蓋（1）與外立壁面（3）形成的上熱流體空間（21）與由下蓋板（5）、下底板（2）與外立壁面（3）形成的下熱流體空間（22）通過中空的內(nèi)筒體（8）上下相通；冷流體入口（16）與冷流體出口（17）之間設(shè)有有帶有條形孔（15）的均流板a（13）、冷流體空間（23）、有帶有條形孔（15）的均流板a（13）、左右相通；冷流體空間（23）由均流板a（13）、均流板b（14）、上蓋板（4）、下蓋板（5）、前后兩面外立壁面（3）圍合而成，內(nèi)部有豎直安裝的蓄熱管（7）；其中：A、上熱流體空間（21）與下熱流體空間（22）通過蓄熱管（7）的中空內(nèi)筒體（8）上下連通；B、上熱流體空間（21）與熱流體入口（18）相通，下熱流體空間（22）與熱流體出口（19）相通；C、冷流體空間（23）與泄水口（12）、安全放氣閥（20）連通。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種立式蓄熱換熱箱，其特征在于該換熱箱包括：
由內(nèi)筒體（8）、外筒體（9）通過肋片（10）相連組成蓄熱管（7）中填有相變材料（11），上蓋板（4）和下蓋板（5）的開孔與蓄熱管（7）的內(nèi)筒體（8）聯(lián)結(jié)，由上蓋板（4）、上頂蓋（1）與外立壁面（3）形成的上熱流體空間（21）與由下蓋板（5）、下底板（2）與外立壁面（3）形成的下熱流體空間（22）通過中空的內(nèi)筒體（8）上下相通；
冷流體入口（16）與冷流體出口（17）之間設(shè)有有帶有條形孔（15）的均流板a（13）、冷流體空間（23）、有帶...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉東，韓如冰，卿玉濤，
申請(專利權(quán))人：西南科技大學，
類型：新型
國別省市：四川;51