CN101408388A - 一种蓄热换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄热换热器，包括有壳体，其上开设第一流体入口和第一流体出口，壳体内平行交错焊接有多排换热单元，相邻换热单元之间以及换热单元与壳体内壁之间均预留有空间以形成第一流体换热通道，其首末两端分别与第一流体出口和第一流体入口连通；换热单元内布设有换热管，不同排换热管内形成第二流体换热通道；壳体上另开设有第二流体入口和第二流体出口，第二流体换热通道首末两端分别与第二流体入口和第二流体出口连通；换热单元外壳与换热管之间围成的换热空间为固体换热通道，在换热单元上开设有固态介质输入口。本发明可同时进行固、液、气或固、液、液三种形态介质之间的换热，可应用于蓄热储能、多种介质换热等特殊应用场合。

Description

一种蓄热换热器
技术领域
本发明涉及到热交换技术领域，尤其是一种蓄热换热器。
背景技术
传统的换热器可分为间壁式换热器和混合式换热器，间壁式换热器又有管式、板式、翅片式等形式，混合式换热器有冷却塔、气体洗涤塔等形式。这些换热器在原理、结构和性能上都有较大的差别，但是均只能用于两种介质之间的热交换，不能实现三种以上介质之间的热交换。
在蓄热技术领域，在使用蓄热材料的情况下，为了实现热量的有效储存和释放，不仅需要涉及三种介质的换热器，而且在使用固态蓄热材料时需进行固、液、气或者固、液、液三种形态介质之间的换热。现有的换热器技术中也有可以进行三种介质换热的换热器技术，如专利名称为：可以使三种介质进行换热的钎焊板式换热器，专利号为200510080502.0的发明专利公开了三种介质的换热，但这些换热器均只适用于三种流体介质之间的换热。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的换热器只能进行两种介质或三种流体介质之间的热交换的不足，提供一种可同时进行固、液、气或者固、液、液三种形态介质之间的换热的蓄热换热器。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种蓄热换热器，包括有壳体，在该壳体上开设有第一流体入口和第一流体出口，所述壳体内平行交错焊接有多排换热单元，相邻换热单元之间以及换热单元与壳体内壁之间均预留有空间，该空间形成第一流体换热通道，该第一流体换热通道首末两端分别与所述第一流体出口和第一流体入口连通；所述换热单元内布设有换热管，所述不同排换热管内形成第二流体换热通道，在所述壳体上开设有第二流体入口和第二流体出口，该第二流体换热通道首末两端分别与所述第二流体入口和第二流体出口连通；所述换热单元外壳与换热管之间围成的换热空间为固体换热通道，在所述换热单元上开设有与所述固体换热通道连通的固态介质输入口10，11。
所述不同排换热管之间为串联连接或并联连接或串联与并联混合连接。针对换热管的多种连接方式，有助于拓宽蓄热换热器的使用范围，可根据具体使用场合，按需而定。
所述换热单元表面布置有多个翅片。翅片的设置能加强换热效果。
所述相邻换热单元对的表面上的翅片交错设置。翅片的交错没置可增强流体紊动，进一步加强换热效果。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.该换热器可同时进行固、液、气或者固、液、液三种形态介质之间的换热，可应用于蓄热储能、多种介质换热等多种特殊应用场合。
2.经试验运行，该换热器换热效果良好。
3.该换热器可根据实际使用情况，进行形式上的组合、变化，适用范围广。
附图说明
图1为换热器局部剖视图；
图2为换热器另一侧面示意图；
图3为换热器结构示意图；
图4为换热管结构示意图；
图5为换热单元俯视图；
图6为换热单元主视图；
附图标记说明：1、第一流体出口，2、第一流体入口，3、第二流体出口，4、第二流体入口，5、壳体，6、换热管，7、换热单元，8、第一流体换热通道，9、翅片，10，11、固态介质输入口，12、第二流体换热通道，13、固体换热通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
请参阅图1到图6所示，一种蓄热换热器，包括有壳体5，在该壳体5上开设有第一流体入口2和第一流体出口1，壳体5内平行交错焊接有多排换热单元7，相邻换热单元7之间以及换热单元7与壳体5内壁之间均预留有空间，该空间形成第一流体换热通道8，该第一流体换热通道8首末两端分别与第一流体出口1和第一流体入口2连通；
换热单元7内布设有换热管6，不同排换热管6内形成第二流体换热通道12，不同排的换热管6之间可以采用串联、并联、先串联几排再并联等多种形式连接在一起，视具体应用场合而定，在壳体5上开没有第二流体入口4和第二流体出口3，该第二流体换热通道12首末两端分别与第二流体入口4和第二流体出口3连通；通过上述的两组流体进出口，可供两种流体在换热器中进出以进行换热；
换热单元7外壳与其内的换热管6之间围成的换热空间为固体换热通道13，在换热单元7上开设有与固体换热通道13连通的固态介质输入口10，11，固态换热介质通过该固态介质输入口10，11注入。
进一步的，为加强换热的效果，在相邻换热单元6相对的表面上交错布置有多个翅片9。
本换热器的加工步骤如下：
(a)加工固体换热单元7；
(b)将固体的换热介质注入固体换热单元7内；
(c)将固体换热单元7按照要求焊接在一起；
(d)将各排固体单元7内的换热管6按照设计的方式连接在一起，形成换热通道，并留出通道的进出口；
(e)对换热器整体进行保温；
(f)对制造好的换热器进行气密性等性能的检测。
本实施例的换热器经运用于空调冷凝热的回收系统中测试，各项性能优越。为了有效回收空调冷凝热同时解决空调运行时间和用热时间不同步的问题，本实施例的换热器起到蓄热换热器的作用。具体使用情况是，第二流体换热通道12的进出口并联到空调冷凝器的两段，固体换热通道13内注入的是自制的固、液相变材料，固体换热单元7之间形成的第一流体换热通道8的第一流体入口2连接自来水，第一流体出口1连接到热水用户端；在空调运行时，通过自动控制系统切换到蓄热状态，高温高压的制冷剂通过第二流体换热通道12将热量传给固体换热通道13内的固、液相变材料储存起来。当用户需要热水时，打开自来水，从固体换热单元7之间形成的第一流体换热通道8进入，通过热交换吸收固、液相变材料的热量达到用户使用热水的要求。
固体换热单元7内灌注的是相变温度为52℃左右的固、液相变材料，放热时的热水温度在40~52℃之间，完全满足生活热水的使用要求。经试验运行，该换热的放热量和蓄热量之比为90％以上，性能优良。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1、一种蓄热换热器，包括有壳体(5)，在该壳体(5)上开设有第一流体入口(2)和第一流体出口(1)，其特征在于：
所述壳体(5)内平行交错焊接有多排换热单元(7)，相邻换热单元(7)之间以及换热单元(7)与壳体(5)内壁之间均预留有空间，该空间形成第一流体换热通道(8)，该第一流体换热通道(8)首末两端分别与所述第一流体出口(1)和第一流体入口(2)连通；
所述换热单元(7)内布设有换热管(6)，所述不同排换热管(6)内形成第二流体换热通道(12)，在所述壳体(5)上开设有第二流体入口(4)和第二流体出口(3)，该第二流体换热通道(12)首末两端分别与所述第二流体入口(4)和第二流体出口(3)连通；
所述换热单元(7)外壳与换热管(6)之间围成的换热空间为固体换热通道(13)，在所述换热单元(7)上开设有与所述固体换热通道(13)连通的固态介质输入口(10，11)。
2、如权利要求1所述的蓄热换热器，其特征在于：所述不同排换热管(6)之间为串联连接或并联连接或串联与并联混合连接。
3、如权利要求1或2所述的蓄热换热器，其特征在于：所述换热单元(6)表面布置有多个翅片(9)。
4、如权利要求3所述的蓄热换热器，其特征在于：所述相邻换热单元(6)相对的表面上的翅片(9)交错设置。
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