CN103591710A - 一种相变传热水箱换热器 - Google Patents

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王金平
徐少凡
朱彩云
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Abstract

本发明公开了一种相变传热水箱换热器，其特点是通过将换热部分、测温盲管、水管插口、辅助加热管插口集成焊接在法兰上，使水箱和换热器能承受一定的压力，确保气态的导热介质及承压水箱不会发生泄漏。换热部分设计有一个扩压管，可以升高介质的温度，提高换热效率。采用这种换热器，由于使用低沸点的导热介质，水箱与集热器之间的换热速度更快，热损失更小。

Description

一种相变传热水箱换热器
一、技术领域
本发明涉及太阳能热利用技术，特指一种用于分体式间接换热的太阳能热水器水箱的换热器。 
二、背景技术
在太阳能热利用领域，太阳能热水器已经出现包括真空管热水器和平板热水器在内的多种成熟产品，平板型太阳能热水器以其更长的使用寿命及简便的安装方法，正在迅速打开市场。平板太阳能热水器多使用间接加热的方式，所采用的导热介质比较粘稠，导致换热循环缓慢，导热效率不高。 
要解决这个问题，有两种手段，一是采用强制循环，二是采用相变导热介质。强制循环由于需要循环泵，就存在两个问题，即循环泵运行需要耗费一定的电能，而且现有的循环泵不够耐用，容易损坏。采用相变导热介质，就需要设计一种新型的换热器，以适应相变导热介质的特性，使得换热充分，并防止热量反方向传递。同时这种换热器还要考虑到防止介质产生不凝性气体后产生气堵，以及密封性。 
三、发明内容
本发明提出一种相变传热水箱换热器，其结构由上行真空阀、进气管、扩压管、换热盘管、回液管、下行真空阀、测温盲管、水管插口、辅助加热管插口、法兰组成，其中法兰边缘上，呈环形开有若干个通孔，即固定螺栓孔，靠近内侧轧制有一个环形斜面，进气管、回液管、水管插口、辅助加热管插口及测温盲管都焊接在法兰上。进气管、扩压管、换热盘管及回液管组成换热部分，进气管管口位置最高，向下弯曲后，依次连接到扩压管、换热盘管、回液管，回液管位置最低。扩压管具有增压升温作用和提供预留空间防止不凝性气体气堵的作用。进液管上安装有上行真空阀，回流管上安装有下行真空阀，上行真空阀关闭时，抽气口只能与上方连通，下行真空阀关闭后，抽气口只能与下方连通，两个阀门口部设计有与太阳能集热器配合的连接口，阀门的功能是用于添加介质以及抽真空。加入相变介质时，不能完全加满，要预留一定的空间，便于循环。水管插口包括进水管插口和出水管插口，两者对称分布，且外观一致。 
本发明通过将换热部分、测温盲管、水管插口、辅助加热管插口集成焊接在法兰上，使水箱和换热器能承受一定的压力，确保气态的导热介质及承压水箱不会发生泄漏。换热部分设计有一个扩压管，可以升高介质的温度，提高换热效率。采用这种换热器，由于使用低沸点的导热介质，水箱与集热器之间的换热速度更快，热损失更小。 
四、附图说明
下面结合附图，对本发明作进一步说明。 
图1是该装置的正面视图。 
图2是该装置的正面剖视图。 
图3是该装置的俯视图。 
图中所标部位分别为：1、上行真空阀；2、进气管；3、扩压管；4、换热盘管；5、回液管；6、下行真空阀；7、测温盲管；8、水管插口；9、辅助加热管插口；10、法兰；11、固定螺栓孔。 
五、具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。 
本装置需要安装在水箱上，为水箱供热。换热器的法兰10上有一个环形斜面，可以放置密封垫圈，周边有若干个固定螺栓孔11，可以通过螺栓将法兰10固定在内胆口上，并密封，使内胆可以承压。进气管2焊接在法兰上，上端向下弯曲，连接扩压管3、换热盘管4以及回液管5。上行真空阀1和下行真空阀6分别安装在进气管2和回液管5上，阀门口部设计有与太阳能集热器配套的连接口。水管插口8分别插入进水管和出水管配件后成为进、出水管，辅助加热管插口9安装辅助加热管。 
导热介质在太阳能集热器吸热汽化后，通过进气管2进入扩压管3，经过增压减速后，温度和压力升高，进入换热盘管4，放热冷凝。冷凝后的液体顺着换热盘管4向下流动，经回液管5回流到太阳能集热器。 

Claims (2)

1.一种相变传热水箱换热器，其结构由上行真空阀(1)、进气管(2)、扩压管(3)、换热盘管(4)、回液管(5)、下行真空阀(6)、测温盲管(7)、水管插口(8)、辅助加热管插口(9)、法兰(10)组成，其中法兰(10)边缘上，呈环形开有若干个通孔，即固定螺栓孔(11)，靠近内侧轧制有一个环形斜面，进气管(2)、回液管(5)、水管插口(8)、辅助加热管插口(9)及测温盲管(7)都焊接在法兰(10)上，进气管(2)、扩压管(3)、换热盘管(4)及回液管(5)组成换热部分，进气管(2)管口位置最高，向下弯曲后，依次连接到扩压管(3)、换热盘管(4)、回液管(5)，回液管(5)位置最低，扩压管(3)具有增压升温作用和提供预留空间防止不凝性气体气堵的作用。
2.根据权利要求1所述的一种相变传热水箱换热器，其特征是：进液管(2)上安装有上行真空阀(1)，回流管(5)上安装有下行真空阀(6)，上行真空阀(1)关闭时，抽气口只能与上方连通，下行真空阀(6)关闭后，抽气口只能与下方连通，两个阀门口部设计有与太阳能集热器配合的连接口，阀门的功能是用于添加介质以及抽真空，加入相变介质时，不能完全加满，要预留一定的空间，便于循环。
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PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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