CN111928707B - 相变蓄热换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了相变蓄热换热器，属于蓄热换热技术领域；相变蓄热换热器，包括工字滑槽架和换热筒，换热筒对称设置在工字滑槽架的两侧，换热筒外壁固接有对称设置的滑块，滑块滑动连接在工字滑槽架的滑槽内，且滑块沿着滑槽依次排列，换热筒的两端内壁固接有中心柱，中心柱外侧固接有三层螺旋叶片，螺旋叶片与中心柱将换热筒内腔分为冷工质流腔、相变蓄热材料腔和热工质流腔，且冷工质流腔和热工质流腔的两端分别通过管道系统与进口和出口相连；本发明现有技术中对密封件的密封性要求大，容易发生泄露的问题，且便于拆卸组装，供热稳定。

Description

相变蓄热换热器

技术领域

本发明涉及蓄热换热技术领域，尤其涉及相变蓄热换热器。

背景技术

在供热系统中，由于某些热源如太阳能等能量不稳定，从而造成供热存在间歇性或部分时间停止供热等状况，限制了这部分热源的应用，导致了热量的浪费，相变蓄热材料凭借其蓄热量大、温度稳定的特点，在供暖系统中已得到了越来越多的应用。

经检索，中国专利申请号为CN 203772088 U的专利，公开了一种一种板式相变蓄热换热器，包括括多个并行排列的密封箱，密封箱内部设有相变蓄热体，在密封箱的四个边角处均设置有角孔，所述任意两个相邻的密封箱之间设置有密封件，密封件将密封箱同侧端的两个角孔隔离，所述任意两个相邻的密封件呈180°夹角且平行设置，所述多个密封箱之间通过密封件围合形成间隔分布的热工质流腔和冷工质流腔。上述专利中的一种板式相变蓄热换热器装置存在以下不足：对于密封件的密封性要求很大，否则极易造成蓄热材料和工质的泄露，且有些蓄热材料具有腐蚀性，从而增加了使用风险。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对密封件的密封性要求大，容易发生泄露的问题，而提出的相变蓄热换热器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种相变蓄热换热器，包括工字滑槽架和换热筒，所述换热筒对称设置在工字滑槽架的两侧，所述换热筒外壁固接有对称设置的滑块，所述滑块滑动连接在工字滑槽架的滑槽内，且所述滑块沿着滑槽依次排列，所述换热筒的两端内壁固接有中心柱，所述中心柱外侧固接有三层螺旋叶片，所述螺旋叶片与中心柱将换热筒内腔分为冷工质流腔、相变蓄热材料腔和热工质流腔，且所述冷工质流腔和热工质流腔的两端分别通过管道系统与进口和出口相连。

优选的，所述冷工质流腔和热工质流腔的底壁上均设有波浪凸件。

优选的，所述中心柱内开有贯通的内腔，所述换热筒两端端壁开有与中心柱的内腔和相变蓄热材料腔相对应的开孔，且所述换热筒两端的开孔处固接有第一密封塞。

优选的，所述管道系统包括第一次管和第二次管，所述热工质流腔两端分别与第一次管相连通，所述第一次管远离换热筒的一端连通有第一主管，所述第一主管之间通过连管夹相连，所述相连通第一主管的一端固接有第二密封塞，所述相连通第一主管的另一端连接有三通管一，所述三通管一远离第一主管的一端为热工质进出口；所述冷工质流腔两端分别与第二次管相连通，所述第二次管远离换热筒的一端连通有三通管二，所述三通管二远离第二次管的一端连通有第二主管，所述第二主管之间通过连管夹相连，所述相连通的第二主管的一端固接有第二密封塞，所述相连通的第二主管的一端为冷工质进出口。

优选的，所述连管夹包括上夹板，所述上夹板一侧通过螺纹柱连接有下夹板，所述螺纹柱外壁螺纹连接有调节件，所述上夹板远离螺纹柱的一端与下夹板铰链相连，所述上夹板与下夹板之间的圆孔内置有对称设置的密封圈。

优选的，所述工字滑槽架靠近冷工质进出口的一端固接有箱体，所述工字滑槽架的另一端固接有连接件，所述连接件远离工字滑槽架的一端固接在箱体内壁上，所述依次排列的滑块组的一端限位在箱体的内壁上，所述滑块远离滑槽的侧壁开设有定位槽，所述定位槽连接有定位机构。

优选的，所述定位机构包括定位丝杆，所述定位丝杆两端固接在箱体的内壁上，所述定位丝杆与定位槽相配合，且将滑块组横向限位夹紧，所述定位丝杆远离冷工质进出口的外壁螺纹连接有端板和定位螺栓，且将滑块组纵向限位夹紧，所述端板通过滑槽与工字滑槽架滑动连接，所述端板远离滑槽的一端滑动连接在箱体内壁上。

优选的，所述箱体底部设有均匀分布的支腿。

与现有技术相比，本发明提供了相变蓄热换热器，具备以下有益效果：

1、该相变蓄热换热器，通过设置有三层螺旋叶片的换热筒，将冷工质、相变蓄热材料和热工质分离开来，从而可以避免现有技术中密封件容易泄露的问题，且换热效率高，供热稳定。

2、该相变蓄热换热器，通过设置独立的换热筒，可自由根据规格来决定该换热器的换热筒的数量，从而避免浪费或者供热不足的问题。

3、该相变蓄热换热器，通过设置连接夹和滑块，可便捷地对该换热器进行拆卸，方便设备的维修或更换构件。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明避免现有技术中密封件容易泄露，且无法自由组装和拆卸的问题，且换热效率高，供热稳定。

附图说明

图1为本发明提出的相变蓄热换热器的结构示意图一；

图2为本发明提出的相变蓄热换热器的部分结构示意图；

图3为本发明提出的相变蓄热换热器的结构示意图二；

图4为本发明提出的相变蓄热换热器的换热筒内部结构示意图；

图5为本发明提出的相变蓄热换热器的连管夹结构示意图。

图中：1、工字滑槽架；101、滑槽；2、换热筒；201、螺旋叶片；202、冷工质流腔；203、相变蓄热材料腔；204、热工质流腔；205、中心柱；206、第一密封塞；207、波浪凸件；3、滑块；401、第一次管；402、第二次管；501、第一主管；502、第二主管；601、三通管一；602、三通管二；7、第二密封塞；8、定位槽；901、上夹板；902、下夹板；903、螺纹柱；904、调节件；906、密封圈；1001、定位丝杆；1002、定位螺栓；1003、端板；11、箱体；12、支腿；1301、热工质进出口；1302、冷工质进出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-5，一种相变蓄热换热器，包括工字滑槽架1和换热筒2，换热筒2对称设置在工字滑槽架1的两侧，换热筒2外壁固接有对称设置的滑块3，滑块3滑动连接在工字滑槽架1的滑槽101内，且滑块3沿着滑槽101依次排列，换热筒2的两端内壁固接有中心柱205，中心柱205外侧固接有三层螺旋叶片201，螺旋叶片201与中心柱205将换热筒2内腔分为冷工质流腔202、相变蓄热材料腔203和热工质流腔204，且冷工质流腔202和热工质流腔204的两端分别通过管道系统与进口和出口相连。

本发明中，在使用时，当热（冷）工质通过换热器中的换热筒2，与相变蓄热体换热，相变蓄热材料通过蓄热（放热）将一部分能量储存（释放），另一部分热量（冷量）传递给冷（热）工质；当热工质停止运行或供热量不足以使冷工质达到所需温度时，相变蓄热材料释放相变潜热，使供热流体维持在供热温度且冷工质通过冷工质进出口1302只可在冷工质流腔202内流动，热工质通过热工质进出口1301只可在热工质流腔204内流动，冷、热工质互不影响，可避免放热失效和供热不稳，可用于不同工质之间的换热，实用性大为提高，且螺旋叶片201与中心柱205将换热筒内助分成三个流腔，结构可靠，不易发生冷工质、相变蓄热材料和热工质之间的泄露，进而安全性大大提高，且供热稳定高效。

实施例2：

参照图1-5，一种相变蓄热换热器，与实施例1基本相同，更进一步的是，冷工质流腔202和热工质流腔204的底壁上均设有波浪凸件207。

本发明中，当热工质和冷工质流经换热筒2中的热工质流腔204和冷工质流腔202时，通过在冷工质流腔202和热工质流腔204中设置波浪凸件207，加快换热工质的内部湍动，使得工质在换热筒2内部流动更加全面，且工质不易结垢；此外，增大了工质与相变蓄热材料的传热面积，从而强化了传热效果，蓄热和散热更加迅速、均匀， 使得传热更加稳定。

实施例3：

参照图1-5，一种相变蓄热换热器，与实施例1基本相同，更进一步的是，中心柱205内开有贯通的内腔，换热筒2两端端壁开有与中心柱205的内腔和相变蓄热材料腔203相对应的开孔，且换热筒2两端的开孔处固接有第一密封塞206。

管道系统包括第一次管401和第二次管402，热工质流腔204两端分别与第一次管401相连通，第一次管401远离换热筒2的一端连通有第一主管501，第一主管501之间通过连管夹相连，相连通第一主管501的一端固接有第二密封塞7，相连通第一主管501的另一端连接有三通管一601，三通管一601远离第一主管501的一端为热工质进出口1301；冷工质流腔202两端分别与第二次管402相连通，第二次管402远离换热筒2的一端连通有三通管二602，三通管二602远离第二次管402的一端连通有第二主管502，第二主管502之间通过连管夹相连，相连通的第二主管502的一端固接有第二密封塞7，相连通的第二主管502的一端为冷工质进出口1302。

连管夹包括上夹板901，上夹板901一侧通过螺纹柱903连接有下夹板902，螺纹柱903外壁螺纹连接有调节件904，上夹板901远离螺纹柱903的一端与下夹板902铰链相连，上夹板901与下夹板902之间的圆孔内置有对称设置的密封圈906。

工字滑槽架1靠近冷工质进出口1302的一端固接有箱体11，工字滑槽架1的另一端固接有连接件102，连接件102远离工字滑槽架1的一端固接在箱体11内壁上，依次排列的滑块3组的一端限位在箱体11的内壁上，滑块3远离滑槽101的侧壁开设有定位槽8，定位槽8连接有定位机构。

定位机构包括定位丝杆1001，定位丝杆1001两端固接在箱体11的内壁上，定位丝杆1001与定位槽8相配合，且将滑块3组横向限位夹紧，定位丝杆1001远离冷工质进出口1302的外壁螺纹连接有端板1003和定位螺栓1002，且将滑块3组纵向限位夹紧，端板1003通过滑槽101与工字滑槽架1滑动连接，端板1003远离滑槽101的一端滑动连接在箱体11内壁上。

箱体11底部设有均匀分布的支腿12

本发明中，在组装时，旋转定位螺栓1002，将定位螺栓1002和端板1003移动至箱体11远离冷工质近出口的内壁，从而可将固接在换热筒2外壁的滑块3和换热筒2一同从工字滑槽架1远离冷工质进出口1302的一端滑入，当换热筒2数量足够时，旋转定位螺栓1002从而带动端板1003夹紧换热筒2；此外，通过旋转调节件，实现上夹板901和下夹板902紧松配合，从而可以快速的将两个管道连接在一起，进而可以使得装置组装拆卸便捷，维修更换方便，提高了该换热器的实用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种相变蓄热换热器，包括工字滑槽架（1）和换热筒（2），其特征在于，所述换热筒（2）对称设置在工字滑槽架（1）的两侧，所述换热筒（2）外壁固接有对称设置的滑块（3），所述滑块（3）滑动连接在工字滑槽架（1）的滑槽（101）内，且所述滑块（3）沿着滑槽（101）依次排列，所述换热筒（2）的两端内壁固接有中心柱（205），所述中心柱（205）外侧固接有三层螺旋叶片（201），所述螺旋叶片（201）与中心柱（205）将换热筒（2）内腔分为冷工质流腔（202）、相变蓄热材料腔（203）和热工质流腔（204），所述相变蓄热材料腔（203）设在所述冷工质流腔（202）和热工质流腔（204）之间，且所述冷工质流腔（202）和热工质流腔（204）的两端分别通过管道系统与进口和出口相连，所述管道系统包括第一次管（401）和第二次管（402），所述热工质流腔（204）两端分别与第一次管（401）相连通，所述第一次管（401）远离换热筒（2）的一端连通有第一主管（501），所述第一主管（501）之间通过连管夹相连，相连通的所述第一主管（501）的一端固接有第二密封塞（7），相连通的所述第一主管（501）的另一端连接有三通管一（601），所述三通管一（601）远离第一主管（501）的一端为热工质进出口（1301）；所述冷工质流腔（202）两端分别与第二次管（402）相连通，所述第二次管（402）远离换热筒（2）的一端连通有三通管二（602），所述三通管二（602）远离第二次管（402）的一端连通有第二主管（502），所述第二主管（502）之间通过连管夹相连，相连通的所述第二主管（502）的一端固接有第二密封塞（7），相连通的所述第二主管（502）的另一端为冷工质进出口（1302）。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述冷工质流腔（202）和热工质流腔（204）的底壁上均设有波浪凸件（207）。

3.根据权利要求2所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述中心柱（205）内开有贯通的内腔，所述换热筒（2）两端端壁开有与中心柱（205）的内腔和相变蓄热材料腔（203）相对应的开孔，且所述换热筒（2）两端的开孔处固接有第一密封塞（206）。

4.根据权利要求1所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述连管夹包括上夹板（901），所述上夹板（901）一侧通过螺纹柱（903）连接有下夹板（902），所述螺纹柱（903）外壁螺纹连接有调节件（904），所述上夹板（901）远离螺纹柱（903）的一端与下夹板（902）铰链相连，所述上夹板（901）与下夹板（902）之间的圆孔内置有对称设置的密封圈（906）。

5.根据权利要求4所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述工字滑槽架（1）靠近冷工质进出口（1302）的一端固接有箱体（11），所述工字滑槽架（1）的另一端固接有连接件（102），所述连接件（102）远离工字滑槽架（1）的一端固接在箱体（11）内壁上，依次排列的所述 滑块（3）组的一端限位在箱体（11）的内壁上，所述滑块（3）远离滑槽（101）的侧壁开设有定位槽（8），所述定位槽（8）连接有定位机构。

6.根据权利要求5所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述定位机构包括定位丝杆（1001），所述定位丝杆（1001）两端固接在箱体（11）的内壁上，所述定位丝杆（1001）与定位槽（8）相配合，且将滑块（3）组横向限位夹紧，所述定位丝杆（1001）远离冷工质进出口（1302）的外壁螺纹连接有端板（1003）和定位螺栓（1002），且将滑块（3）组纵向限位夹紧，所述端板（1003）通过滑槽（101）与工字滑槽架（1）滑动连接，所述端板（1003）远离滑槽（101）的一端滑动连接在箱体（11）内壁上。

7.根据权利要求5或6所述的相变蓄热换热器，其特征在于，所述箱体（11）底部设有均匀分布的支腿（12）。

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