CN116518642A - 一种流体预热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于预热器技术领域，提出了一种流体预热器，包括冷板和加热器，冷板与加热器可拆卸连接；冷板包括冷板基体和流体管道，冷板基体内部设有空腔，空腔用于安放流体管道，流体管道用于供预加热的流体流入、进行热交换和流出；加热器包括加热器基体和加热装置，加热器基体内部设有凹槽，凹槽用于安放加热装置，加热装置用于为预加热的流体提供热量。本发明，通过冷板和加热器的直接接触在保证结构简单的基础上使流体受热更加均匀，热量通过流体管道高效的传输到预加热流体内部实现对流体的快速加热，并且可以实现两面同时加热，使对流体的加热更加灵活高效。

Description

一种流体预热器

技术领域

本发明属于预热器技术领域，具体涉及一种流体预热器。

背景技术

传统的流体预热器往往是加热装置与加热流体通过接触或拼接的方式连接在一起，虽然结构简单，但是首先受热不均匀，其次会造成大量不必要的热损失影响换热效率。因此，需要在结构仍保持简单的条件下设计一款使得热量能够更加均匀有效的通过流道传输到流体内部，实现效率提升的流体预热器。

发明内容

本发明旨在提供一种流体预热器，能够使加热装置的热量更加高效便捷的传输到流体内部。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种流体预热器，包括冷板和加热器，冷板与加热器可拆卸连接；

冷板包括冷板基体和流体管道，冷板基体内部设有空腔，空腔用于安放流体管道，流体管道用于供预加热的流体流入、进行热交换和流出；

加热器包括加热器基体和加热装置，加热器基体内部设有凹槽，凹槽用于安放加热装置，加热装置用于为预加热的流体提供热量。

在本发明的一种优选实施方式中，冷板基体为埋管式或夹管式；

埋管式的冷板基体的空腔通过挖槽的形式实现，将流体管道装填入空腔后，通过埋料的形式将挖槽补充复原；

夹管式的冷板基体由上半冷板和下半冷板组成，上半冷板下表面开设有上半空腔，下半冷板上表面开设有下半空腔，上半空腔和下半空腔组成空腔，且上半冷板与下半冷板固定连接。

在本发明的一种优选实施方式中，加热器基体为一体式或分体式；

一体式的加热器基体内部设有安放加热装置的凹槽，直接将加热器安放至凹槽内；

分体式的加热器基体由上矩形板和下矩形板组成，上矩形板下表面开设有上半凹槽，下矩形板上表面开设有下半凹槽，上半凹槽和上下半凹槽组成凹槽，且上矩形板和下矩形板固定连接。

在本发明的一种优选实施方式中，流体管道为弯管式或直管式；

弯管式的流体管道为一个整体，流体管道与冷板内的空腔相契合；

直管式的流体管道由若干阵列排布于冷板内部的直线型管道组成，相邻直线型管道通过转弯接头连接，且转弯接头内径大于直线型管道外径。

在本发明的一种优选实施方式中，加热装置为加热棒或加热片。

在本发明的一种优选实施方式中，加热器上表面和下表面均可拆卸连接有冷板。

在本发明的一种优选实施方式中，加热器包括盖板，加热装置通过盖板固定连接于加热器内部，盖板侧壁设置有通孔，加热装置的电源线通过通孔延伸至盖板外，盖板与加热装置固定连接。

在本发明的一种优选实施方式中，加热装置为半导体制冷片，半导体制冷片对加热器的上表面和下表面分别进行加热和制冷。

本发明的原理和有益效果如下：

1、本发明所提供的一种流体预热器，通过冷板和加热器的直接接触在保证结构简单的基础上使流体受热更加均匀，热量通过流体管道高效的传输到预加热流体内部实现对流体的快速加热，并且可以实现两面同时加热，使对流体的加热更加灵活高效。

2、本发明所提供的一种流体预热器，根据流体的加热需求，可以调整空腔的流道形状、粗细、长度和数量，以满足不同的要求，拥有较高的灵活性，并且在使用直管式的流体管道时可以实现更小的转弯半径，提升冷板面积利用率和流体的均温性，使流体加热效率更高且加热更加均匀。

3、本发明所提供的一种流体预热器，通过使用不同的加热装置，并根据加热装置条件的变化，可以调整安装加热装置的凹槽的形状，并且更改盖板的加热装置电线通孔形状，以满足的加热装置的需要。

4、本发明所提供的一种集成式流体加热器，在使用半导体制冷片时，可实现一面制冷一面加热的目的，将该预热器作为两用式加热器，并且根据不同的应用场景可以适配成为预冷器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请流体预热器实施例的模型图；

图2为本申请流体预热器实施例的埋管式的冷板基体结构图；

图3为本申请流体预热器实施例的夹管式的冷板基体结构图；

图4为本申请流体预热器实施例的一体式的加热器基体结构图；

图5为本申请流体预热器实施例的分体式的加热器基体结构图；

图6为本申请流体预热器实施例的弯管式的流体管道结构俯视图；

图7为本申请流体预热器实施例的直管式的流体管道结构俯视图；

图8为本申请流体预热器实施例的加热棒结构俯视图；

图9为本申请流体预热器实施例的加热片结构俯视图；

图10为本申请流体预热器实施例的加热棒盖板结构俯视图；

图11为本申请流体预热器实施例的加热片盖板结构俯视图；

图12为本申请流体预热器实施例的两面加热时的结构图。

说明书附图中的附图标记包括：冷板1、加热器2、转弯接头3、盖板4、冷板基体11、流体管道12、空腔13、上半冷板14、下半冷板15、上半空腔16、下半空腔17、加热器基体21、加热装置22、凹槽23、上矩形板24、下矩形板25、上半凹槽26、下半凹槽27、通孔41、埋管式的冷板基体11a、夹管式的冷板基体11b、弯管式的流体管道12a、直管式的流体管道12b、一体式的加热器基体21a、分体式的加热器基体21b、加热棒22a、加热片22b、半导体制冷片22c。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如附图1所示，本实施例的流体预热器，包括冷板1和加热器2，冷板1与加热器2可拆卸连接。冷板1包括冷板基体11和流体管道12，冷板基体11内部设有空腔13，空腔13用于安放流体管道12，结合附图2和附图3所示，根据不同的空腔13设置方式，冷板基体11被分为埋管式的冷板基体11a和夹管式的冷板基体11b；埋管式的冷板基体11a的空腔13通过挖槽的形式实现，将流体管道12装填入空腔13后，通过埋料的形式将挖槽补充复原，挖槽的深浅根据所需要求进行调整，挖槽越浅空腔13内的流体管道12越容易接受到加热器2的热量；夹管式的冷板基体11b由上半冷板14和下半冷板15组成，上半冷板14下表面开设有上半空腔16，下半冷板15上表面开设有下半空腔17，上半空腔16和下半空腔17组成空腔13，且上半冷板14与下半冷板15通过螺栓固定连接，结合附图3可直观的看出，上半空腔16和下半空腔17分别为半圆形结构，通过上半空腔16和下半空腔17共同组成的空腔13正好与圆形结构的流体管道12匹配，从而将流体管道12夹持在空腔13内。

流体管道12用于供预加热的流体流入、进行热交换和流出，预加热的流体从入口流入然后从出口流出在流经流体管道12的过程中通过热交换的方式完成加热，根据具体情况可控制流体流经流体管道12时的流速完成对加热时长的调节。

加热器2包括加热器基体21和加热装置22，加热器基体21内部设有凹槽23，凹槽23用于安放加热装置22，加热器2还包括盖板4，加热装置22通过盖板4固定连接于加热器2内部，盖板4侧壁开设有通孔41，加热装置22的电源线通过通孔41延伸至盖板4外，盖板4与加热装置22通过螺栓固定连接。

结合附图4和附图5所示，根据不同的凹槽23设置方式，加热器基体21可分为一体式的加热器基体21a和分体式的加热器基体21b；一体式的加热器基体21a内部设有安放加热装置22的凹槽23，直接将加热器2安放至凹槽23内即可，设置的凹槽23尺寸需与加热装置22尺寸匹配；分体式的加热器基体21b由上矩形板24和下矩形板25组成，上矩形板24下表面开设有上半凹槽26，下矩形板25上表面开设有下半凹槽27，上半凹槽26和上下半凹槽27组成凹槽23，上矩形板24和下矩形板25通过螺栓固定连接，结合附图5可直观的看出，上半凹槽26和下半凹槽27共同组成安装附图9所示的加热棒22a类型的加热装置22的凹槽23，从而可以将加热棒22a夹持在凹槽23内。

加热装置22用于为预加热的流体提供热量，结合附图8和附图9所示，加热装置22可选用加热棒22a或加热片22b，其中加热片22b根据厚度的不同可以采用加热块或者加热膜，无论选用加热棒22a还是加热片22b，加热器基体21内设置的凹槽23尺寸均需要与加热装置22尺寸匹配。结合附图10和附图11所示选用加热棒22a和加热片22b时，盖板4的通孔41的设置略有差异，但均需保证加热装置22稳定在盖板4内。

结合附图6和附图7所示，本实施例中，流体管道12可分为弯管式的流体管道12a和直管式的流体管道12b；弯管式的流体管道12a为一个整体，流体管道12与冷板1内的空腔13相契合；直管式的流体管道12b由若干阵列排布于冷板1内部的直线型管道组成，相邻直线型管道通过转弯接头3连接，且转弯接头3内径大于直线型管道外径，内径大于直线型管道外径的转弯接头3可以便捷的将相邻的直线型管道连接连通。其次，以根据需求调整流体管道12的形状和长短，根据流体管道12形状和长短的变化空腔13的形状和长短也需进行调整。

具体使用时，将预加热的流体通过流体管道12的入口端通入流体，并将冷板基体11与加热器基体21安装连接，使冷板基体11的表面与加热器基体21的表面相互接触，加热装置22工作产生热量，热量通过加热器基体21和冷板基体11传递至流体管道12，流体管道12将热量传递至流体管道12内的流体内，从而完成对流体的加热，在整个过程中根据加热时长的需求，可通过调节流体在流体管道12内的流速实现对加热时长的调节。

实施例2

如附图12所示，本实施例的流体预热器与实施例1不同的地方在于：

加热器2上表面和下表面均可拆卸连接有冷板1，利用加热装置22各个方向均产生热量的特性实现两面加热，提高热量的利用率。同时，加热装置22采用半导体制冷片22c，根据半导体制冷片22c一面加热，一面制冷的特性，实现加热器2的上表面和下表面分别进行加热和制冷的双重功效，此外，可根据实际需求在加热段用散热设备如风扇等替代冷板1可以实现预冷器的功效。

具体使用时，在加热器2上表面的冷板1和加热器2下表面的冷板1内分别通入预加热和预降温的流体，半导体制冷片22c完成对预加热的流体的加热，并同时完成对预降温的流体的降温，从而提高了该装置整体的使用灵活性。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种流体预热器，其特征在于，包括冷板和加热器，冷板与加热器可拆卸连接；

冷板包括冷板基体和流体管道，冷板基体内部设有空腔，空腔用于安放流体管道，流体管道用于供预加热的流体流入、进行热交换和流出；

加热器包括加热器基体和加热装置，加热器基体内部设有凹槽，凹槽用于安放加热装置，加热装置用于为预加热的流体提供热量。

2.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，冷板基体为埋管式或夹管式；

埋管式的冷板基体的空腔通过挖槽的形式实现，将流体管道装填入空腔后，通过埋料的形式将挖槽补充复原；

夹管式的冷板基体由上半冷板和下半冷板组成，上半冷板下表面开设有上半空腔，下半冷板上表面开设有下半空腔，上半空腔和下半空腔组成空腔，且上半冷板与下半冷板固定连接。

3.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，加热器基体为一体式或分体式；

一体式的加热器基体内部设有安放加热装置的凹槽，直接将加热器安放至凹槽内；

分体式的加热器基体由上矩形板和下矩形板组成，上矩形板下表面开设有上半凹槽，下矩形板上表面开设有下半凹槽，上半凹槽和上下半凹槽组成凹槽，且上矩形板和下矩形板固定连接。

4.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，流体管道为弯管式或直管式；

弯管式的流体管道为一个整体，流体管道与冷板内的空腔相契合；

直管式的流体管道由若干阵列排布于冷板内部的直线型管道组成，相邻直线型管道通过转弯接头连接，且转弯接头内径大于直线型管道外径。

5.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，加热装置为加热棒或加热片。

6.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，加热器上表面和下表面均可拆卸连接有冷板。

7.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，加热器包括盖板，加热装置通过盖板固定连接于加热器内部，盖板侧壁设置有通孔，加热装置的电源线通过通孔延伸至盖板外，盖板与加热装置固定连接。

8.如权利要求1所述的流体预热器，其特征在于，加热装置为半导体制冷片，半导体制冷片对加热器的上表面和下表面分别进行加热和制冷。