CN203731913U - 储热换热器 - Google Patents
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Abstract
一种储热换热器，包括外壳、流体管路和若干翅片板。外壳内固定有内胆，外壳与内壳之间充填有保温材料，换热器的换热蕊由流体管路、铝翅片板和内胆中充填的固液相变储热材料构成，两条铜管构成的冷热流体管路均以弓字形往返迂回地穿过若干片翅片板。低温流体路管数量多于高温流体管路，吸收热能的热面积大，能获得较大热量。本实用新型中冷、热流体的热交换大部分是通过固液相变材料进行的，小部分是通过冷热流体管间的翅片板传导的。本储热换热器对相变储热材料适应性好，传热能力强，允许冷热流体的流动压力高，储热与换热可分开也可同时进行，换热性能均好，制造简单；能应用于太阳能热水系统、热泵热水系统以及其它热水系统作为储热元件使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热能交换装置，特别是涉及一种储热换热器。
背景技术
传统的换热器，其冷、热流体的热能交换主要是通过能将冷、热流体间隔开来的管壁或者板壁以及设置在流体管壁上的翅片板来实现的。传统的换热器，其冷热流体均置于换热器的外壳体之中，双方直接进行热能置换。处在外壳体中的冷、热流体，一般情况下其低温流体或者是高温流体的任意一方是在管路中流动的，而另一方则是在壳体与管路之间的腔体内流动的。上述换热器由于：一、在壳体与管路之间流动的流体直接与外壳体接触，外壳体会散发部分热能，造成热能的浪费；二、冷、热流体之间通过将其间隔起来的管壁或者板壁直接进行能量置换。置换时，理论上冷、热流体之间的置换热量相等。此种情况下，低温流体单位时间获得的热量无法超过高温流体单位时间放出的热量，其热功率受到高温流体放热功率的限制；三、冷、热流体通过将其间隔的管壁或者板壁的壁面直接进行热能转换，因而在高温流体停止压力流动时，换热器就停止了热能转换工作，使得传统的换热器在高温管路不供应热能的时间里则停止了热能转换工作。另外，上述换热器由于结构的原因，管路承受流体的压力都较小。
实用新型内容
本实用新型的目的是给出一种散热器的壳体不能散发、浪费热能；低温流体吸收热能的管路面积大于高温流体释放热能的管路面积，使低温流体获得的加热功率高；既可在有热源供应情况下进行热能转换，也可在无热源供应条件下进行热能转换的储热换热器。
本实用新型的目的是能够实现的。本实用新型储热换热器包括外壳、流体管路和横向依次均布排列在内胆中的若干翅片板。本实用新型储热换热器的特征在于：所述外壳内固定有内胆，外壳与内壳之间充填有保温材料，外壳和内胆的上部设有通气孔，所述每片翅片板上都对称地设有同等数量的流体管路的穿插孔，所述每片翅片板都在穿插孔中分别穿插连接有低温流体管路和高温流体管路，所述低温流体管路和高温流体管路从上至下纵向往返迂回地呈弓字形连接在每一片翅片板上，所述内胆中充填有固液相变储热材料，所述固液相变储热材料与低温流体管路和高温流体管路的裸露表面以及全部翅片板的所有裸露表面贴合连接，所述内胆上表面与固液相变储热材料之间设有膨胀空间，所述膨胀空间与所述通气孔连通。
本实用新型储热换热器，其中所述相变储热材料为石蜡或者为水合盐。
本实用新型储热换热器，其中所述流体管路为铜管。
本实用新型储热换热器，其中所述保温材料为PUR聚氨酯泡沫塑料。
本实用新型的储热换热器与现有技术不同之处在于本实用新型储热换热器的壳体与内胆之间充填有保温材料，换热器的换热蕊由流体管路、铝翅片板和内胆中充填的由石蜡或者水合盐构成的固液相变储热材料构成，流体管路有由铜管构成的冷热两条。两条铜管均以弓字形往返迂回地穿过若干片翅片板。本实用新型中冷、热流体的热交换大部分是通过储热介质的固液相变材料来进行的，小部分是通过冷热流体管间的翅片板传导的。本储热换热器对相变储热材料适应性好，传热能力强，允许冷热流体的压力高，储热与换热可分开也可同时进行，性能均好，制造简单；能应用于太阳能热水系统、热泵热水系统以及其它热水系统作为储热元件使用。
下面结合附图对本实用新型的储热换热器作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型储热换热器的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖面结构示意图。
图3为储热换热器中的翅片板结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型储热换热器包括外壳1、流体管路7和若干翅片板4。本实用新型储热换热器中，外壳1内固定有内胆3，外壳1与内壳3之间充填有由PUR聚氨酯泡沫塑料构成的保温材料2。外壳1和内胆3的上部设有通气孔5。若干翅片板4横向依次均布排列在内胆3中，依次排列的每片翅片板4上都对称地设有同等数量的由铜管构成的流体管路7的穿插孔4-1。每片翅片板4都在穿插孔4-1中分别穿插连接有低温流体管路7-1和高温流体管路7-2。低温流体管路7-1和高温流体管路7-2从上至下纵向往返迂回地呈弓字形连接在每一片翅片板4上。翅片板4相对于铜管的流体管路7形成管箍，极大地提高了管路中的流体压力。内胆3中充填有由石蜡或者为水合盐构成的固液相变储热材料6。固液相变储热材料6与低温流体管路7-1和高温流体管路7-2的裸露表面以及全部翅片板4的所有裸露表面贴合连接，以便固液相变储热材料6以最快的速度吸收或者释放热能。通过调整翅片板4的间距，还可对低导热系数的固液相变储热材料6实现较大的换热能力。本实用新型中，冷热流体大部分热交换是通过储热介质进行，小部分通过冷热流体管间的肋片传导。内胆3上表面与固液相变材料6之间设有膨胀空间8，膨胀空间8与通气孔5连通。
外壳1为镀锌板或塑料薄板，内胆3由薄铝板构成，上部不密封，通气孔5与大气相通以适应固液相变储热材料6热胀冷缩时的体积变化。
本实用新型中的换热蕊为铜管铝翅片结构，结构与传统风冷翅片换热器类似，翅片板4为长方形薄铝片，铜管的流体管路7将所有翅片板4串连接在一起。与传统风冷翅片换热器不同的是流体管路7有完全不相通的两条流路，相互交叉排列，冷热流体互为逆向流动，冷热流体并不直接换热，而是大部分热量通过高温流体传给固液相变储热材料6，使固液相变储热材料6液化并储存热量，低温流体也主要从固液相变储热材料6中获取热能，使固液相变储热材料6凝固并取出相变热，从而实现换热器储热与换热。
本实用新型与传统换热器相比：
1、壳体可以保温，减少热量损失，制造简单。
2、壳体与大气相通，不密封，能适应相变储热材料固液相变时的体积变化，对壳体制造的要求也较低。
3、主要通过固液相变储热材料6进行热能转换，固液相变储热材料6能够储存热量。储热与换热可分开也可同时进行，换热性能好。
4、翅片板4对流体流路7形成管箍作用，使流体管路7的承压能力得到提高。
5、低温流体路管数量多，吸收热能的热面积大，能获得较大热量，可在较短时间内获得大量热能，适合即热式热水系统使用。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种储热换热器，包括外壳（1）、流体管路（7）和横向依次均布排列在内胆（3）中的若干翅片板（4），其特征在于：所述外壳（1）内固定有内胆（3），外壳（1）与内壳（3）之间充填有保温材料（2），外壳（1）和内胆（3）的上部设有通气孔（5），所述每片翅片板（4）上都对称地设有同等数量的流体管路（7）的穿插孔（4-1），所述每片翅片板（4）都在穿插孔（4-1）中分别穿插连接有低温流体管路（7-1）和高温流体管路（7-2），所述低温流体管路（7-1）和高温流体管路（7-2）从上至下纵向往返迂回地呈弓字形连接在每一片翅片板（4）上，所述内胆（3）中充填有固液相变储热材料（6），所述固液相变储热材料（6）与低温流体管路（7-1）和高温流体管路（7-2）的裸露表面以及全部翅片板（4）的所有裸露表面贴合连接，所述内胆（3）上表面与固液相变储热材料（6）之间设有膨胀空间（8），所述膨胀空间（8）与所述通气孔（5）连通。
2.根据权利要求1所述的储热换热器，其特征在于：所述相变储热材料（6）为石蜡或者为水合盐。
3.根据权利要求1或2所述的储热换热器，其特征在于：所述流体管路（7）为铜管。
4.根据权利要求1或2所述的储热换热器，其特征在于：所述保温材料（2）为PUR聚氨酯泡沫塑料。
5.根据权利要求3所述的储热换热器，其特征在于：所述保温材料（2）为PUR聚氨酯泡沫塑料。
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