[实用新型]一种安全高效光电热交换装置

说明书

本实用新型公开了一种安全高效光电热交换装置，金属箱体上下两侧设有导热介质出口与导热介质进口，金属箱体外表面安装绝缘隔热膜，石英玻璃管穿过金属箱体且通过密封系统紧固密封在金属箱体上，电加热管安装在石英玻璃管内，金属箱体装满导热介质，再配用智能电器辅助控制系统构成安全高效光电热交换装置。本实用新型采用电加热管通电后发光发热，以辐射换热、导热与对流换热的方式加热导热介质，电热转换率高，达到高效节能环保，同时可防爆的电加热管与导热介质又被绝缘防爆的石英玻璃管隔离，做到真正的水电分离双保护，具有更卓越的安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种供热、采暖设备，具体是一种热交换装置。

背景技术

热交换的基本种类从物理本质上看应当分为两类：一类是辐射换热，一类是导热与对流换热。首先，辐射换热是由于物体受热而向外放出辐射能的现象，热射线一般包括红外线和可见光，甚至包括近紫外线的一部分，其波长范围大约是λ=0.1~100μm，在辐射换热过程中不但有能量的传递，即高温物体的能量传向低温物体，而且还伴随着能量形式的转化，物体发射热辐射是物体的热能转变为辐射能，而物体吸收热辐射则是辐射能转变为热能。其次，对流换热实质上是导热加上流体的热对流运动，在能量传递的本质上与导热是相同的，导热与对流换热的热量传递必须有中间介质存在，一定要通过物体的直接接触才能进行，而辐射换热的物体间也可以是真空的，辐射换热系统的温度场不一定像导热、对流换热那样，热源处温度最高，然后逐渐下降，冷源处温度最低，辐射换热时有可能中间温度最低。

现有应用的供热、采暖设备中，如电热水器或电锅炉，通常利用金属加热管发出的热量以导热与对流换热方式对导热介质进行加热，尤其发热元件直接接触导热介质。此种加热的方式存在着一些缺陷与不足：第一，存在安全隐患，使用寿命短。金属加热管在使用一段时间后其外表面容易产生水垢，在加热过程中，由于金属加热管散热面积小且被水垢包覆后因不能及时将产生的热量向外传递，热量积累到一定程度时会使金属加热管因局部高温而爆裂，进一步引发漏电的隐患，同时金属电阻丝是不可再生资源。第二，电热效率低，能耗高。因金属加热管直接与水接触，随着使用时间的推移，金属加热管的外表面容易产生水垢，在加热过程中，被水垢包覆的部分金属加热管因不能及时将产生的热量向外传递，从而使金属加热管增速老化，电热效率不断下降。第三，加热慢。由于导热与对流是依靠介质中微观粒子与宏观流体微团的相对运动来传递能量，即高温物体的能量传向低温物体，远离金属加热管的导热介质受热慢。

能源的日益紧张，高污染、高排放导致环境的日益恶化。随着科技不断创新，高效、节能、环保已开始走进千家万户，同时安全也是所有用户对产品的第一要求。

发明内容

针对以上所述的不足与缺陷，本实用新型提供一种安全高效光电热交换装置，采用电加热管安装在石英玻璃管内，石英玻璃管穿过金属箱体且通过密封系统紧固密封在金属箱体上，金属箱体装满导热介质，通电后发光发热的电加热管发出的热能不仅通过石英玻璃管以导热与对流换热的方式传导加热导热介质，而且加热管发出的热射线能透过石英玻璃管以辐射换热的方式直接加热导热介质，从而提高电热转换率，达到高效节能环保。同时可防爆的加热管与导热介质又被绝缘防爆的石英玻璃管隔离，做到真正的水电分离双保护，具有更卓越的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种安全高效光电热交换装置，其结构特征包括：石英玻璃管穿过金属箱体且通过密封系统紧固密封在金属箱体上，电加热管安装在石英玻璃管内通过绝缘陶瓷头固定在金属箱体上，金属箱体装满导热介质，金属箱体最下面的一侧下部或底部设有与该装置相连通的用于导热介质循环的进口，金属箱体最上面的另一侧上部或顶部设有与该装置相连通的用于导热介质循环的出口，再配用智能电器辅助控制系统，构成本实用新型之安全高效光电热交换装置。

上述的安全高效光电热交换装置，所述电加热管可选用能产生热射线的高效发光发热的碳纤维加热管、卤素加热管等，和所需要的电压等级、功率大小及相应结构尺寸。