[发明专利]构成垂直及多水平支路立体风路系统的蓄热砖

说明书

本发明提出了一种构成垂直及多水平支路立体风路系统的蓄热砖，属于蓄热技术领域。包括水平凹槽、垂直凹槽、锚定凸起等。采用垂直凹槽构成空间平行的垂直风道，且与水平凹槽构成的水平通道相通；将垂直风道交错设置为进风和出风的主风路、水平通道自动构成多分支并联支路，建立了三维立体风路系统。充分利用了烟囱效应，且将蓄热砖的上表面、下表面和侧面都并入到换热风道中，从而实现平衡进风温差、增大换热面积、降低温度梯度、促进换热流动、均衡风道压力等，显著降低了不同蓄热砖之间以及同一蓄热砖不同空间部位的温差，提高蓄热容量、吸热放热效率和动态响应性能。充分利用原结构构成啮合锚定关系，简化了蓄热砖结构及加工工艺。

技术领域

本发明涉及一种蓄热砖结构，特别是能够构成垂直主风道结合多个水平支路的三维立体风路系统的蓄热砖。属于蓄热技术领域。

背景技术

蓄热砖作为固体蓄热装置的基本构成单元，有多种成熟应用的结构。但是目前的固体蓄热砖在构成整个蓄热装置后，形成的通风散热的风道本质上是二维结构，比较典型和普遍应用的是在水平面上交替正交的风道结构。其特点是每条风道均独立贯穿整个蓄热体、且相互之间完全隔离，电热丝一般位于其中的多组平行通道中。显然，这样的结构会导致每条换热风道的首尾温差较大、也会导致位于不同通道中的电热丝温差过高等问题。

也有安装电热丝的通道不做为风道、且两侧封闭，又会导致电热丝的封闭空间与循环风之间通过蓄热体进行换热，显然，这样的结构会导致电热丝的封闭空间与循环风之间的温差较大，电热丝的温度会更高。

蓄热体一般由多块蓄热砖堆砌而成，现有技术中的蓄热砖结构使得一般每块蓄热砖的一个面的局部与电热丝换热、相对面的局部与换热风道中的气体换热，水平相邻的两个电热丝通道或换热风道之间为较厚的蓄热砖实体，换热面积小、蓄热砖内部的温度梯度大，导致了蓄热体内部温差过大。如中国专利“电加热式固体蓄热砖及蓄热体（申请号：201721800913.7）”，在蓄热砖上面开设横向梯形凹槽、下面开设多个纵向半圆凹槽，构成的横向通道与纵向通道呈空间十字正交关系，且在由蓄热砖构成的蓄热体内部互不连通，分别作为加热元件通道和换热通道。显然，这种结构的加热元件通道内部温度比换热通道要高的多。

此外，在蓄热砖的锚定上，中国专利“一种自锚定位蓄热砖（申请号：201621233886.5）”，在蓄热砖两侧分别设置了相啮合的自锚固块和自锚缺口，虽然有助于固定，但是仍然是二维风道结构；而且在烟道上设置了波浪形内表面，但是采用的是平行于烟道的结构，难以形成能够促进充分换热的湍流效果。

不同蓄热砖之间，以及同一蓄热砖不同空间部位的温差过大，会降低整体的蓄热温度，从而降低蓄热容量、影响吸热和放热特性，降低蓄热系统效率和动态响应性能；电热丝的封闭空间温度过高还会显著减少电热丝的使用寿命等。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种构成垂直及多水平支路立体风路系统的蓄热砖。通过蓄热砖的特殊结构设计，建立由多条垂直进风通道和垂直出风通道交错排列构成主风路、水平通道构成多分支并联支路的三维立体风路系统。实现平衡进风温差、增大换热面积、降低温度梯度、促进换热流动、均衡风道压力等，从而显著降低不同蓄热砖之间以及同一蓄热砖不同空间部位的温差，提高蓄热容量、吸热放热效率和动态响应性能，提高电热丝的使用寿命。同时，还具有结构简单、成本较低、运行可靠、维护方便等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的构成垂直及多水平支路立体风路系统的蓄热砖，包括水平凹槽（1）、第一水平凸齿（2）、第二水平凸齿（3）、垂直凹槽（4）。

蓄热砖为矩形，水平凹槽（1）沿水平方向贯通底部，两侧分别为平行的第一水平凸齿（2）和第二水平凸齿（3）。

垂直凹槽（4）沿垂直方向贯通固体蓄热砖，与第二水平凸齿（3）正交，将第二水平凸齿（3）分割成两部分，且与水平凹槽（1）相通。