[发明专利]一种相变蓄热换热器

说明书

本发明公开了一种相变蓄热换热器，该相变蓄热换热器包括：壳体，内部设置有热管换热集液槽；所述热管换热集液槽中设置换热管，热管工质通过换热管从热源吸热；热管，设置在所述壳体中，所述热管的蒸发段与所述热管集液槽连通；所述热管呈点阵结构；蓄热腔，设置在所述壳体中，所述热管的隔热段位于所述蓄热腔中；放热腔，设置在所述壳体中，所述热管的冷凝段设置在所述放热腔中；所述放热腔的一端设置有进口，所述放热腔的另一端设置有出口；相变蓄热材料，填充在所述壳体中的所述第一隔板、所述热管以及所述第二隔板包围形成的空隙中。如此，增加了热管与相变蓄热材料的接触面积与换热流体的接触面积，提高了相变蓄热换热器的换热性能。

技术领域

本发明涉及蓄热技术领域，具体涉及一种相变蓄热换热器。

背景技术

现有技术中蓄热换热器通常采用泡沫金属作为金属骨架，可以在一定程度上提高蓄热换热器的换热性能。但由于泡沫金属的结构不可控、可设计性差，且蓄热换热器中的换热管与金属骨架之间存在较大的热阻，同时，传统换热管的换热面积有限，使得传统换热管的换热能力不足。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在的传统的蓄热换热器中热管结构换热能力不足的问题，从而提供一种相变蓄热换热器。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种相变蓄热换热器，该相变蓄热换热器包括：壳体，内部设置有热管换热集液槽，所述热管换热集液槽中安装有换热管；所述换热管与集热热源连通；热管，设置在所述壳体中，所述热管的蒸发段与所述热管换热集液槽连通；所述热管与所述热管换热集液槽中适于充注热管工质；所述热管呈点阵结构；放热腔，设置在所述壳体中，所述热管的冷凝段设置在所述放热腔中；所述放热腔的一端设置有进口，所述放热腔的另一端设置有出口；所述壳体的底部设置有第一隔板，所述第一隔板与所述壳体的底部包围形成所述热管换热集液槽；所述壳体的顶部设置有第二隔板，所述第二隔板与所述壳体的顶部包围形成所述放热腔；蓄热腔，设置在所述壳体中，由所述壳体、所述第一隔板以及所述第二隔板包围形成；所述热管的隔热段位于所述蓄热腔中；相变蓄热材料，填充在所述壳体中的所述第一隔板、所述热管以及所述第二隔板包围形成的空隙中。

可选地，所述壳体的内部设置有内胆，所述热管换热集液槽、所述热管、所述蓄热腔以及所述放热腔设置在所述内胆中。

可选地，所述壳体与所述内胆之间设置有保温层。

可选地，所述的保温层至少采用岩棉及岩棉制品、玻璃棉及玻璃棉制品、硅酸钙绝热制品、硅酸铝棉及硅酸铝棉制品、硅酸盐复合绝热材料、膨胀珍珠岩及膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石及膨胀蛭石制品、泡沫石棉、泡沫玻璃、泡沫橡塑绝热制品、泡沫塑料制品、气凝胶、无机纳米材料中的一种组成。

可选地，所述内胆、所述热管、所述第一隔板及所述第二隔板为一体成型结构。

可选地，所述点阵结构包括周期性点阵结构或/和梯度点阵结构。

可选地，所述点阵结构包括二维点阵结构或/和三维点阵结构。

可选地，所述三维点阵结构包括体心立方点阵结构、面心立方点阵结构、四面体点阵结构、钻石型点阵结构、拱形桁架点阵结构。

可选地，所述点阵结构由多根支柱构成，所述支柱的截面轮廓呈正方形、圆形、三角形、多边形或流线形。

可选地，所述支柱呈实心结构或空心结构。

可选地，所述壳体、所述内胆、所述热管、所述第一隔板及所述第二隔板由石墨、碳化硅、氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化锆、碳纳米管、碳纤维、石墨烯及金属中的至少一种材料制成。

可选地，所述相变蓄热材料为有机相变蓄热材料，所述有机相变蓄热材料至少包括脂肪酸、石蜡、直链烷烃、脂肪醇以及酯类物质。