專利名稱：螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器。
背景技術(shù)：
能源問題是世界和中國經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的最嚴(yán)重的問題之一，常規(guī)能源的緊缺以及由此帶來的環(huán)境污染問題，直接影響到未來人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施進(jìn)程。隨著全球能源形勢的日益緊張，節(jié)能與環(huán)保受到世界各國越來越多的重視。蓄熱技術(shù)是提高能源利用效率和保護(hù)環(huán)境的重要技術(shù)之一，可用于解決熱能供給與需求失配的矛盾，在太陽能利用、電力“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，主要的蓄熱方法包括潛熱蓄熱。潛熱蓄熱是利用物質(zhì)在凝固/熔化、凝結(jié)/氣化、凝華/升華以及其他形式的相變過程中，都要吸收或放出相變潛熱的原理來進(jìn)行能量儲存。由于實現(xiàn)簡單，因此，國內(nèi)外都在對如何更好的實現(xiàn)相變蓄熱進(jìn)行研究。 但從國內(nèi)公開的有關(guān)文獻(xiàn)顯示現(xiàn)有的相變蓄熱裝置中的換熱器幾乎都為多個加肋的單熱管排列、或單/雙螺旋的金屬盤管、或設(shè)置為U型，由于都是單管與相變介質(zhì)相互產(chǎn)生作用，因此熱交換面積小，換熱效率低，甚至容易結(jié)垢。為解決該問題，中國實用新型專利 200720146114. 2公開了一種螺旋螺旋纏繞式換熱機組，其中換熱器采用了螺旋纏繞管束， 雖然比現(xiàn)有的單管的熱交換面積要大，但由于該螺旋纏繞管束仍熱的采用多個單管順著同一方向順序排列纏繞(從其公開的圖看)，因此其換熱效率還是受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點而提供的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，該螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器使熱能得到最大化儲存，并能夠快速釋放，換熱效果顯著。本實用新型采取的技術(shù)方案是螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特點是，包括一保溫殼體、設(shè)置在保溫殼體內(nèi)腔中的相變介質(zhì)和換熱器；所述的保溫殼體的一端設(shè)有吸熱口，另一端設(shè)有熱介質(zhì)輸出口 ；所述的相變介質(zhì)為石蠟，充滿整個保溫殼體的內(nèi)腔，包圍在所述換熱器周圍；所述的換熱器為間隔設(shè)置的多組換熱管束，每組換熱管束由至少兩根彈性螺紋管螺旋纏繞而成；所述的各組換熱管束的輸入端與吸熱口貫通連接，所述的各組換熱管束的輸出端與熱介質(zhì)輸出口貫通連接。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，還包括一循環(huán)端，設(shè)置在所述保溫殼體的側(cè)壁上，與保溫殼體的內(nèi)腔貫通。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的換熱器包括對稱設(shè)置在所述保溫殼體內(nèi)兩端的兩個安裝部，每個安裝部上設(shè)置相同數(shù)量的多組通孔；所述的每組換熱管束的彈性螺紋管相互螺旋纏繞，形成麻花狀，其兩端分別穿越兩個安裝部的各自通孔，形成螺旋纏繞的多組換熱管束。[0009]上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的各彈性螺紋管結(jié)構(gòu)相同，均由一彈性直管和在該彈性直管外固定的螺旋纏繞的翅片構(gòu)成。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的多組換熱管束之間充滿有相變介質(zhì)。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的每組換熱管束的各彈性螺紋管的螺紋之間充滿相變介質(zhì)。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的換熱器的各彈性螺紋管內(nèi)循環(huán)介質(zhì)為流體。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的保溫殼體包括外殼層、內(nèi)膽層、 以及設(shè)置在外殼層和內(nèi)膽層之間的保溫層。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的保溫層選擇包括硅酸鋁板、巖棉、聚氨酯其中之一的材料構(gòu)成。上述螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其中，所述的外殼層為不銹鋼材料構(gòu)成。由于本實用新型采用了以上的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是明顯的1、由于采用多組螺旋纏繞管束作為換熱器，在所述的多組換熱管束之間和所述的每組換熱管束的各彈性螺紋管的螺紋之間均充滿相變介質(zhì)石蠟，該石蠟在特定溫度相變， 且儲熱量大的優(yōu)點，因此使熱交換面積增大，使換熱效率大大提高；2、由于換熱器采用的是螺紋管，每根換熱管束外壁設(shè)有翅片，因此在增大換熱面積的同時極大的改變了流體狀態(tài)，形成湍流效果，強化傳熱；3、由于至少兩根換熱管為一組以螺旋結(jié)構(gòu)按一定規(guī)律均勻纏繞成管束后排列在殼體內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)一方面延長了換熱管長度充分換熱另一方面有效消除管道抖振、熱應(yīng)力等各種應(yīng)力，實現(xiàn)應(yīng)力自消除；4、所述的換熱管束可在殼體內(nèi)密集均勻分布，以排列盡可能多管束且使換熱均勻；5、工作時，介質(zhì)在管內(nèi)螺旋轉(zhuǎn)動，起到自動沖刷的作用，防止了管內(nèi)結(jié)垢，提高了使用壽命；6、由于采用保溫殼體，可將熱量流失降至最低。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖進(jìn)一步給出。圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型中其中一組換熱管束的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1。本實用新型螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，包括一保溫殼體1、設(shè)置在保溫殼體內(nèi)腔中的相變介質(zhì)2和換熱器3。所述的保溫殼體1包括外殼層11、內(nèi)膽層12、 以及設(shè)置在外殼層和內(nèi)膽層之間的保溫層13。所述的保溫層可根據(jù)保溫的溫度選擇保溫材料，例如硅酸鋁板、或巖棉、或聚氨酯，外殼層為不銹鋼材料構(gòu)成。該保溫殼體1的一端設(shè)有吸熱口 14，另一端設(shè)有熱介質(zhì)輸出口 15;為減少預(yù)熱時間，本實用新型螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器還可包括一循環(huán)端16，設(shè)置在所述保溫殼體的側(cè)壁上，與保溫殼體的內(nèi)腔貫通。本實用新 型所述的相變介質(zhì)2為石蠟，充滿整個保溫殼體的內(nèi)腔，包圍在所述換熱器周圍。相變溫度可根據(jù)使用熱能設(shè)備的要求設(shè)定。請配合參閱圖2。本實用新型所述的換熱器3為間隔設(shè)置的多組換熱管束，每組換熱管束31由至少兩根彈性螺紋管螺旋纏繞而成，本實施例采用兩根彈性螺紋管311、312螺旋纏繞而成，各彈性螺紋管內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)為流體。一個較佳的實施例是在所述保溫殼體內(nèi)兩端對稱設(shè)置兩個安裝部313、314，每個安裝部上設(shè)置相同數(shù)量的多組通孔；所述的每組換熱管束的彈性螺紋管相互螺旋纏繞，形成麻花狀，其兩端分別穿越兩個安裝部的各自通孔，形成螺旋纏繞的多組換熱管束。所述的各彈性螺紋管結(jié)構(gòu)相同，均由一彈性直管和在該彈性直管外固定的螺旋纏繞的翅片構(gòu)成，例如以彈性螺紋管312為例，由彈性直管3121和在該彈性直管外固定的螺旋纏繞的翅片3122構(gòu)成。所述的各組換熱管束的輸入端315與吸熱口貫通連接，所述的各組換熱管束的輸出端316與熱介質(zhì)輸出口貫通連接。所述的多組換熱管束可在保溫殼體內(nèi)密集均勻分布，以排列盡可能多管束，使換熱均勻；所述的多組換熱管束之間充滿有相變介質(zhì)，并且，所述的每組換熱管束的各彈性螺紋管的螺紋之間充滿相變介質(zhì)。本實用新型工作時，換熱管束從吸熱口吸收熱量，并通過流體介質(zhì)輸送到保溫殼體內(nèi)腔得到相變蓄熱介質(zhì)中，儲存起來，供用戶使用。利用物質(zhì)的相變來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移， 在能源的有效利用和全球氣候環(huán)境的保護(hù)方面發(fā)揮了重要的作用。具有熱交換面積大、儲熱量大、換熱效率提高的優(yōu)點。可廣泛應(yīng)用在對蓄熱技術(shù)依賴、或余熱利用的場合。
權(quán)利要求1.螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，包括一保溫殼體、設(shè)置在保溫殼體內(nèi)腔中的相變介質(zhì)和換熱器；所述的保溫殼體的一端設(shè)有吸熱口，另一端設(shè)有熱介質(zhì)輸出口 ；所述的相變介質(zhì)為石蠟，充滿保溫殼體的整個內(nèi)腔，包圍在所述換熱器周圍；所述的換熱器為間隔設(shè)置的多組換熱管束，每組換熱管束由至少兩根彈性螺紋管螺旋纏繞而成；所述的各組換熱管束的輸入端與吸熱口貫通連接，所述的各組換熱管束的輸出端與熱介質(zhì)輸出口貫通連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，還包括一循環(huán)端，設(shè)置在所述保溫殼體的側(cè)壁上，與保溫殼體的內(nèi)腔貫通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的多組換熱管束之間充滿有相變介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的換熱器包括對稱設(shè)置在所述保溫殼體內(nèi)兩端的兩個安裝部，每個安裝部上設(shè)置相同數(shù)量的多組通孔；所述的每組換熱管束的彈性螺紋管相互螺旋纏繞，形成麻花狀，其兩端分別穿越兩個安裝部的各自通孔，形成螺旋纏繞的多組換熱管束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的各彈性螺紋管結(jié)構(gòu)相同，均由一彈性直管和在該彈性直管外固定的螺旋纏繞的翅片構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的每組換熱管束的各彈性螺紋管的螺紋之間充滿相變介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的換熱器的各彈性螺紋管內(nèi)循環(huán)介質(zhì)為流體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的保溫殼體包括外殼層、內(nèi)膽層、以及設(shè)置在外殼層和內(nèi)膽層之間的保溫層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特征在于，所述的外殼層為不銹鋼材料構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了螺旋螺紋彈性管束相變蓄熱器，其特點是，包括一保溫殼體、設(shè)置在保溫殼體內(nèi)腔中的相變介質(zhì)和換熱器；所述的保溫殼體的一端設(shè)有與內(nèi)腔貫通的吸熱口，另一端設(shè)有與內(nèi)腔貫通的熱介質(zhì)輸出口；所述的相變介質(zhì)為石蠟，充滿整個保溫殼體的內(nèi)腔，包圍在所述換熱器周圍；所述的換熱器為間隔設(shè)置的多組換熱管束，每組換熱管束由至少兩根彈性螺紋管螺旋纏繞而成；所述的各組換熱管束的輸入端與吸熱口貫通連接，所述的各組換熱管束的輸出端與熱介質(zhì)輸出口貫通連接。本實用新型利用物質(zhì)的相變來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移,在能源的有效利用和全球氣候環(huán)境的保護(hù)方面發(fā)揮了重要的作用。具有熱交換面積大、儲熱量大、換熱效率提高的優(yōu)點?？蓮V泛應(yīng)用在對蓄熱技術(shù)依賴、或余熱利用的場合。
文檔編號F28F1/36GK201945225SQ20102066922
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者許益凡 申請人:許益凡