[發(fā)明專利]熱能回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510979828.0
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN106767072B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊瑞誠;張秉宏;李天源;林育立
• 申請（專利權(quán)）人: 財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

本發(fā)明公開一種熱能回收裝置，包括一外框、至少一第一管體及至少一第二管體。外框具有一熱穿透側(cè)及一容置空間。第一管體設(shè)置于容置空間內(nèi)。第一管體包括一第一材質(zhì)。第二管體設(shè)置于容置空間內(nèi)。第二管體比第一管體遠(yuǎn)離熱穿透側(cè)，且與第一管體異軸。第二管體包括一第二材質(zhì)。第一材質(zhì)的耐熱溫度大于第二材質(zhì)的耐熱溫度。第二材質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于第一材質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)。本發(fā)明的熱能回收裝置，借由耐熱溫度較高的第一管體設(shè)置于較接近熱穿透側(cè)，能夠避免高強(qiáng)度的輻射熱造成第一管體變形，而在第一管體吸收高強(qiáng)度的輻射熱后，較低強(qiáng)度的輻射熱可借由具有較高熱傳導(dǎo)能力的第二管體進(jìn)一步快速吸收，而可提高整體的輻射熱吸收效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種熱能回收裝置，特別是有關(guān)于一種吸收輻射熱的熱能回收裝置。

背景技術(shù)

自工業(yè)革命以來，人們常借由燃燒的方式取得能量，進(jìn)而制造出其它產(chǎn)品。然而，在工業(yè)燃燒設(shè)備中，除了直接取得的能量以外，仍會產(chǎn)生許多輻射熱。目前國內(nèi)五大工業(yè)輻射熱分別為金屬冶煉廠、玻璃面板廠、水泥廠、石化廠及造紙廠。由于制程操作常在攝氏數(shù)百度并至上千度的溫度條件下，因此未利用到的熱能多以熱輻射方式逸散于環(huán)境當(dāng)中。

然而，傳統(tǒng)上因未有相對應(yīng)的回收機(jī)制，故這些輻射熱被視為無法回收再利用的廢熱。例如鋼鐵冶煉的連續(xù)鑄造制程的上游工藝中，溫度可達(dá)攝氏1000度。而在下游熱軋工藝中，其盤卷熱處理時溫度仍可達(dá)攝氏500度。另外在水泥、造紙等產(chǎn)業(yè)中，工藝常設(shè)置旋窯燃燒系統(tǒng)，雖然爐體用耐火材料披覆保溫，其窯體外殼仍有攝氏300度的溫度。上述的工業(yè)工藝中，都有一個共通的特性，就是工藝是屬連續(xù)式，且對象連續(xù)移動，無法用接觸式的裝置進(jìn)行廢熱回收，因此工藝中的環(huán)境皆會釋放高輻射廢熱能。

因此，有業(yè)者借由用以吸收太陽輻射熱的太陽能集熱板來進(jìn)行廢熱回收。然而，目前市售的太陽能集熱板經(jīng)短期取熱600小時測試后，發(fā)現(xiàn)太陽能集熱板有形狀變形的損壞情形發(fā)生，故無法承受工業(yè)輻射熱的強(qiáng)度與長期運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境條件。然而，耐熱溫度高的材質(zhì)其導(dǎo)熱系數(shù)通常較低，故不易兼顧集熱板的壽命及熱能回收效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種熱能回收裝置，借由結(jié)構(gòu)的配置及材質(zhì)的選擇以避免熱能回收裝置的變形，同時具備輻射熱高吸收效能的特性。

本發(fā)明提出一種熱能回收裝置，包括一外框、至少一第一管體及至少一第二管體。外框具有一熱穿透側(cè)及一容置空間。第一管體設(shè)置于容置空間內(nèi)。第一管體包括一第一材質(zhì)。第二管體設(shè)置于容置空間內(nèi)。第二管體比第一管體遠(yuǎn)離熱穿透側(cè)，且與第一管體異軸。第二管體包括一第二材質(zhì)，第一材質(zhì)的耐熱溫度大于第二材質(zhì)的耐熱溫度。第二材質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于第一材質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)。

其中，該第一材質(zhì)的耐熱溫度為攝氏500度至攝氏700度。

其中，該第二材質(zhì)的耐熱溫度為攝氏300度至攝氏500度。

其中，該第二材質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)為100W/mK以上。

其中，更包括一第一熱吸收層及一第二熱吸收層，該第一熱吸收層包覆于該至少一第一管體的周圍，該第二熱吸收層包覆于該至少一第二管體的周圍。

其中，該第一熱吸收層所包括的材質(zhì)選自于不銹鋼、不銹鋼的氧化物、不銹鋼的氮化物、鐵、鐵的氧化物、鐵的氮化物、鉻、鉻的氧化物、鉻的氮化物、鎢、鎢的氧化物、鎢的氮化物、陶瓷金屬及其組合所構(gòu)成的群組，該第二熱吸收層所包括的材質(zhì)選自于樹脂摻雜涂料、碳黑摻雜涂料、二氧化硅摻雜涂料、鋁、鋁的氧化物、鋁的氮化物、鈦、鈦的氧化物、鈦的氮化物、鎢、鎢的氧化物、鎢的氮化物及其組合所構(gòu)成的群組。

其中，該外框包括一透光板及一框體，該透光板裝設(shè)于該框體上以形成該容置空間，該透光板形成該外框的該熱穿透側(cè)。

其中，該外框更包括一反射層，設(shè)置于該框體內(nèi)，且面向該至少一第一管體及該至少一第二管體。