[發明專利]一種換熱器及換熱器系統

在審

• 申請號: 202011036228.8
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112082400A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳奇良;周孝清;李峰;郝海青;姜恒;毛凱
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053;F28F1/12;F28F21/08;F28F21/06;F28D20/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明涉及換熱器技術領域，公開了一種換熱器及換熱器系統。換熱器包括排管和翅片，翅片設置在排管的外壁上，翅片的高度沿排管的徑向延伸。翅片包括第一翅片和第二翅片，第一翅片的板面與排管的軸線平行，第二翅片的板面與排管的軸線垂直。第一翅片包括與排管依次連接的第一導熱部和第二導熱部，第二導熱部的導熱系數小于第一導熱部的導熱系數和排管的導熱系數。第二翅片包括與排管依次連接的第三導熱部和第四導熱部，第四導熱部的導熱系數小于第三導熱部的導熱系數和排管的導熱系數。本發明提供的換熱器，第二導熱部和第四導熱部的導熱系數較低，能夠防止相變固體物質對排管進行環狀包裹，縮短相變固體物質的脫離時間，提高換熱效率。

技術領域

本發明涉及換熱器技術領域，特別是涉及一種換熱器及換熱器系統。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，對能量的需求量也越來越大，如中央空調的制冷，北方冬天的制熱，物流冷供鏈，大型的儲熱儲冷等。這里面關于冷熱的傳輸都要涉及到換熱器的使用。對于常規的流體介質傳換熱，可以通過提高換熱器材料的導熱系數，增大換熱面積，提高常規流體的流動速度來實現高換熱效率，這可以響應國家對節能，減排的要求。但是有些換熱器系統涉及介質的相變變化，特別是氣-固和液-固相變的傳換熱系統，這些情況往往變得復雜起來。在流體介質接收冷量或釋入熱量時，發生相變而變成固體時，往往會包裹住換熱器；而且隨著時間推移，固體的厚度將越來越大，由于相變的固體物質的導熱系統不是很大，一般在0.1-3W/(m·K)之間，這導致固體物質所產生的熱阻也越來越大，嚴重影響換熱器的換熱效率，同時加大流體介質的流速，此時對提高換熱器的換熱效率變得微乎其微。

目前，通常對流體介質在低于相變溫度傳輸冷量，當固體物質厚度過大時，換熱器切換到加熱模式，到相變溫度之上，使附著在換熱器的相變固體物質表面液化，最終從換熱器上脫落。然而，這個液化時間往往比較長，這樣導致傳輸冷量損失較大。因此，亟需對涉及這類相變的換熱器進行結構優化，加快相變固體物質脫落時間，減少冷量損失，提高換熱器的換熱效率。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種換熱器，其能夠縮短相變固體物質脫離的時間，提高換熱器的換熱效率。

本發明的第二個目的是提供一種換熱器系統，通過應用上述的換熱器，能夠使相變固體物質快速脫落，提高換熱系統的換熱效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種換熱器，所述換熱器包括：

換熱組件，所述換熱組件包括排管和翅片，所述排管內能夠通入載冷劑或載熱劑，所述翅片設置在所述排管的外壁上，所述翅片的高度沿所述排管的徑向延伸；

所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片的板面與所述排管的軸線平行，所述第二翅片的板面與所述排管的軸線垂直；

所述第一翅片包括與所述排管依次連接的第一導熱部和第二導熱部，所述第二導熱部的導熱系數小于所述第一導熱部的導熱系數和所述排管的導熱系數；

所述第二翅片包括與所述排管依次連接的第三導熱部和第四導熱部，所述第四導熱部的導熱系數小于所述第三導熱部的導熱系數和所述排管的導熱系數。

作為所述換熱器的優選方案，至少兩組所述換熱組件間隔排列，所述換熱器還包括連接管和保溫層，相鄰的兩個所述排管的第一端通過所述連接管連通，所述保溫層包裹所述連接管，所述保溫層的導熱系數小于所述排管的導熱系數。

作為所述換熱器的優選方案，所述第一翅片對稱設置在所述排管的上下兩側，所述第二翅片對稱設置在所述排管的左右兩側，且所述第二翅片與所述排管的上下兩側所述第一翅片連接。

作為所述換熱器的優選方案，多個所述第二翅片沿所述排管的軸線間隔排列。

作為所述換熱器的優選方案，所述排管的導熱系數為5-500W/(m·K)；和/或