[發明專利]一種換熱器及換熱器系統

在審

• 申請號: 202011036238.1
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112082401A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳奇良;李峰;郝海青;周孝清;毛凱;姜恒
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053;F28F1/20;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。其中，換熱器包括排管和翅片，排管內能夠通入載冷劑或載熱劑，翅片設置在排管的外壁上,翅片的高度沿排管的徑向延伸。翅片的導熱系數小于排管的導熱系數。本發明提供的換熱器，翅片的導熱系數較低，翅片具有隔離作用，在釋冷工況下使排管兩邊的相變固體物質分隔，防止相變固體物質對排管進行環狀包裹，縮短了加熱工況下相變固體物質脫離的時間，減少輸入的熱量，提高釋冷?加熱周期內的釋冷量；由于排管上的相變固體物質可以快速除去，故因相變固體物質所形成的熱阻可以限制在較低數值，從而大大提高換熱器的釋冷換熱效率。

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，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，所述翅片對稱設置在所述排管的兩側。

作為所述換熱器的優選方案，所述翅片的板面與所述排管的軸線平行。

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

所述翅片的導熱系數為0.01-0.3W/(m·K)。

作為所述換熱器的優選方案，所述排管由銅、鋁或不銹鋼材料制成；和/或

所述翅片由塑料或橡膠制成。

作為所述換熱器的優選方案，所述保溫層的導熱系數為0.01-0.3W/(m·K)。

作為所述換熱器的優選方案，所述保溫層由塑料或橡膠制成。

一種換熱器系統，包括如上所述的換熱器。