CN116817301A - 一种从废热气中吸取热量的集热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从废热气中吸取热量的集热装置，该集热装置包括风道、导流板、水箱和导热板，其中风道为在进风口和出风口之间延伸的管道，管道上有一段距离为废热气集中的集风箱，集风箱区域的管道截面积大于出风口处管道截面积，可以容纳更多的废热气；导流板被固定在风道内，且导流板向集风箱的内侧壁延伸，让集风箱的废热气输出口更狭窄，使得废热气在集风箱集聚并能靠近管道内侧壁，水箱安装在集风箱上，导热板具有腔体的一侧贴设在所述集风箱的外侧壁和所述水箱的外侧壁，且所述腔体自所述集风箱的外侧壁延伸至所述水箱的外侧壁，利用超导液的低沸点特性可以快速吸收集风箱的散发的热量来升高导热板的温度，进而传递给水箱加热存储的液体。

Description

一种从废热气中吸取热量的集热装置

技术领域

本发明涉及一种从废热气中吸取热量的集热装置。

背景技术

废热气包括燃烧设备产生的废热气以及高温热风排放时的热量回收等废热气。这些废热气中携带有大量的热量，常见的废热气处理方式是直接排放或过滤后排放，这废热气中的热量会就随废热气从风道(烟囱)中排出，造成热量资源的浪费。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种从废热气中吸取热量的集热装置，以解决现有技术中对风道中废热气的再次利用问题。

本发明实施例提供了一种从废热气中吸取热量的集热装置，包括：

风道，具有在进风口和出风口之间延伸的管道，所述管道上设有集风箱，所述集风箱的管道截面积均大于所述出风口和所述出风口的管道截面积，且位于所述集风箱的管道能吸收及传导废热气中的热量，所述风道内设置有导流板；

所述导流板朝向所述集风箱的内侧壁延伸设置，以使得废热气在所述导流板与所述集风箱的内侧壁之间聚集；

水箱，安装在所述集风箱上，所述水箱的箱体用于存储液体；

导热板，所述导热板上设有中空的腔体，所述腔体内填充有超导液，所述导热板具有腔体的一侧贴设在所述集风箱的外侧壁和所述水箱的外侧壁，且所述腔体自所述集风箱的外侧壁延伸至所述水箱的外侧壁，所述导热板吸收所述集风箱的管道外表面的热量使超导液升温并传导至所述水箱以加热所述水箱内的液体。

优选地，所述导流板呈V字型，且开口方向朝向所述出风口。

优选地，所述导流板自所述集风箱的中部从所述进风口朝着所述出风口的方向逐渐朝着所述集风箱的内侧壁延伸。

优选地，所述集风箱和所述水箱之间通过导热胶固定，所述集风箱的外侧壁和所述水箱的外侧壁分别通过导热胶和所述导热板固定。

优选地，所述风道装设在原排风管的尾部或设置在原排风管的进风端和出风端之间。

优选地，所述导热板上设有若干导热管，所述腔体形成在所述导热管内。

进一步地，所述导热板表面覆盖有保温层。

优选地，所述集风箱的风道截面呈矩形，所述水箱与所述风道的相对面为平面。

优选地，位于所述集风箱的风道上设有排污口，所述排污口与所述风道内部连通。

优选地，所述腔体为多个，多个所述腔体沿线性方向延伸，并且，所述腔体为密闭的。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：结构简单，成本低，可以通过风道中的集风箱积聚废热气中的热量，并通过导流板将热量进一步地集中，让导热板能快速的从集风箱吸收热量启动超导液，将温度进一步地提升以快速加热水箱中的液体，可适用于家庭的油烟风道、工业的锅炉风道。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中集热装置的主视图；

图2为图1中集热装置的侧面结构示意图；

图3为图2的所示结构图的仰视图；

图4为本发明实施例中废热气在集热装置的流动方向示意图；

图5为本发明实施例中导流板的结构示意图；

图6为本发明实施例中导热板的结构示意图；

图7为图6中导热板结构的仰视图。

附图标记：1、风道；1、进风口；12、出风口；2、导流板；3、水箱；4、导热板；41、沟槽；42、腔体；5、粘接剂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，本发明的实施例中提供了一种从废热气吸取热量的集热装置，该集热装置包括风道1、导流板2、水箱3及导热板4，其中风道1为在进风口11和出风口12之间延伸的管道，管道上有一段距离为废热气的集中区域，简称为集风箱，属于集风箱的管道截面积大于出风口处管道截面积，集风箱可以容纳更多的废热气，在风道1内设置有导流板2，导流板2向集风箱的内侧壁延伸，让集风箱的废热气输出口更狭窄，能减缓废热气的排出速度，使得废热气在集风箱集聚并能靠近管道内侧壁，废热气的集聚使热量更集中，热量的集中能提高温度的上升，而且浓郁的废热气能让热量保持的更久；存储有液体的水箱3安装在集风箱表面，并通过导热板4加固水箱3与风道1的连接稳定性，导热板4上设有中空且可密封的腔体42，腔体42内填充了超导液(未示出)，导热板4具有腔体42的一侧贴设在所述集风箱的外侧壁和所述水箱3的外侧壁，且所述腔体42自所述集风箱的外侧壁延伸至所述水箱3的外侧壁，利用超导液的低沸点特性可以快速通过集风箱吸收热量，并升高导热板4的温度，进而传递给水箱3加热存储的液体。

风道1可以装设在原排风管的尾部，或设置在原排风管的进风端和出风端之间。

此外，如图3所示，风道1整体被分割三段，第一段为进风口段L1，第二段为集风箱L2，第三段为出风口段L3，其中，集风箱L2的管道截面积大于出风口处的管道截面积，可以在集风箱L2的管道中容纳更多的废热气，让热量集中。另外，集风箱L2的废热气管道采用具有导热性良好的材质制成，例如银、铜、金、铝等，或其金属合金，也可以是不锈钢或陶瓷材料，能吸收并传递出管道内废热气携带的热量。以民用风道(烟道)为例，烟道内的废热气温度一般在30-60度，废热气集中在集风箱L2后可以进一步地将温度提升至70-90度。

风道1内的导流板2向集风箱L2内的管道内侧壁延伸，使得集风箱L2的废热气排出口变的狭窄，废热气流动速度降低，增加了废热气在集风箱L2的滞留时间，越多的废热气滞留，集风箱L2内的热量也就越多，热量多了集风箱L2的温度也能升高。

具体地，如图3所示，导流板2的一端被固定在靠近集风箱L2进风处的管道中部位置，导流板2的另一端则逐渐向集风箱L2排风出处延伸，并靠近管道的内侧壁。进一步地，导流板2的延伸方向是与废热气的排出方向大致相同，具体参考图4所示的废热气流动方向，导流板2靠近管道的内侧壁后会压缩废热气的容纳空间，使得废热气排出速度降低，大量的废热气会被滞留在集风箱L2内，热量随废热气的增多而逐步提升。

进一步地，如图3所示，导流板2被构造成V字型，V字型的导流板2包括头部和开口部，其头部固定在管道内的中部位置，将集风箱L2分割成两个区域，每个区域的管道内侧壁和导流板2都靠近水箱的导热板4；导流板2开口部的开口方向与废热气的流动方向大致一致，即，开口部的板体板面向管道的内侧壁延伸靠近，逐步缩小废热气的流动空间，让大量废热气滞留在集风箱内L2。

图4中所示空心箭头方向为废热气流动方向，带有热量的废热气从集热装置的进风口11进入，废热气经过集风箱L2后会从集热装置的风道1出风口12处排出。可知，废热气在经过被集风箱L2的风道1时，导流板2会引导废热气向风道1的内侧壁靠近，由于集风箱L2风道1空间扩大，废热气流动速度会变缓慢，在导流板2越靠近风道1内侧壁的区域，废热气越集中，废热气集中后会使热量集中，并被风道1的壁吸收而传递到导热板4上，再由导热板4传递给水箱3。

在集风箱L2的箱体内还设置有多个与水箱3连通的出水喷头，出水喷头安装在箱体内的角落处，以散射的方式向导流板2喷洒，每个出水喷头的进水端与水源连通。在所述箱体的底部设有排污口13与所述箱体内部连通，出水喷头喷出的液体会清洗导流板2附着的污渍，混合有污渍的液体滴落在集风箱L2内底部，污渍可以从排污口排出，避免污渍在集风箱L2的废热气管道1内积聚过多而影响废热气管道1的安全性。具体地，在集风箱L2的箱体内设有多个朝向导流板2的出水喷头，多个出水喷头的出水端沿导流板2的延伸方向布置在箱体内壁上，在图3中，导流板2的两侧都设置有固定在箱体内侧壁上的出水喷头，出水喷头的喷射角度可以根据需要从导流板2的顶部向下喷射，也可以直接水平喷射在导流板2上。在另一个可选实施方式中,多个出水喷头位于集水箱的上游,喷出的液体也在废热气的带动下随着废热气向下游运动,并且撞击至导流板2上。

废热气携带的一些灰尘以及油渍会附着在导流板2上，污渍会从导流板2滴落在集风箱L2内，在集风箱L2的风道1底部开设排污口13可以将污渍排出，避免污渍在集风箱L2的风道1内积聚过多而影响风道1的安全性。

在上述结构中，水箱3的箱体具有良好的导热性能，可以从外部吸收热量加热水箱3内的液体，水箱3通过导热胶安装在集风箱L2的外表面上。常见水箱3的外形为矩形，如图1所示，属于集风箱L2的风道段外形也被设置呈矩形状，以便于水箱3固定在风道上，同时也增大水箱3与集风箱L2的接触面积，增加热量的吸收。

在上述结构中，水箱3如图1和图2所示，水箱3的宽度和长度均分别小于所述集风箱1的宽度和长度。水箱3采用该种尺寸可以更好的和所述集风箱1贴合和适配，从而保证水箱3的传热效率。只有水箱3的底部与集风箱L2有接触，为提高液体的加热效率，水箱3的侧壁也需要吸收热量，所以在水箱3的侧壁与集风箱L2的同侧表面连接有导热的导热板4，通过导热板4向水箱3的侧壁传导热量，加快液体的升温。导热板4在与水箱3、风道1的外壁接触时采用粘接剂5粘接，其中，粘接剂5选用导热硅胶或石墨烯导热胶，不仅能保证水箱3的安装稳定性，也能保障导热板4能通过导热性的粘接剂获得良好的导热效果。

进一步地，导热板4的材质可以采用上述中导热性良好的金属材质，并构造有中空的腔体42，在腔体42密封有超导液，其中，超导液又称热导液、导热液，具有低沸点的特性，超导液在导热板温度达到30度时可以沸腾并快速传导热量，然后导热板4受超导液的沸腾散热而升温，最终将热量传导至水箱3用于液体加热。

优选地，导热板4与导流板2同侧设置，让集风箱L2内的热量更接近导热板4，减少热量传递损耗，以使导热板4更快地获得热量。

优选地，导热板4可以构成水箱3的壁，让导热板4直接与液体接触。

优选地，在导热板4的表面设置有若干自集风箱L2向水箱4方向线性延伸地导热管41，导热管41形成槽状，相邻导热管41间隔设置以减少超导液使用量，密封油超导液的腔体42可以插入导热管41内，腔体42也被构造成相应的线性形状，并可以移除的插在导热管41内，通过拆除腔体42可以更换超导液。

进一步地，在导热板4的表面附着有保温层(未示出)，以防止热量丢失，以及可以防止丢失的热量引发灾害。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种从废热气中吸取热量的集热装置，其特征在于，包括：

风道，所述风道具有在进风口和出风口之间延伸的管道，所述管道上设有集风箱，所述集风箱的管道截面积均大于所述出风口和所述出风口的管道截面积，所述风道内设置有导流板；

所述导流板朝向所述集风箱的内侧壁延伸设置，以使得废热气在所述导流板与所述集风箱的内侧壁之间聚集；

水箱，所述水箱安装在所述集风箱上，所述水箱的箱体用于存储液体；

导热板，所述导热板上设有中空的腔体，所述腔体内填充有超导液，所述导热板具有腔体的一侧贴设在所述集风箱的外侧壁和所述水箱的外侧壁，且所述腔体自所述集风箱的外侧壁延伸至所述水箱的外侧壁。

2.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述导流板呈V字型，且开口方向朝向所述出风口。

3.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述导流板自所述集风箱的中部从所述进风口朝着所述出风口的方向逐渐朝着所述集风箱的内侧壁延伸。

4.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述集风箱和所述水箱之间通过导热胶固定，所述集风箱的外侧壁和所述水箱的外侧壁分别通过导热胶和所述导热板固定。

5.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述风道装设在原排风管的尾部或设置在原排风管的进风端和出风端之间。

6.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述导热板上设有若干导热管，所述腔体形成在所述导热管内。

7.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述导热板表面覆盖有保温层。

8.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述集风箱的风道截面呈矩形，所述水箱与所述风道的相对面为平面。

9.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，位于所述集风箱的风道上设有排污口，所述排污口与所述风道内部连通。

10.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述腔体为多个，多个所述腔体沿线性方向延伸。