一种蓄热体及其蓄热结构、成型模具与制造方法技术

本发明专利技术公开了一种蓄热体及其蓄热结构、成型模具与制造方法，其中蓄热体的蓄热本体上开设有若干个缩放型流体通道，所述缩放型流体通道的壁面轮廓为至少两段圆弧和圆弧之间的切线组成的母线绕中心轴旋转一周形成的形状；此外成型模具的凸模嵌套在上模座上，凸模成型部伸出于上模座，成型模具的通道辅助成型杆一端对应凸模的位置固定于下模座上，另一端对应凸模向上伸出，使用时，凸模成型部端面与通道辅助成型杆伸出端端面相接触。蓄热体的缩放型流体通道圆滑变化，换热速率得到提高，基本不增加流动阻力且不易堵塞，凸模通过嵌套的方式固在上模座上，从而降低模具制造的难度，通道辅助成型杆可保证模压出的缩放型流体通道是完全贯通的。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热体及其蓄热结构、成型模具与制造方法
本专利技术涉及一种蓄热材料及其模具与方法，特别涉及一种蓄热体及其蓄热结构、成型模具与制造方法。
技术介绍
当今，随着社会的发展，人们对于能源的需求越来越大。蓄热式换热器是回收余热、节约矿物燃料、减少二氧化碳及氮氧化合物排放的有效手段之一。蓄热式换热器的关键技术是蓄热体结构。目前常用的蓄热体有规整蓄热体及散堆蓄热体，如蜂窝状规整蓄热体、蓄热球等，这些蓄热体在某些使用环境下，还是有诸多弊端，如流体流动阻力大、换热速率不高、易堵塞等，因此，并不是所有的现有蓄热体结构都可以满足工业的需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种换热速率高、流动阻力小、不易堵塞的具有缩放型气体通道的新型规整蓄热体。本专利技术的另一目的是：提供一种由上述具有缩放型气体通道的新型规整蓄热体叠置形成流线型流道的规整蓄热结构。本专利技术的又一目的是：提供一种用于制造上述具有缩放型气体通道的新型规整蓄热体的成型模具。本专利技术的再一目的是：提供一种制造上述具有缩放型气体通道的新型规整蓄热体的制造方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种蓄热体，包括蓄热本体，在所述蓄热本体上开设有若干个缩放型流体通道，所述缩放型流体通道的壁面轮廓为至少两段圆弧和圆弧之间的切线组成的母线绕中心轴旋转一周形成的形状或为直径大小间循环圆滑变化的变径通道。优选的，所述缩放型流体通道两端口直径一大一小，大小两端口间的缩放型流体通道直径由大向小圆滑过渡。优选的，所述圆弧半径为2-50mm，缩放型流体通道的端口直径为2-20mm。一种由两个以上上述的一种蓄热体相叠置而成的蓄热结构，相叠置的两蓄热体缩放型流体通道相连通形成长缩放型流体通道。优选的，相叠置的两蓄热体缩放型流体通道相同直径的端口对应连接。一种用于制造上述的一种蓄热体的蓄热体成型模具，包括上模板、上模座、凸模、下模座以及脱模机构，下模座上具有型腔，上模板与上模座相固定，所述凸模嵌套在上模座上，凸模成型部伸出于上模座，脱模机构连接在下模座上。优选的，还设置有通道辅助成型杆、推板以及复位弹簧，复位弹簧两端分别连接下模座和推板，通道辅助成型杆一端对应凸模的位置固定于下模座上，另一端对应凸模向上伸出，使用时，凸模成型部端面与通道辅助成型杆伸出端端面相接触。优选的，所述下模座上设置有可在型腔中上下移动的型腔底板，所述脱模机构包括脱模杆以及顶推座，脱模杆一端固定于顶推座上，脱模时，脱模杆另一端顶推在型腔底板下方。一种通过蓄热体成型模具制造蓄热体的制造方法，包括以下步骤:(1)、填料：将按比例调配好的蓄热陶瓷材料按量填充至型腔中；(2)、合模加压：对上模板施以竖直向下的压力，进行合模，合模过程中，凸模成型部端面与通道辅助成型杆伸出端端面相接触并随着上模板下移，复位弹簧受力拉伸，通道辅助成型杆下移，进行压缩，当蓄热陶瓷材料压至设定密度及尺寸时，加压结束；(3)、开模及脱模：对上模板施加向上的拉力，进行开模，开模时，通道辅助成型杆在复位弹簧的作用下，跟随凸模成型部端面上升，合模到开模过程中，凸模成型部端面与通道辅助成型杆伸出端端面保持相接触，脱模机构将成型的蓄热体坯体顶出型腔；(4)、烧结：将成型后的蓄热体坯体进行烧结，得到蓄热体。优选的，步骤(3)中脱模过程如下：推动顶推座带动脱模杆上移推动型腔底板上行将成型的蓄热体坯体顶出型腔，完成脱模。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术的缩放型流体通道圆滑变化，基本不增加流动阻力且不易堵塞，还可以通过一定顺序堆砌起来形成连续的长缩放型流体通道，气体在缩放型流体通内流过，流速大小交替变化，形成一定的湍流涡流，气体中的颗粒不易沉积堵塞缩放型流体通道。2、本专利技术可明显增大气体与蓄热体之间的气-固表面换热速率，有效提升气体与蓄热体之间的换热速率。在蓄热换热器中利用本专利技术的蓄热体可以非常方便地堆砌形成长缩放型流体通道。3、本专利技术的成型模具与制造方法，对陶瓷粉配方要求低，适用于广泛的陶瓷粉料配方，施压、脱模协调工作，可保证模压成型的蓄热体坯体尺寸准确、质量均一、密度均匀，易于实现自动化生产、生产效率高，其所加工出来的蓄热体坯体烧结后变形小。4、凸模通过嵌套的方式固在上模座上，从而降低模具制造的成本，结构设计合理，便于制造，维修更换方便。5、采用通道辅助成型杆并通过复位弹簧复位可保证模压出的缩放型流体通道是完全贯通的同时达到自动化的目的。附图说明图1是本专利技术的蓄热体结构示意图。图2是图1中A-A处的剖面图。图3是图1中B-B处的剖面图。图4是本专利技术的缩放型流体通道的形状示意图。图5是本专利技术的一种蓄热体相叠置而成的蓄热结构的结构示意图。图6是本专利技术的一种蓄热体的蓄热体成型模具的结构示意图。图7是本专利技术的凸模的结构示意图。图8是本专利技术成型模具处于合模时的结构示意图。图9是本专利技术成型模具处于开模时的结构示意图。图中标号与名称如下：具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一：一种蓄热体，包括蓄热本体1，在所述蓄热本体1上开设有若干个缩放型流体通道2，所述缩放型流体通道2的壁面轮廓为至少两段圆弧和圆弧之间的切线组成的母线绕中心轴旋转一周形成的形状或为直径大小间循环圆滑变化的变径通道。如呈瓶颈状。所述变径通道具体结构为直径由小圆滑变大再从大直径圆滑变小的循环变径通道。优选的，所述母线为圆滑变化的流线，优选的，所述缩放型流体通道2两端口直径一大一小，大小两端口间的缩放型流体通道2直径由大向小圆滑过渡。具体的，圆弧半径为2-50mm，所述缩放型流体通道2的大端口直径为3-20mm，小端口直径为2-10mm。蓄热本体1外形为方块状的立体六面体结构，方块状蓄热本体1的长度在50-500mm之间，宽度在50-500mm之间，厚度在8-50mm之间，材质是陶瓷。所述缩放型流体通道2为3-999个分别均匀分布于蓄热本体1上，为方便加工脱模，蓄热本体具有脱模预留部3，脱模预留部3占一个缩放型流体通道2的面积，脱模预留部3的数量和位置可按实际需要设定。所述圆弧半径大小、圆弧段数按实际情况设定，本实施例圆弧段数为两段分别在小端口处R1和大端口处R2，切线为圆弧切线，当然切线也可以为直线切线，本专利技术的缩放型流体通道2圆滑可降低气体流动时的流动阻力同时增大换热速率。实施例二：一种由两个以上的实施例一所述的一种蓄热体相叠置而成的蓄热结构，相叠置的两蓄热体缩放型流体通道2相连通形成圆滑的长缩放型流体通道。优选的，相叠置的两蓄热体缩放型流体通道2相同直径的端口对应连接。本专利技术的工作过程及工作原理：蓄热体按一定顺序堆砌，可以形成连续的壁面呈流线形或波浪形的长缩放型流体通道，气体在长缩放型流体通道内流过，流速大小交替变化，形成一定的湍流涡流，气体中的颗粒不易沉积堵塞通道，可明显增大气体与蓄热体之间的气-固表面换热速率，又由于长缩放型流体通道壁面是呈流线形或波浪形平滑变化的，所以流动阻力增加不明显，在蓄热换热器中用本专利技术的蓄热体可以非常方便地堆砌形成长缩放型流体通道。为达到更好的效果：可以通过控制蓄热体的几何尺寸误差、平行度误差、平面度误差及垂直度误差在合理范围内，如：几何尺寸误差控制在0.01-2mm之间,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热体，包括蓄热本体，其特征在于：在所述蓄热本体上开设有若干个缩放型流体通道，所述缩放型流体通道的壁面轮廓为至少两段圆弧和圆弧之间的切线组成的母线绕中心轴旋转一周形成的形状或为直径大小间循环圆滑变化的变径通道。

【技术特征摘要】
1.一种用于制造蓄热体的蓄热体成型模具，其特征在于：包括上模板、上模座、凸模、下模座以及脱模机构，下模座上具有型腔，上模板与上模座相固定，所述凸模嵌套在上模座上，凸模成型部伸出于上模座，脱模机构连接在下模座上；还设置有通道辅助成型杆、推板以及复位弹簧，复位弹簧两端分别连接下模座和推板，通道辅助成型杆一端对应凸模的位置固定于下模座上，另一端对应凸模向上伸出，使用时，凸模成型部端面与通道辅助成型杆伸出端端面相接触。2.根据权利要求1所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：所述下模座上设置有可在型腔中上下移动的型腔底板，所述脱模机构包括脱模杆以及顶推座，脱模杆一端固定于顶推座上，脱模时，脱模杆另一端顶推在型腔底板下方。3.根据权利要求1所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：所述蓄热体包括蓄热本体，在所述蓄热本体上开设有若干个缩放型流体通道，所述缩放型流体通道的壁面轮廓为至少两段圆弧和圆弧之间的切线组成的母线绕中心轴旋转一周形成的形状或为直径大小间循环圆滑变化的变径通道。4.根据权利要求3所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：所述缩放型流体通道两端口直径一大一小，大小两端口间的缩放型流体通道直径由大向小圆滑过渡。5.根据权利要求3所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：所述圆弧半径为2-50mm，缩放型流体通道的端口直径为2-20mm。6.根据权利要求3-5任一所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：两个以上的蓄热体相叠置而成的蓄热结构，相叠置的两蓄热体缩放型流体通道相连通形成长缩放型流体通道。7.根据权利要求6所述的一种蓄热体成型模具，其特征在于：相叠置的两蓄热体缩放型流体通道相同直径的端口对应连接。8.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯毅，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44