高能远红外辐射热风换热器制造技术

本实用新型专利技术提供一种高能远红外辐射热风换热器。它包括：四周均匀布置若干组向内辐射的板式高温远红外定向强辐射器的外框架，设有相互交叉的远红外辐射吸收板的内框架和导风口。本装置具有换热效率高、不污染环境、用途广泛等综合优点，可以替代燃煤、燃油、燃气及普通电加热式热风换热装置，节能４０％以上。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种热风换热器，尤其是涉及一种工业上加热、烘干领域用的远红外辐射热风换热器。目前，公知的热风换热装置有燃煤、燃油、燃气式和普通电加热式四种，分别存在以下缺点1、燃煤、燃油、燃气式的热风换热装置，一般是通过燃煤、燃油或燃气(包括天然气、液化气、煤气等)的方式将热能转换为蒸汽或其它介质，经多次传递至散热排管，风流过散热排管的外壁带走热能，达到加热空气的目的。其中燃煤的能源利用率为35-50％，换热效率为30％；燃油的能源利用率50-60％，换热效率为50％；燃气的能源利用率为60-70％，换热效率为60％。以上三种形式的热风换热装置，能耗高，易造成环境污染，工作中存在安全隐患。2、普通电加热式热风换热装置，由风机送风，直接流过电热管外壁，将电热管产生的热能带走，达到加热空气的目的。其电热转换率低，约为50％，热风升温慢。为解决以上问题，国内外都在不断探索，但始终收效不大。例如在名称为《红外辐射热风换热器》、专利号为ZL96249047.4的中国专利中公开了一种新型的红外辐射热风换热器，该专利构思大胆、积极，但在多年实践中却没有获得成功，分析有以下原因1、总体设计不合理，不能有效换热；2、所选热源辐射器没有强激发能量，温度偏低，实测低于1000℃；3、所设计的吸热结构不合理；4、所选的吸热材料不合理；5、没有充分理解量子学理论、材料力学及空气动力学原理，对光子辐射、吸收材料和空气动力之间关系产生误区。本技术的目的是克服上述技术之不足、提供一种改进了的新型高能远红外辐射热风换热器。它采用高温远红外定向强辐射器作为热源，以特种材料高效吸收远红外辐射并瞬间转换为热能，通过特殊的吸收、散热结构，由热风循环达到高效换热的目的。本技术的目的是通过如下技术方案而实现的。设计一种高能远红外辐射热风换热器，它包括外框架、内框架和导风口；所述内框架固定于外框架中，且两者之间保持一定距离；所述导风口安装于外框架的进风端；其中a)在外框架内四周均匀布置若干组向内辐射的板式高温远红外定向强辐射器；b)在所述强辐射器表面合理布置变波层；c)在所述内框架中设有相互交叉的远红外辐射吸收板，以形成四个互不相通的黑体空间；d)在每个黑体空间内安装导风装置；可以根据风速、风量、风压的不同，按照空气动力学和流体力学自动调整。e)在所述内框架的外部布置多层网，随机建立有效的风阻。上述方案中，在每个黑体空间的导风装置中设置螺旋型高效辐射散热器。上述方案中，所述螺旋型高效辐射散热器为带翅片的、螺旋形循环管状结构。上述方案中，所述导风口具有一定结构角度，以加强换热器内辐射能到热能的高效转换。本技术的高能远红外辐射热风换热器与现有技术相比较，具有以下优点和有益效果1、采用高温远红外定向强辐射器作为热源，其电热转换率可达85％以上，辐射能转换率可达98％以上；表面最高温度超过1300℃。2、选用吸收辐射的特种材料，其红外辐射吸收率α＝98％，反射率ε＝2％；特殊的散热结构有效地增大了散热面积；导风装置的设置，使空气流与各散热部件充分接触，达到加热空气的目的，形成了高温、高效的热风换热整体装置，比传统热风换热装置节能40％以上。3、本装置内部可大量聚集高温强辐射光子能量，使准微米、准纳米级的固化粉尘瞬间气化，取消了废气燃烧和尾气处理装置；同时，本装置采用的热源不产生明火，取消了易燃、易爆气体处理装置，有效地解决了环境污染问题。4、本装置可广泛应用于军事及民用领域，如国防坑道、人防工程、军事装备，汽车、自行车、家用电器的涂装，纺织印染，造纸加工，粮食、蔬菜、农副产品的加热干燥。以下结合附图和实施例，进一步说明本技术。附图说明图1是高能远红外辐射热风换热器的结构示意图；图2是图1中A-A剖视图；图3是图2中螺旋型高效辐射散热器的结构示意图；图4是图2中变波层的示意图；图5是图2中内框架外部的网的示意图；图6是图2中远红外辐射吸收板的示意图。图1至图6示出本技术的高能远红外辐射热风换热器的构造。参照图1至图6，本装置包括外框架10、内框架20和导风口7；内框架20固定于外框架10中，且两者之间保持一定距离；导风口7安装于外框架10的进风端。其中在外框架10内四周均匀布置若干组向内辐射的板式高温远红外定向强辐射器7，该辐射器7辐射强度高，辐射温度最高可达1350℃，功率密度大，为15W/cm2，向内辐射。在强辐射器7表面合理布置变波层2，变波层2为网孔状结构，由耐高温的金属材料制成，其网状结构如图4所示。在内框架20中设有相互交叉的远红外辐射吸收板6，以形成四个互不相通的黑体空间8；该远红外辐射吸收板由特种吸收材料制作。在每个黑体空间8内安装导风装置4，可以根据风速、风量、风压的不同，按照空气动力学和流体力学自动调整。在内框架20的外部布置多层特殊材料制作的网3，其网状结构如图5所示。为了更好地换热，可以在每个黑体空间8的导风装置4中设置螺旋型高效辐射散热器5。螺旋型高效辐射散热器5为带翅片51的、螺旋形循环管状结构。翅片51可以螺旋地焊接在循环管的外壁上。导风口7具有一定结构角度，以加强换热器内辐射换热的高效转换。内框架20中的远红外辐射吸收板6为非金属氧化物材料构成，其表面镀有增强吸收镀层。远红外辐射吸收板6的结构如图6所示，由若干根管组成且外包网状物。通电后，高温远红外定向强辐射器产生强远红外辐射能，向换热器内部辐射。辐射能通过变波层2、多层网3、导风装置4，被高效辐射散热器5和远红外辐射吸收板6吸收，转换为热能，表面温度迅速升高。依据量子力学和空气动力学原理，远红外辐射属光子能量，不能被风直接带走。使可吸收远红外辐射的变波层2、多层网3、导风装置4、高效辐射散热器5、远红外辐射吸收板6及辐射器1的表面均成为散热体。其中高效辐射散热器5和远红外辐射吸收板6各自具有特殊结构，有效增大了散热面积，达到高效散热的目。由风机供给的低温空气(如图1中箭头方向)，通过导风口7、多层网3和导热装置4，分别与各散热体充分接触，达到升温空气的目的。在循环风的作用下，低温空气不断升温，形成高能热风。权利要求1.一种高能远红外辐射热风换热器，其特征是它包括外框架、内框架和导风口；所述内框架固定于外框架中，且两者之间保持一定距离；所述导风口安装于外框架的进风端；其中a)在外框架内四周均匀布置若干组向内辐射的板式高温远红外定向强辐射器；b)在所述强辐射器表面合理布置变波层；c)在所述内框架中设有相互交叉的远红外辐射吸收板，以形成四个互不相通的黑体空间；d)在每个黑体空间内安装导风装置；e)在所述内框架的外部布置多层网。2.根据权利要求1所述的高能远红外辐射热风换热器，其特征是在每个黑体空间的导风装置中设置螺旋型高效辐射散热器。3.根据权利要求2所述的高能远红外辐射热风换热器，其特征是所述螺旋型高效辐射散热器为带翅片的、螺旋形循环管状结构。4.根据权利要求1所述的高能远红外辐射热风换热器，其特征是所述导风口具有一定结构角度。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的高能远红外辐射热风换热器，其特征是所述变波层为网孔状结构，由耐高温的金属材料制成。6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的高能远红外辐射热风换热器，其特征是所述内框架中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高能远红外辐射热风换热器，其特征是它包括：外框架、内框架和导风口；所述内框架固定于外框架中，且两者之间保持一定距离；所述导风口安装于外框架的进风端；其中： ａ）在外框架内四周均匀布置若干组向内辐射的板式高温远红外定向强辐射器； ｂ）在所述强辐射器表面合理布置变波层； ｃ）在所述内框架中设有相互交叉的远红外辐射吸收板，以形成四个互不相通的黑体空间； ｄ）在每个黑体空间内安装导风装置； ｅ）在所述内框架的外部布置多层网。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛辛，薛武华，
申请(专利权)人：薛武华，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]