专利摘要

本发明公开了一种基于倾斜柱的换热装置及其方法。现有的换热装置的暖气换热效率较为低下。本发明一种基于倾斜柱的换热装置，包括框架和倾斜柱组。所述框架的一端为进风端，另一端为出风端。倾斜柱组共有m个。m个倾斜柱组沿框架的长度方向依次排列设置在框架的安装侧面上。倾斜柱组包括n根前倾斜柱和n根后倾斜柱。n根前倾斜柱及n根后倾斜柱的内端均与框架的安装侧面固定。n根前倾斜柱与n根后倾斜柱分别在框架的宽度方向上对齐。前倾斜柱位于对应后倾斜柱靠近框架进风端的一侧。前倾斜柱的外端倾斜朝向框架的出风端。后倾斜柱的外端倾斜朝向框架的进风端。本发明使得换热器中气流的对流加剧，提高了换热器的换热效率。

权利要求

1.一种基于倾斜柱的换热装置，包括框架和倾斜柱组；其特征在于：所述框架的一端为进风端，另一端为出风端；所述的倾斜柱组共有m个，1≤m≤20；m个倾斜柱组沿框架的长度方向依次排列设置在框架的安装侧面上；

所述的倾斜柱组包括n根前倾斜柱和n根后倾斜柱，1≤n≤10；n根前倾斜柱沿框架的宽度方向依次等距排列，内端均与框架的安装侧面固定；n根后倾斜柱沿框架的宽度方向依次排列，内端均与框架的安装侧面固定；n根前倾斜柱与n根后倾斜柱分别在框架的宽度方向上对齐；前倾斜柱位于对应后倾斜柱靠近框架进风端的一侧；前倾斜柱的外端倾斜朝向框架的出风端；后倾斜柱的外端倾斜朝向框架的进风端；前倾斜柱及后倾斜柱的宽度均为c，5mm≤c≤40mm；前倾斜柱及后倾斜柱的高度均为h，10c≤h≤20c；

前倾斜柱、后倾斜柱的形状及空间位姿采用如下四种方案中的一种：

方案一：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均为斜四棱柱；所述前倾斜柱的中心轴线及后倾斜柱的中心轴线与框架安装侧面的夹角均为α，α取30°、40°、50°或60°；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm；

方案二：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段；前倾斜柱和后倾斜柱内凹的侧面均朝向框架的出风端；前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm；

方案三：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段；前倾斜柱内凹的侧面朝向框架的出风端；后倾斜柱内凹的侧面朝向框架的进风端；前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm；

方案四：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段；前倾斜柱内凹的侧面朝向框架的进风端；后倾斜柱内凹的侧面朝向框架的出风端；前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°；前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

2.根据权利要求1所述的一种基于倾斜柱的换热装置，其特征在于：同一倾斜柱组内在框架的宽度方向上对齐的前倾斜柱内端端部与后倾斜柱内端端部的间距为f，f取5c～10c之间的一个值；最靠近框架进风端的那个倾斜柱组内前倾斜柱的内端端部与框架进风端端部的间距为s，s取35c～70c之间的一个值。

3.根据权利要求1所述的一种基于倾斜柱的换热装置，其特征在于：所述的前倾斜柱及后倾斜柱的材料均采用金属。

4.如权利要求1所述的一种基于倾斜柱的换热装置的换热方法，其特征在于：步骤一、在框架的进风端通入待换热气流；

步骤二、待换热气流流经前倾斜柱时，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制；待换热气流流经后倾斜柱时，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强，使得待换热气流的对流增强，待换热气流与前倾斜柱的接触换热更加充分。

说明书

技术领域

本发明属于换热技术领域，具体涉及一种基于倾斜柱的换热装置及其换热方法。

背景技术

由于我国地区范围很广南北温度差异很大，在南部地区温度较高，一般使用空调，而北部地区气温特别寒冷，而普遍使用暖气。在日常中我们使用的暖气中换热速度较慢，并且温度分布不均匀，从而这种不足带来了暖气的换热装置没能达到预想的效果。现有的换热装置的暖气换热效率较为低下，使得室内升温的速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于倾斜柱的换热装置及其换热方法

本发明一种基于倾斜柱的换热装置，包括框架和倾斜柱组。所述框架的一端为进风端，另一端为出风端。所述的倾斜柱组共有m个，1≤m≤20。m个倾斜柱组沿框架的长度方向依次排列设置在框架的安装侧面上。

所述的倾斜柱组包括n根前倾斜柱和n根后倾斜柱，1≤n≤10。n根前倾斜柱沿框架的宽度方向依次等距排列，内端均与框架的安装侧面固定。n根后倾斜柱沿框架的宽度方向依次排列，内端均与框架的安装侧面固定。n根前倾斜柱与n根后倾斜柱分别在框架的宽度方向上对齐。前倾斜柱位于对应后倾斜柱靠近框架进风端的一侧。前倾斜柱的外端倾斜朝向框架的出风端。后倾斜柱的外端倾斜朝向框架的进风端。前倾斜柱及后倾斜柱的宽度均为c，5mm≤c≤40mm。前倾斜柱及后倾斜柱的高度均为h，10c≤h≤20c。

前倾斜柱、后倾斜柱的形状及空间位姿采用如下四种方案中的一种：

方案一：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均为斜四棱柱。所述前倾斜柱的中心轴线及后倾斜柱的中心轴线与框架安装侧面的夹角均为α，α取30°、40°、50°或60°。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

方案二：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱和后倾斜柱内凹的侧面均朝向框架的出风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

方案三：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱内凹的侧面朝向框架的出风端。后倾斜柱内凹的侧面朝向框架的进风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

方案四：所述的前倾斜柱和后倾斜柱均采用曲面四棱柱。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱内凹的侧面朝向框架的进风端。后倾斜柱内凹的侧面朝向框架的出风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱和后倾斜柱的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

进一步地，同一倾斜柱组内在框架的宽度方向上对齐的前倾斜柱内端端部与后倾斜柱内端端部的间距为f，f取5c～10c之间的一个值。最靠近框架进风端的那个倾斜柱组内前倾斜柱的内端端部与框架进风端端部的间距为s，s取35c～70c之间的一个值。

进一步地，所述的前倾斜柱及后倾斜柱的材料均采用金属。

该基于倾斜柱的换热装置的换热方法具体如下：

步骤一、在框架的进风端通入待换热气流。

步骤二、待换热气流流经前倾斜柱时，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制。待换热气流流经后倾斜柱时，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强，使得待换热气流的对流增强，待换热气流与前倾斜柱的接触换热更加充分。

本发明具有的有益效果是：

1、气流在经过倾斜柱体时产生了的流向变化较竖直柱体更加明显。本发明利用这一特点，使得换热器中气流的对流加剧，提高了换热器的换热效率。

2、本发明能够提高换热器输出气流温度的均匀性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2(a)为实施例1中前倾斜柱的示意图；

图2(b)为实施例1中后倾斜柱的示意图；

图2(c)为实施例2和3中前倾斜柱的示意图；

图2(d)为实施例2和4中后倾斜柱的示意图；

图2(e)为实施例4中前倾斜柱的示意图；

图2(f)为实施例3中前倾斜柱的示意图；

图3(a)为前倾斜柱及后倾斜柱均竖直时的模拟流线图；

图3(b)为实施例1中前倾斜柱的模拟流线图；

图3(c)为实施例1中后倾斜柱的模拟流线图；

图3(d)为实施例2和3中前倾斜柱的模拟流线图；

图3(e)为实施例2和4中后倾斜柱的模拟流线图；

图3(f)为实施例4中前倾斜柱的模拟流线图；

图3(g)为实施例3中前倾斜柱的模拟流线图；

图4(a)为前倾斜柱及后倾斜柱均竖直时的换热效果模拟图；

图4(b)为实施例1换热效果模拟图；

图4(c)为实施例2换热效果模拟图；

图4(d)为实施例3换热效果模拟图；

图4(e)为实施例4换热效果模拟图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于倾斜柱的换热装置，包括框架1和倾斜柱组。框架1的一端为进风端，另一端为出风端。倾斜柱组共有两个。两个倾斜柱组沿框架1的长度方向依次排列设置在框架1的安装侧面上。

倾斜柱组包括三根前倾斜柱3和三根后倾斜柱2。三根前倾斜柱沿框架1的宽度方向依次等距排列，内端均与框架1的安装侧面固定。三根后倾斜柱沿框架1的宽度方向依次等距排列，内端均与框架1的安装侧面固定。三根前倾斜柱与三根后倾斜柱分别在框架1的宽度方向上对齐。前倾斜柱位于对应后倾斜柱靠近框架1进风端的一侧。前倾斜柱的外端倾斜朝向框架1的出风端。后倾斜柱的外端倾斜朝向框架1的进风端。前倾斜柱3及后倾斜柱2的宽度(沿框架1宽度方向的尺寸)均为c，5mm≤c≤40mm。前倾斜柱3及后倾斜柱2的高度(外端端面与框架1安装侧面的间距)均为h，10c≤h≤20c。前倾斜柱3及后倾斜柱2的材料均采用金属。同一倾斜柱组内在框架1的宽度方向上对齐的前倾斜柱内端端部与后倾斜柱内端端部的间距为f，f取5c～10c之间的一个值。最靠近框架1进风端的那个倾斜柱组内前倾斜柱3的内端端部与框架1进风端端部的间距为s，s取35c～70c之间的一个值。

以竖直四棱柱作为前倾斜柱3及后倾斜柱2，c取25mm，h取400mm，f取200mm，s取900mm(此时的换热装置类似于现有换热器)，且存在从框架入口端吹向出口端的风速为4m/s的气流时，换热效果模拟图如图4(a)所示，前倾斜柱3及后倾斜柱2的模拟流线图如图3(a)所示。

前倾斜柱3、后倾斜柱2的形状及空间位姿采用如下四种实施方式中的一种。

实施例1

前倾斜柱3如图2(a)所示，后倾斜柱1如图2(b)所示。前倾斜柱3和后倾斜柱2均为斜四棱柱。前倾斜柱的中心轴线及后倾斜柱的中心轴线与框架1安装侧面的夹角均为α，α取30°、40°、50°或60°。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

本实施例中α取50°，c取25mm，h取400mm，f取200mm，s取900mm，且存在从框架入口端吹向出口端的风速为4m/s的气流时，换热效果模拟图如图4(b)，前倾斜柱处的模拟流线图如图3(b)所示，后倾斜柱处的模拟流线图如图3(c)所示。

对比图3(a)与图3(b)可以发现，气流经过本实施例的前倾斜柱3时，相较于图3(a)中的前倾斜柱，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制，且顶涡被拉伸，而底涡被抑制。对比图3(a)与图3(c)可以发现，气流经过本实施例的后前倾斜柱2时，相较于图3(a)中的后倾斜柱，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强，且顶涡被抑制，而底涡被拉伸。

对比图4(a)与图4(b)可以发现，在框架入口端气流温度一致的情况下，本实施例框架出口端气流的温度低于图4(a)中框架出口端气流的温度。

实施例2

前倾斜柱3如图2(c)所示，后倾斜柱1如图2(d)所示。前倾斜柱3和后倾斜柱2均采用曲面四棱柱。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱3和后倾斜柱2内凹的侧面均朝向框架1的出风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架1安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

本实施例中c取25mm，h取400mm，f取200mm，s取900mm，且存在从框架入口端吹向出口端的风速为4m/s的气流时，换热效果模拟图如图4(c)，前倾斜柱处的模拟流线图如图3(d)所示，后倾斜柱处的模拟流线图如图3(e)所示。

对比图3(a)、图3(b)及图3(d)可以发现，气流经过本实施例的前倾斜柱3时，相较于图3(a)中的前倾斜柱，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制，且顶涡被拉伸，而底涡被抑制，但顶涡被拉伸的程度弱于图3(b)。对比图3(a)、图3(c)及图3(e)可以发现，气流经过本实施例中的后前倾斜柱2时，相较于图3(a)中的后倾斜柱，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强，且顶涡被抑制而底涡被拉伸，但顶涡被抑制的程度弱于图3(c)。

对比图4(a)、图4(b)及图4(c)可以发现，在框架入口端气流温度一致的情况下，本实施例出口端气流的温度低于图4(a)中常规换热器出口端气流的温度，且与图4(b)中框架出口端气流的温度接近。

实施例3

前倾斜柱3如图2(c)所示，后倾斜柱1如图2(f)所示。前倾斜柱3和后倾斜柱2均采用曲面四棱柱。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱3内凹的侧面朝向框架1的出风端。后倾斜柱2内凹的侧面朝向框架1的进风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架1安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

本实施例中c取25mm，h取400mm，f取200mm，s取900mm，且存在从框架入口端吹向出口端的风速为4m/s的气流时，换热效果模拟图如图4(d)，前倾斜柱处的模拟流线图如图3(d)所示，后倾斜柱处的模拟流线图如图3(g)所示。

对比图3(a)、图3(c)及图3(g)可以发现，气流经过本实施例中的后前倾斜柱2时，相较于图3(a)中的后倾斜柱，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强，且顶涡被抑制而底涡被拉伸，但顶涡被抑制的程度弱于图3(c)。

对比图4(a)、图4(b)及图4(d)可以发现，在框架入口端气流温度一致的情况下，本实施例出口端气流的温度低于图4(a)中常规换热器出口端气流的温度，且高于图4(b)中框架出口端气流的温度。

实施例4

前倾斜柱3如图2(e)所示，后倾斜柱1如图2(d)所示。前倾斜柱3和后倾斜柱2均采用曲面四棱柱。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为矩形，中心线为一条圆弧线段。前倾斜柱3内凹的侧面朝向框架1的进风端。后倾斜柱2内凹的侧面朝向框架1的出风端。前倾斜柱中心线的两端端点连线及后倾斜柱中心线的两端端点连线与框架1安装侧面的夹角均为α，α取50°。前倾斜柱3和后倾斜柱2的横截面为长等于c，宽等于d的矩形，5mm≤d≤40mm。

本实施例中c取25mm，h取400mm，f取200mm，s取900mm，且存在从框架入口端吹向出口端的风速为4m/s的气流时，换热效果模拟图如图4(e)，前倾斜柱处的模拟流线图如图3(f)所示，后倾斜柱处的模拟流线图如图3(e)所示。

对比图3(a)、图3(b)及图3(f)可以发现，气流经过本实施例的前倾斜柱3时，相较于图3(a)中的前倾斜柱，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制，且顶涡被拉伸，而底涡被抑制，但顶涡被拉伸的程度弱于图3(b)。

对比图4(a)、图4(b)及图4(e)可以发现，在框架入口端气流温度一致的情况下，本实施例出口端气流的温度低于图4(a)中常规换热器出口端气流的温度，且高于图4(b)中框架出口端气流的温度。

综上所述，实施例1-4的换热效果均优于现有换热器，且实施例1的效果最佳。

该基于倾斜柱的换热装置的换热方法具体如下：

步骤一、在框架的进风端通入待换热气流。

步骤二、待换热气流流经前倾斜柱时，向上的气流运动加强，向下气流运动被抑制。待换热气流流经后倾斜柱时，向上的气流运动被抑制，向下气流运动加强。从而使得待换热气流的对流增强，待换热气流与前倾斜柱的接触换热更加充分。待换热气到达框架的出风端，待换热气流显著升高或降低。

一种基于倾斜柱的换热装置及其换热方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。