热烈祝贺课题组又一项美国专利获得授权

2019年12月13日，本课题组名为“HEAT EXCHANGER”的美国发明专利得到授权。该专利于2017年8月2日提出申请，是本课题组成立以来获得授权的第三个美国专利。发明人为课题组负责人王秋旺、博士生谈周妥，以及姚韵嘉、姚程宁、杨家培、阮有钢四名组外学生。

该发明提出了一种换热器，借助相变换热的高传热系数，充分利用高温火焰的热量，实现第一次吸热；同时通过在烟道夹层布置翅片管完成对烟气余热的第二次吸热，实现了对燃气燃烧产生的热量的充分利用，显著提高了对以高温烟气为热源的设备的换热效率。该换热器以高温火焰或高温烟气作为热源，至少包括双层壳体。其中，内层壳体的内部空间下部，充入液态相变介质，上部设置至少一根盘管。被加热流体在盘管内流动。盘管下游侧管路穿出内层壳体后，在双层壳体之间的空腔内形成至少一根环绕管道。内层壳体的底部换热板位于热源上方。双层壳体之间的空腔形成烟气通道，热源对内层壳体的底部换热板加热后，烟气从内层壳体外侧底部四周沿烟气通道上升，并将热量传递给环绕管道内的被加热流体（图1）。采用本发明换热器的供热设备可显著提高热利用率。如用于燃气热水器中，可显著改善现有燃气热水器换热温差小、热量利用不够充分、出口水温稳定性不佳的问题，环境效益和经济效益显著，能够达到节能减排的目的（图2）。

基于该发明的思想，本课题组学生曾于2016年参加“第九届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”，提出了名为“基于热量梯级利用的三热核燃气热水器”的发明作品，并获得特等奖（图3）。

图3 “第九届节能减排大赛”获奖证书