CN101881569A - 变工况无倾角热管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变工况无倾角热管换热器，包括热管及依次设置的室内段、中间段和室外段，热管一端设置在室内段，另一端穿过中间段设置在室外段，热管为封闭的立体菱形结构。热管包括依次相连的蒸发段、冷凝段、冷却段和加热段，蒸发段和冷凝段位于平面I，蒸发段与冷凝段的夹角为钝角，冷却段和加热段位于与平面I平行的平面II、冷却段和加热段的夹角为钝角，蒸发段与加热段在平面I上的投影夹角为锐角，冷凝段与冷却段在平面I上的投影夹角为锐角，两个钝角设置在中间段，两个锐角分别位于室内段和室外段。采用本发明在工况发生改变时，无需进行热管倾角倒向，避免在热管倾角倒向时造成的漏风现象，具有节省人力物力、运行安全可靠的优点。

Description

变工况无倾角热管换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，特别涉及一种变工况无倾角热管换热器。

背景技术

热管是一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成负压后充以适量的工作液体加以密封。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管在重力场中应用时，蒸发端受热，热管中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向冷凝端放出热量凝结成液体，液体在重力作用流回蒸发段。如此不停的循环，热量由热管的一端传至另-端。现有技术中的热管已被广泛用于散热器制造行业。

由多跟热管组装在一起构成热管换热器，但热管换热器水平安装时，热管的冷凝端需上倾5°-7°，在与空气换热的实际使用中，热管的蒸发端进热空气，热管的冷凝段进冷空气。

现有技术中常因工况原因，如冬季夏季空气热传递方向改变时，热管的蒸发段和冷凝端需要倒向。这种定时倒向费时费力，在转动热管倒向的过程中容易造成热管与其他部件连接处漏风，而且现有装置的热管不能太长，从而限制了换热器的通风面积和形状。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种在工况发生改变后无需热管倒向、节省人力物力、运行安全可靠的变工况无倾角热管换热器。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种变工况无倾角热管换热器，包括热管及依次设置的室内段、中间段和室外段，所述热管一端设置在室内段，另一端穿过中间段设置在室外段，所述热管为封闭的立体菱形结构。

所述热管包括依次相连的蒸发段、冷凝段、冷却段和加热段，所述蒸发段和冷凝段位于平面I，所述蒸发段与冷凝段的夹角为钝角，所述冷却段和加热段位于与平面I平行的平面II、所述冷却段和加热段的夹角为钝角，所述蒸发段与加热段在平面I上的投影夹角为锐角，所述冷凝段与冷却段在平面I上的投影夹角为锐角，两个所述钝角设置在中间段，两个所述的锐角分别位于室内段和室外段。

所述蒸发段与加热段通过弯管相连，所述冷凝段与冷却段通过弯管相连，所述冷却段和加热段为一体结构，所述蒸发段与冷凝段为一体结构。

所述热管的排列方式为：热管锐角端的上、下端面错位排列，相邻热管的四边分别对应并平行设置。

所述热管锐角端的两个管端面与相同端的与其相邻热管的锐角端的两个管端面的其中一管端面成正三角形设置。

所述热管上设有翅片，其中，位于同一竖排热管的翅片相连为一个整体单片翅片。

进一步地，位于换热器上下两端的单片翅片上设有挡板。

所述热管为铜管，所述翅片为铝翅片或铜翅片。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在工况发生改变的情况下，传统重力热管冷凝端、蒸发端需要互换，采用本发明的换热器，无需进行热管倾角倒向，避免为了预留热管换热器的热管倾角倒向空间或热管换热器装配间隙造成的密封不到位，避免因为需要热管倾角倒向而造成冷凝端和蒸发端密封不到位，避免不同气流通道密封不严造成的气流交叉污染，具有节省人力物力、运行安全可靠的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的变工况无倾角热管换热器结构示意图；

图2是图1中A向剖视图；

图3是图1中B向剖视图；

图4是图1中两根换热管排列方式示意图；

图5是本发明实施例提供的热管的结构示意图；

图6是图5的A向侧视图。

图中：1热管，1.1蒸发段，1.2冷凝段，1.3冷却段，1.4加热段，1.5弯管，1.6上端面，1.7下端面，2室内段，3中间段，4室外段，5翅片，6挡板，7平面I，8平面II，9工作液体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种变工况无倾角热管换热器，包括热管1及依次设置的室内段2、中间段3和室外段4，热管1一端设置在室内段2，另一端穿过中间段3设置在室外段4，热管1为封闭的立体菱形结构。

作为一种优选，参见图5和图6，热管1为立体的近似四边菱形结构，热管1包括依次相连的蒸发段1.1、冷凝段1.2、冷却段1.3和加热段1.4，蒸发段1.1和冷凝段1.2位于平面I 7，蒸发段1.1与冷凝段1.2的夹角为钝角，冷却段1.3和加热段1.4位于与平面I 7平行的平面II 8、冷却段1.3和加热段1.4的夹角为钝角，蒸发段1.1与加热段1.4在平面I 7上的投影夹角为锐角，冷凝段1.2与冷却段1.3在平面I 7上的投影夹角为锐角，两个钝角设置在中间段3，两个锐角分别位于室内段1和室外段4；蒸发段1.1与加热段1.4通过弯管1.5相连，冷凝段1.2与冷却段1.3通过弯管1.5相连，冷却段1.3和加热段1.4为一体结构，蒸发段1.1与冷凝段1.2为一体结构。

作为一种优选，参见图2和图3，热管1在换热器中的排列方式为：热管锐角端的上、下端面1.6、1.7错位排列，相邻热管1的四边分别对应并平行设置。热管1锐角端的两个管端面与相同端的与其相邻热管的锐角端的两个管端面的其中一管端面成正三角形设置。

参见图1至图4，热管1上设有翅片5，其中，热管位于近似菱形结构的每一边的同一竖排热管1的翅片相连为一个整体单片翅片。

参见图1，位于换热器上下两端的单片翅片5上设有挡板6，挡板6为工艺性零件，起到屏蔽换热气流通过热管的工艺性无效换热空间的作用。

热管1优选为铜管，翅片5优选为铝翅片，也可以为铜翅片。

本发明的工作原理：参见图5，热管1包括依次相连的蒸发段1.1、冷凝段1.2、冷却段1.3和加热段1.4；蒸发段1.1和加热段1.4位于热管工作的高温区，冷凝段1.2、冷却段1.3位于热管工作的低温区；热管正常运行时，热气流先经过加热段1.4所处平面II 8，后经过蒸发段1.1所处平面II 7，冷气流先经过冷却段1.3所处平面II 7，后经过冷凝段1.2所处平面II 7；蒸发段1.1中工作液体9受热汽化后，沿蒸发段1.1上升至加热段1.4接受再加热，然后流入冷却段1.3接受初步降温，再进入冷凝段1.2冷凝后留入蒸发段1.1。如此循环，热量源源不断从高温区流入低温区。当冬季夏季转换后，热管热流方向发生变化，原先工作工况的蒸发段1.1、冷凝段1.2、冷却段1.3和加热段1.4分别相应转换为冷凝段1.2、蒸发段1.1、加热段1.4和冷却段1.3，从而重复上述的液体循环和换热过程。本发明的换热器不像现有技术中的热管换热器那样，定时人工倒向热管的倾角致使蒸发段冷凝段互换才能工作。

采用本发明的换热器，在工况发生改变的情况下(传统重力热管冷凝端、蒸发端互换时)，无需进行热管倾角倒向，避免为了预留热管换热器的热管倾角倒向空间或热管换热器装配间隙造成的密封不到位，避免因为需要热管倾角倒向而造成冷凝端和蒸发端密封不到位，避免不同气流通道密封不严造成的气流交叉污染，具有节省人力物力、运行安全可靠的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变工况无倾角热管换热器，包括热管及依次设置的室内段、中间段和室外段，所述热管一端设置在室内段，另一端穿过中间段设置在室外段，其特征在于，所述热管为封闭的立体菱形结构。

2.根据权利要求1所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述热管包括依次相连的蒸发段、冷凝段、冷却段和加热段，所述蒸发段和冷凝段位于平面I，所述蒸发段与冷凝段的夹角为钝角，所述冷却段和加热段位于与平面I平行的平面II、所述冷却段和加热段的夹角为钝角，所述蒸发段与加热段在平面I上的投影夹角为锐角，所述冷凝段与冷却段在平面I上的投影夹角为锐角，两个所述钝角设置在中间段，两个所述锐角分别位于室内段和室外段。

3.根据权利要求2所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述蒸发段与加热段通过弯管相连，所述冷凝段与冷却段通过弯管相连，所述冷却段和加热段为一体结构，所述蒸发段与冷凝段为一体结构。

4.根据权利要求3所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述热管的排列方式为：热管锐角端的上、下端面错位排列，相邻热管的四边分别对应并平行设置。

5.根据权利要求4所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述热管锐角端的两个管端面与相同端的与其相邻热管的锐角端的两个管端面的其中一管端面成正三角形设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述热管上设有翅片，其中，位于同一竖排热管的翅片相连为一个整体单片翅片。

7.根据权利要求6所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，位于换热器上下两端的单片翅片上设有挡板。

8.根据权利要求7所述的变工况无倾角热管换热器，其特征在于，所述热管为铜管，所述翅片为铝翅片或铜翅片。

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