CN105737652A - 一种热量传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热量传输装置，属于热量传输领域，解决的技术问题为热量传输过程依靠外部设备提供介质的物态变化及传输的动力，本发明的结构为由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀，所述单向阀将介质传输管道分隔为若干空腔，所有单向阀的流向均为逆时针流向或者均为顺时针流向；所述介质传输管道的外表面包裹有绝热层。

Description

一种热量传输装置

技术领域

本发明涉及热量传输领域，具体地说是一种热量传输装置。

背景技术

由于温度差而产生热量从高温区向低温区的转移，与动量传递、质量传递并列为三种传递过程。在自然界中，热量传递是一种普遍存在的现象。两物体间或同一物体的不同部位间，只要存在温差，且两者之间没有隔热层，就会发生热量传递，直到各处温度相同为止。在化工生产过程中，遇到的物料升温、冷却或保温，都涉及热量传递。此外，有不少场合，热量传递是与其他传递同时进行的。

2015年8月5日公开的公开号为CN204535088U的中国专利一种能量传输系统，该能量传输系统具有压缩器、控制阀、第一通道和第二通道。该第一通道的至少一部分设置成第一热交换器，用于使流经其中的第一介质从外界吸收热量。第二通道的至少一部分设置成第二热交换器，用于使流经其中的第一介质把热量传输给外界。压缩器、控制阀、第一通道和第二通道形成闭合的回路。压缩器对从第一通道进入其中的第一介质的至少一部分进行压缩。控制阀用于控制第一介质在第一通道内的流通。压缩器对从第一通道进入其中的第一介质在第一通道和第二通道内的流通。压缩器及控制阀使得第一通道的至少一部分的压力不同于第二通道的至少一部分的压力并且第一介质在回路的不同区段处于不同的物态。该能量传输装置中介质的物态变化需要外置设备压缩机推动实现，能量转换有限，存在能量的损失。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种热量传输装置，解决热量传输过程中相变物质的相变以及相变介质的传输均需依靠设置外部动力来实现的问题，该传输装置中相变介质的相变通过自身与外部环境的热交换来实现，不需要设置外部加热设备或制冷设备，同时，相变介质在传输装置中的传输依靠自身相变产生的压强，不需外加驱动设备。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

一种热量传输装置，为由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀，所述单向阀将介质传输管道分隔为若干空腔，所有单向阀的流向均为逆时针流向或者均为顺时针流向；

所述介质传输管道的外表面包裹有绝热层。

所述介质传输管道包括介质传输管道Ⅰ和介质传输管道Ⅱ，吸热管道的出口与散热管道的进口之间连通有介质传输管道Ⅰ，散热管道的出口与吸热管道的进口之间连通有介质传输管道Ⅱ；吸热管道、介质传输管道Ⅰ、散热管道和介质传输管道Ⅱ依次连通形成密封式管路。

所述介质传输管道Ⅰ、介质传输管道Ⅱ内均设置有若干单向阀，所述单向阀均为内置式单向阀。

所述介质传输管道Ⅰ、介质传输管道Ⅱ的外表面均包裹有绝热层。

所述介质传输管道为绝热管道。

所述吸热管道、散热管道均为导热管道。

所述吸热管道的出口端和散热管道的进口端均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，吸热管道的出口与介质传输管道Ⅰ通过挡圈上的通孔连通，散热管道的进口与介质传输管道Ⅰ通过挡圈上的通孔连通。

本发明的一种热量传输装置具有以下优点：

1、本发明中相变介质设置在密封式管路中，相变介质在吸热管道内为液体状态，液体状态的相变介质在吸热管道内吸收热量蒸发为气体，液体相变介质蒸发为气体相变介质后体积增大、产生压强，该压强作为相变介质在介质传输管道内流动的动力，同时，在介质传输管道内设置有单向阀，通过单向阀实现了相变介质的单向流动，进而无需设置动力设备即可实现相变介质在密封式管路中的循环流动，具有节省能源、结构简单、便于安装的特点；

2、本发明中相变介质可调，即可根据气液相变温度的需求选择合适的相变介质，扩大了该热量传输装置的适用范围；

3、本发明中介质传输管道为绝热管道，介质传输管道的外表面包裹有绝热层，进一步增加了介质传输管道的绝热性，避免了热量传输过程中热量的散失，节省了能源；

4、本发明中吸热管道和散热管道的两端部均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，从而避免了吸热管道及散热管道中液相的相变介质流入气相相变介质流通的介质传输管道中、而影响气相的相变介质在介质传输管道中的流动，保证了该传输装置的热量传输效果。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为实施例1中一种热量传输装置的结构示意图；

图2为实施例2中一种热量传输装置的结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图中：1、吸热管道，2、散热管道，3、介质传输管道Ⅰ，4、单向阀，5、绝热层，6、介质传输管道Ⅱ，7、挡圈，8、通孔。

具体实施方式

　　参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种热量传输装置作以下详细地说明。

实施例1：

本发明的一种热量传输装置为由吸热管道1、散热管道2和介质传输管道形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀4，该单向阀4为内置式单向阀，排布在介质传输管道内，将介质传输管道分隔为若干腔体，且所有单向阀4的流向均为顺时针，使得相变介质在密封式管路内沿顺时针循环流动。

介质传输管道包括介质传输管道Ⅰ3和介质传输管道Ⅱ6，吸热管道1的出口与散热管道2的进口之间连通有介质传输管道Ⅰ3，散热管道1的出口与吸热管道2的进口之间连通有介质传输管道Ⅱ6；吸热管道1、介质传输管道Ⅰ3、散热管道2和介质传输管道Ⅱ6依次连通形成的密封式管路。

介质传输管道Ⅰ3、介质传输管道Ⅱ6内均设置有若干单向阀4，所有单向阀4均采用的是内置式单向阀，该内置式单向阀可通过单向阀安装工具分别安装在介质传输管道Ⅰ3、介质传输管道Ⅱ6内，且安装单向阀4时满足所有单向阀4的流动方向均为顺时针方向，即单向阀使得相变介质在介质传输管道内沿顺时针方向流动。

吸热管道1为由导热材料如导热金属或者导热硅胶或者导热硅脂等材料制成的管道。吸热管道1内液体状态的相变介质与外部环境发生热交换，相变介质吸热由液体相变为气体。

散热管道2为由导热材料如导热金属或者导热硅胶或者导热硅脂等材料制成的管道。散热管道2内气体状态的相变介质与外部环境发生热交换，相变介质散热由气体相变为液体。

介质传输管道Ⅰ3、介质传输管道Ⅱ6的外表面设置有绝热层5，用于防止介质传输管道3内相变介质与外界进行热量交换，避免热量的散失。绝热层可采用陶瓷纤维层或着环氧树脂与碳纤维组成的材料制成的绝热层或者硅酸钙材料制成的绝热层等。

相变介质为在某一特定温度发生相变的介质，即该相变介质满足在预定温度时由液相变为气相或由气相变为液相。相变介质在相变过程中产生热量的转移，相变介质由液相变为气相时吸收热量，相变介质由气相变为液相时放出热量，从而实现了热量的传输；同时，相变介质由液相变为气相后体积增大、且在密封式管路中产生压强，该压强可作为密封式管路中相变介质流动的动力。

本实施例的一种热量传输装置的工作过程为：

吸热管道1内设置有液相的相变介质，该吸热管道为导热管道，液相的相变介质在吸热管道内吸收热量蒸发为气体，液体蒸发为气体后体积增大、并在密封式管路内产生压强，压强作为推动气相的相变介质在介质传输管道Ⅰ3内流动的动力，同时，在单向阀4的导通下，气相的相变介质在介质传输管道Ⅰ3内沿顺时针方向流动到散热管道2内，散热管道2为导热管道，气相的相变介质在散热管道2内发生相变，即气相的相变介质在散热管道2内释放热量、并液化为液相的相变介质，液相的相变介质在压强及单向阀4的作用下在介质传输管道Ⅱ6内沿顺时针方向流动到吸热管道1内。相变介质在密封式管路内以上述形式循环流动，实现热量的传输。

实施例2：

本实施例的一种热量传输装置为由吸热管道1、散热管道2和介质传输管道形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀4，该单向阀4为内置式单向阀，排布在介质传输管道内，将介质传输管道分隔为若干腔体，且所有单向阀4的流向均为逆时针，使得相变介质在密封式管路内沿逆时针循环流动。

介质传输管道包括介质传输管道Ⅰ3和介质传输管道Ⅱ6，吸热管道1的出口与散热管道2的进口之间连通有介质传输管道Ⅰ3，散热管道1的出口与吸热管道2的进口之间连通有介质传输管道Ⅱ6；吸热管道1、介质传输管道Ⅰ3、散热管道2和介质传输管道Ⅱ6依次连通形成的密封式管路。

吸热管道1的出口端和散热管道2的进口端均热压焊接有挡圈7，挡圈7的中部开有通孔8，吸热管道1的出口与介质传输管道Ⅰ3通过挡圈7上的通孔8连通，散热管道2的进口与介质传输管道Ⅰ3通过挡圈7上的通孔8连通。挡圈7的设置，可避免吸热管道1及散热管道2内液相的相变介质进入到介质传输管道Ⅰ3中而影响气相的相变介质的传输。

本实施例中吸热管道1、散热管道2、介质传输管道及单向阀4的材料与实施例1中一致。

本实施例中热量传输装置的工作过程与实施例1一致。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (7)

1.一种热量传输装置，其特征在于为由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀，所述单向阀将介质传输管道分隔为若干空腔，所有单向阀的流向均为逆时针流向或者均为顺时针流向；

所述介质传输管道的外表面包裹有绝热层。

2.根据权利要求1所述的一种热量传输装置，其特征在于所述介质传输管道包括介质传输管道Ⅰ和介质传输管道Ⅱ，吸热管道的出口与散热管道的进口之间连通有介质传输管道Ⅰ，散热管道的出口与吸热管道的进口之间连通有介质传输管道Ⅱ；吸热管道、介质传输管道Ⅰ、散热管道和介质传输管道Ⅱ依次连通形成密封式管路。

3.根据权利要求2所述的一种热量传输装置，其特征在于所述介质传输管道Ⅰ、介质传输管道Ⅱ内均设置有若干单向阀，所述单向阀均为内置式单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种热量传输装置，其特征在于所述介质传输管道Ⅰ、介质传输管道Ⅱ的外表面均包裹有绝热层。

5.根据权利要求1所述的一种热量传输装置，其特征在于所述介质传输管道为绝热管道。

6.根据权利要求1所述的一种热量传输装置，其特征在于所述吸热管道、散热管道均为导热管道。

7.根据权利要求2所述的一种热量传输装置，其特征在于所述吸热管道的出口端和散热管道的进口端均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，吸热管道的出口与介质传输管道Ⅰ通过挡圈上的通孔连通，散热管道的进口与介质传输管道Ⅰ通过挡圈上的通孔连通。