CN106123089A - 多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合的可拆装电暖器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合而成的可拆装式电暖器，所述多孔翼真空超导单体电散热器包括翼状散热片、中空管及电加热装置，所述中空管底部为密封设置，所述中空管包括真空腔，真空腔底部填充有超导热工质；所述中空管底部设有电加热装置，所述中空管上连接有隔热固定件，隔热固定件内设有电源接口，所述电加热装置的导线穿过隔热固定件与电源接口连接，所述中空管外部连接于翼状散热片。本发明所提供的可拆装电暖器由多个多孔翼真空超导单体电散热器组合而成，某个单体电散热器可以从可拆装电暖器上自由拆装且不影响其他单体电散热器的正常工作，使得所述电暖器可以拆装运输，节省运输空间，节约运输成本。

Description

多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合的可拆装电暖器

技术领域

本发明涉及一种电暖器，尤其是指一种多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合而成的可拆装式电暖器。

背景技术

专利公布号为CN103267316A的中国专利申请公开了一种电暖器，其包括上横管和下横管，上横管和下横管通过并联的中空管相互连通，中空管之间连接有翼状散热片，电暖器的上横管的其中一个端面装设有排气嘴，电暖器的下横管内设有一根导热管，在导热管内装设有电热元件，电暖器内填充有导热介质(水、油或其他有机溶剂等)，从排气嘴处灌入导热介质后关闭排气嘴，给电热元件供电，电热元件通过导热管将热能传递给导热介质，导热介质沸腾后使电暖器发热。该专利所述的电暖器至少存在以下问题：1)由于其使用传统导热介质，一般认为传统加热介质(水、油及其他有机溶剂)在无联通管道热对流的情况下导热比较慢；为了提高热量的传导速率，必须使传统介质充满电暖器互相连通的管道，构成对流回路，这样整个电暖器是一个管道互相连通并连接有翼状散热片的多孔翼整体，当某一个管道或者翼状散热片出现问题时，由于其不能拆装，导致整个设备损毁。而且由于其不能自由组装和单独发热工作，投放市场后，如果销量不佳，会造成货物积压，资源浪费，且电暖器整体占空间，运输成本高昂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合而成的一种可拆装式电暖器，以有效解决上述传统加热介质电暖器存在的问题。

为了达到上述的目的，本发明提供一种多孔翼真空超导单体电散热器，包括翼状散热片、中空管及电加热装置，所述中空管的底部均为密封设置，所述中空管包括真空腔，且所述真空腔的内部填充有超导热工质；所述中空管的底部设有电加热装置，所述中空管上连接有隔热固定件，所述隔热固定件内设有电源接口，且所述电加热装置的导线穿过所述隔热固定件与所述电源接口连接，所述中空管的外部连接于所述翼状散热片，且所述中空管的顶部密封连接有真空阀，所述真空阀具有与之配合的阀帽。

进一步地，其中所述电加热装置为电加热圈或电加热棒。

进一步地，其中当所述电加热装置为电加热圈时，所述电加热圈包覆于所述中空管的底部外壁。

进一步地，其中当所述电加热装置为电加热棒时，所述电加热棒插设于所述真空腔，所述电加热棒的底部连接有密封件，且所述密封件与所述中空管的底部密封连接。

进一步地，其中所述中空管的内壁设有纵向的条形齿片；所述超导热工质的体积占所述真空腔体积的10％-20％。

进一步地，其中所述电加热棒由不锈钢构成；所述电加热圈由铸铜、铸铝或云母构成；所述中空管由不锈钢、铝、铁或铜构成；所述翼状散热片及所述纵向条形齿片由铝构成。

进一步地，其中所述电加热圈包括两个相同的半中空圆柱体形状的电加热圈，且该电加热圈相互卡合为一体并绕设于所述中空管，所述电加热圈的内壁与所述中空管的外壁贴合，且所述电加热圈的外部连接有保温隔热外罩。

进一步地，其中当所述中空管、翼状散热片及纵向条形齿片均由铝构成时，所述中空管、翼状散热片及纵向条形齿片均由一次性挤压成型而成。

为了达到上述的目的，本发明还提供一种由上述多孔翼真空超导单体电散热器组合而成的可拆装式电暖器，所述可拆装式电暖器还包括固定支架与底座，所述固定支架上并列设置有与所述真空阀的顶部相配合的固定卡槽，所述固定卡槽与所述真空阀配合，所述底座上并列设置有与所述隔热固定件的电源接口相配合的底座电源接口。

进一步地，其中所述隔热固定件的电源接口为温控插销，所述底座电源接口为插座；所述底座上固定有防倾倒开关及功率调节开关。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的可拆装电暖器由多个多孔翼真空超导单体电散热器组合而成，某个多孔翼真空超导单体电散热器可以从可拆装电暖器上自由拆装且不影响其他多孔翼真空超导单体电散热器的正常工作，解决了传统连通式电暖器因为某一电散热器损坏而整体报废的问题，使得所述电暖器可以拆装运输，节省运输空间，节约运输成本；另外，由于该多孔翼真空超导单体电散热器中填充有超导热工质，而该超导热工质的导热及释放热原理与传统介质不同，使得该多孔翼真空超导单体电散热器可以将热量迅速传导并释放大量的相变热，该相变热的热值远高于传统介质的温差热值，从而大大提高了热效率，并节约了能源；所述纵向条形齿片设于中空管内壁，能够有效增大内壁散热面积并起到加快散热的作用，从而提高该多孔翼真空超导单体电散热器的电热转换效率。

附图说明

图1是本发明实施例所述的多孔翼真空超导单体电散热器的主视图；

图2是图1的中空管顶部与底部分别未安装真空阀与加热棒的俯视图；

图3是本发明实施例所述的固定支架的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的底座的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的可拆装式电暖器的结构示意图；

图6时本发明实施例所述的多孔翼真空超导单体电散热器的主视图；

图7是本发明实施例所述的可拆装式电暖器的结构示意图；

其中，1-多孔翼真空超导单体电散热器；12-真空阀；13-中空管；14-翼状散热片；15-隔热固定件；16-密封件；17-电加热棒；18-电源接口；19-阀帽；111-功率调节开关；112-真空腔；113-防倾倒开关；115-超导热工质；2-开口；21-纵向条形齿片；3-固定支架；31-固定卡槽；4-底座；41-底座电源接口；5-可拆装式电暖器；6-多孔翼真空超导单体电散热器；61-电加热圈；62-保温隔热外罩；63-外延面；7-可拆装式电暖器；

具体实施方式

为了对本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图6所示，本发明实施例1所述的多孔翼真空超导单体电散热器6，包括翼状散热片14和中空管13，所述中空管13的底部密封，所述中空管13包括真空腔112(抽真空)，且该真空腔112的底部填充有超导热工质115；中空管13的底部设有电加热装置，所述电加热装置可以为电加热圈61或电加热棒17；在本实施例中，所述电加热装置优选为电加热圈61，所述电加热圈61包覆于中空管13的底部，所述中空管13上连接有隔热固定件15，隔热固定件15内设有电源接口18，电加热圈61的导线穿过隔热固定件15与电源接口18连接，所述中空管13的外部连接有翼状散热片14。具体实施时，所述中空管13的内壁固定设有纵向条形齿片21，如图2所示，纵向条形齿片21共有8个，互相之间成45°，纵向条形齿片21起到扩大散热面积及加快散热的作用，能够提高多孔翼真空超导单体电散热器6的电热转换效率。

具体实施时，所述超导热工质的体积占所述真空腔体积的10％-20％，且所述电加热装置的加热功率与真空腔及超导热工质的体积有关。在本实施例中，超导热工质115的体积优选为占真空腔112体积的15％，真空腔体积为100-200ml，超导热介质为15-30ml，电加热圈61的加热功率为50-200W。

具体实施时，该电加热圈61可由铸铜合金、铸铝合金或石英云母构成。所述中空管13材质可以为不锈钢、铝、铜、铁之一，所述翼状散热片14、纵向条形齿片21的材质为为铝，本实施例中，该中空管13、翼状散热片14及纵向条形齿片21优选为由铝构成。

具体实施时，所述电加热圈61包裹于中空管的底部外管壁，包裹方式有套于外管壁或者卡合于外管壁两种方式；优选地，本实施例中的电加热圈61包括两个相同的半中空圆柱体电加热圈，且该两个半中空圆柱体电加热圈相互卡合为一体并绕设于中空管13，所述电加热圈61的内壁贴合于所述中空管的外表面，所述电加热圈61的外部连接有保温隔热外罩62。具体实施时，所述中空管13上连接有隔热固定件15，连接方式可以为焊接、铆接、螺栓连接等其他连接方式，本实施例中优选为螺栓连接，在保温隔热外罩62的底部的外延面63上及隔热固定件15上分别设有对位的固定螺孔，该固定螺孔具有与之配合的固定螺栓，可以将隔热固定件15与保温隔热外罩62及电加热圈61上下固定连接为一体。

具体实施时，所述中空管13、纵向条形齿片21及翼状散热片14均采用一次性挤压成型而成，这种一次性成型方式有利于提高上述中空管13、纵向条形齿片21及翼状散热片14相互间的导热速率。

如图7所示，为一种可拆装式电暖器7，由上述的多孔翼真空超导单体电散热器6组合而成，所述可拆装式电暖器7还包括固定支架3与底座4，固定支架3上并列设置有与真空阀12顶部相配合的固定卡槽31，底座4上并列设置有与电源接口18相配合的底座电源接口41，所述固定卡槽31、底座电源接口41、多孔翼真空超导单体电散热器6可以有多个，本实施例中优选为6个。

具体实施时，所述电源接口18与底座电源接口41，其中一个为插座，另一个为温控插销，优选地，本实施例中所述电源接口18为温控插销，当多孔翼真空超导单体电散热器6的温度超过合理温度范围时，电源接口18具有自动断电的功能，以确保该多孔翼真空超导单体电散热器6及其组合成的可拆装电暖器7的使用安全，所述底座电源接口41为插座。

具体实施时，所述底座4上固定有防倾倒开关113，当可拆装式电暖器7倾倒时，防倾倒开关113会自动断电，能够有效预防电暖器倾倒带来的危险。

具体实施时，所述中空管13的顶部通过连接真空阀12的方式密封，真空阀12具有与之配合的阀帽19，所述固定卡槽31与密封阀12相配合并能够将套设有阀帽19的密封阀12卡设于其中，本实施例中通过密封阀12将所述真空腔112抽真空并通过阀帽19将真空阀12密封。所述真空腔112也可以通过其他方式抽真空。

具体实施时，所述底座4上还设有功率调节开关111，该功率开关的导线穿过底座4与底座电源接口41相连。该功率调节开关111设有多个功率调节档，本实施例中，优选功率为50-200W，调节挡包括50W、100W、、150W及200W多共四个调节挡。所述功率调节开关111可以位于底座4的内部或者底座4的外部，本实施例优选为位于底座4的外部。

上述可拆装电暖器7的制作方法如下：首先将中空管13底部或顶部密封，然后向其中注入超导热工质，将中空管13的开口2固定连接真空阀12并通过真空阀12将中空管13抽真空(真空值1.33×10^-1～1.33×10^-6Pa)，之后将阀帽19盖于真空阀12上进行密封，将两个具有保温隔热外罩62的半中空圆柱体电加热圈61沿中空管13的底部相互卡紧，中空管13的底部栓接有隔热固定件15，隔热固定件15内设有防过热的电源接口18，制作出底座4，底座4上设有防倾倒开关113及与隔热固定件15的电源接口18相配合的底座电源接口41，制作出固定支架3，可以设计出功率可调节的可拆装电暖器7。

具体实施时，所述多孔翼真空超导单体电散热器6的底部温控插销可以直接与电源接口18连接，所述多孔翼真空超导单体电散热器6可以独立发热工作。

实施例2

如图1所示，本发明实施例1所述的多孔翼真空超导单体电散热器1，包括翼状散热片14和中空管13，所述中空管13的底部密封，所述中空管13包括真空腔112(抽真空)，且该真空腔112的底部填充有超导热工质115；中空管13的底部设有电加热装置，所述电加热装置可以为电加热圈61或电加热棒17；在本实施例中，所述电加热装置优选为电加热棒17，所述电加热棒17插设在中空管13的真空腔112中，电加热棒17的底部连接有所述密封件16，该密封件16与所述中空管13的底部密封连接，所述密封件16的底部连接有所述隔热固定件15，连接方式可以为焊接、铆接、螺栓连接等其他连接方式，本实施例中优选为螺栓连接。所述隔热固定件15内设有所述电源接口18，电加热棒17的导线穿过所述隔热固定件15与电源接口18连接，所述中空管13的外部连接有翼状散热片14。

具体实施时，所述中空管13的内壁固定设有纵向条形齿片21，纵向条形齿片21的数量、形状、规格可以任意设置，如图2所示，本实施例优选纵向条形齿片21共有8个，互相之间成45°，纵向条形齿片21起到扩大散热面积及加快散热速率的作用，能够提高该多孔翼真空超导单体电散热器1的电热转换效率。

具体实施时，所述超导热工质115的体积占所述真空腔体积的10％-20％，所述电加热装置的加热功率与真空腔112及超导热工质115的体积有关。在本实施例中，优选超导热工质115的体积占真空腔112体积的15％真空腔体积为100-200ml，超导热介质为15-30ml，电加热棒17的加热功率为50-200W。

具体实施时，本实施例所述的电加热棒17优选为由不锈钢构成，所述中空管13由不锈钢、铝、铜、铁构成，所述翼状散热片14、纵向条形齿片21的材质均由铝构成。本实施例中，优选所述中空管13、翼状散热片14及纵向条形齿片21均由铝构成。具体实施时，所述中空管13、纵向条形齿片21及翼状散热片14均采用一次性挤压成型而成，这种一次性成型方式有利于提高上述中空管13、纵向条形齿片21及翼状散热片14相互间的导热速率。

如图3-5所示，一种可拆装式电暖器5，由上述的多孔翼真空超导单体电散热器1组合而成，所述可拆装式电暖器5还包括固定支架3与底座4，固定支架3上并列设置有与真空阀12顶部配合的固定卡槽31，底座4上并列设置有与电源接口18配合的底座电源接口41，所述固定卡槽31、底座电源接口41、电加热棒17及多孔翼真空超导单体电散热器1可以有多个，本实施例中上述固定卡槽31、底座电源接口41、电加热棒17及多孔翼真空超导单体电散热器1优选为6个。

具体实施时，所述电源接口18与底座电源接口41，其中一个为插座，另一个为温控插销，优选地，本实施例中所述电源接口18为温控插销，当多孔翼真空超导单体电散热器1温度超过合理温度范围时，电源接口18具有自动断电功能，以确保多孔翼真空超导单体电散热器1及其组合成的可拆装式电暖器5的使用安全，所述底座电源接口41为插座。

具体实施时，所述底座4上固定有防倾倒开关113，当可拆装式电暖器5倾倒时，防倾倒开关113会自动断电，具有防倾倒的效果，能够有效预防电暖器倾倒带来的危险。

具体实施时，所述中空管13的顶部通过连接真空阀12的方式密封，真空阀12具有与之配合的阀帽19，所述固定卡槽31与密封阀12相配合并能够将套设有阀帽19的密封阀12卡设于其中，本实施例中通过密封阀12将所述真空腔112抽真空并通过阀帽19将真空阀12密封。所述真空腔112也可以通过其他方式抽真空。

具体实施时，所述底座4上还设有功率调节开关111，该功率调节开关111的导线穿过底座4与底座电源接口41相连。该功率调节开关111设有多个功率调节档，本实施例中，优选功率为50-200W，调节挡包括50W、100W、150W及200W多共四个调节挡。所述功率调节开关111可以位于底座4的内部或者底座4的外部，本实施例优选位于底座4外部。

上述可拆装电暖器1的制作方法如下：首先将中空管13的底部或顶部密封，然后向其中注入超导热工质，并将加热棒由中空管13的开口2插入，并通过密封件16密封相应的开口2并抽真空，真空值1.33×10^-1～1.33×10^-6Pa，其中密封件16的下部连接有带有防过热的电源接口18的隔热固定件15，制作出底座4，底座4上设有与隔热固定件15的电源接口18相配合的底座电源接口41，制作出固定支架3，可以设计出功率可调节的可拆装电暖器5。

具体实施时，所述多孔翼真空超导单体电散热1的底部温控插销可以直接与电源接口18连接，所述多孔翼真空超导单体电散热器1可以独立发热工作。

上述实施例1的多孔翼真空超导单体电散热器和实施例2所提到的多孔翼真空超导单体电散热器分别采用电加热圈和电加热棒作为加热装置，采用除此之外的其他加热装置的多孔翼真空超导单体电散热器，如果其结构设计与本发明权利要求相同或相似，均落在本发明的保护范围之内。同理，上述实施例1和实施例2所提到的可拆装电暖器也是分别采用电加热圈和电加热棒作为加热装置，采用除此之外的其他加热装置的可拆装电暖器，如果其结构设计与本发明权利要求相同或相似，均落在本发明的保护范围之内。

本发明具有如下优点：

1、本发明所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其克服了电暖器设计成多孔翼单体式不实用的技术偏见，有望实现多孔翼单体电加热器的批量化生产，多孔翼单体电加热器可用于性能提升研究，并可以将该多孔翼电散热器自由组装成所需要的可拆装式电暖器，该多孔翼超导电散热器也可以作为多孔翼超导单体电暖器单独工作，可拆装电暖器拆卸后节约运输空间，能够降低运输成本，具有广阔的市场前景。

2、本发明所述的可拆装式电暖器，其可以自由拆装为相应的多孔翼真空超导单体电散热器并且不影响其他多孔翼真空超导单体电散热器的正常工作，所拆下的单体电暖器如果是坏的，可以现场更换或维修好后重新安上并正常工作，相比于传统的组合式电暖器因某一散热器损毁而报废，节约资源，具有更好的经济效益与广阔市场。

3、本发明所述的可拆装式电暖器，其底座设有功率调节开关和防倾倒开关，该多孔翼真空超导单体电散热器上设有温控插销，使得所述可拆装式电暖器的功率可调节且具有较高的使用安全性。

4、本发明所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其采用独特配方的超导热工质，相比于市面上的超导热工质，具有更快的热传导速率及更高的热值。

5、传统连通式电暖器只有一个加热棒，加热功率较高，而本发明所述的可拆装式电暖器的每个多孔翼真空超导单体电散热器均可设有一个电加热棒或电加热圈，每个电加热棒或电加热圈的加热功率在小于上述连通式加热棒的加热功率均分值的情况下具有更高的释放热值及更快的传热速率。

6、本发明所述的可拆装式电暖器，其电加热装置采用电加热圈比采用常规的电加热管具有如下所述优点：电加热管如果损坏，需要拆下更换或重修并重新安装在上述多孔翼真空超导单体电散热器上，由于电加热管底部连接有密封件及固定件，不仅拆卸麻烦还易造成超导热工质泄露，重新安装时中空管还要重新抽真空，操作较为繁琐，而电加热圈可以直接取下并直接更换安装，不需要重新抽真空也不会造成超导热工质泄露，更加快捷实用和环保。

7、本发明所述的可拆装式电暖器，其中空管的内部连接有条形纵向齿片，可以有效提高热电转换效率。

8、本发明的多孔翼真空超导单体散热器，其可以进行标准化、模块化大批量生产，并作为其它电暖器生产厂家生产电暖器的核心部件，由其他电暖器生产厂家购买并进行任意组装并开发出不同的电暖器产品。因此，本发明的多孔翼真空超导单体电散热器及由其组合成的可拆装式电暖器具有广阔的发展前景。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多孔翼真空超导单体电散热器，包括翼状散热片、中空管及电加热装置，其特征在于：所述中空管的底部为密封设置，所述中空管包括真空腔，且所述真空腔的内部填充有超导热工质；所述中空管的底部设有电加热装置，所述中空管上连接有隔热固定件，所述隔热固定件内设有电源接口，且所述电加热装置的导线穿过所述隔热固定件与所述电源接口连接，所述中空管的外部连接于所述翼状散热片，且所述中空管的顶部密封连接有真空阀，所述真空阀具有与之配合的阀帽。

2.根据权利要求1所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：所述电加热装置为电加热圈或电加热棒。

3.根据权利要求2所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：当所述电加热装置为电加热圈时，所述电加热圈包覆于所述中空管的底部外壁。

4.根据权利要求2所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：当所述电加热装置为电加热棒时，所述电加热棒插设于所述真空腔，所述电加热棒的底部连接有密封件，且所述密封件与所述中空管的底部密封连接。

5.根据权利要求3或4所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：所述中空管的内壁设有纵向的条形齿片；所述超导热工质的体积占所述真空腔体积的10％-20％。

6.根据权利要求2所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：所述电加热棒由不锈钢构成；所述电加热圈由铸铜、铸铝或云母构成；所述中空管由不锈钢、铝、铁或铜构成；所述翼状散热片及所述纵向条形齿片由铝构成。

7.根据权利要求3所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：所述电加热圈包括两个相同的半中空圆柱体形状的电加热圈，且该电加热圈相互卡合为一体并绕设于所述中空管，所述电加热圈的内壁与所述中空管的外壁贴合，且所述电加热圈的外部连接有保温隔热外罩。

8.根据权利要求6所述的多孔翼真空超导单体电散热器，其特征在于：当所述中空管、翼状散热片及纵向条形齿片均由铝构成时，所述中空管、翼状散热片及纵向条形齿片由一次性挤压成型而成。

9.一种由权利要求1-8任一项所述的多孔翼真空超导单体电散热器组合而成的可拆装式电暖器，其特征在于：还包括固定支架与底座，所述固定支架上并列设置有与所述真空阀的顶部相配合的固定卡槽，所述固定卡槽与所述真空阀配合，所述底座上并列设置有与所述隔热固定件的电源接口相配合的底座电源接口。

10.如权利要求9所述的可拆装式电暖器，其特征在于，所述隔热固定件的电源接口为温控插销，所述底座电源接口为插座；所述底座上固定有防倾倒开关及功率调节开关。