CN1834570A - 热管热交换器的传热管结构 - Google Patents

Abstract

本发明是关于热管热交换器的传热管结构，是关于通过连接一个热管以及接入一个整体结构以提高耐久性和可加工性的传热管结构，利用这个传热管结构，不必使用套管就可以将传热管进行分隔，由热虹吸现象将热能传到热辐射段和热源段，从而节省大量生产成本。要做到这些，就要有由热源、注满了用于从热源接受热并产生相变的液态热介质的传热管，以及和传热管相连并预先确定流程的的热管组成的传热设备。其中，传热管10包括：一个包括热源并向热管20传热的热源段11；一个制成真空后注满液态热介质30、封闭两端并和热管相连的热辐射段12；一个将热辐射管和热源段纵向分隔开来的内部分隔部件13；热源段、热辐射段和分隔部件由挤压机挤压成一个整体。

Description

热管热交换器的传热管结构

技术领域

本发明涉及热管热交换器的传热管结构，尤其是涉及通过将热管连接并挤压入一个整体结构以提高耐久性和可使用性的传热管结构，利用这个传热管结构，不必使用套管即可将传热管分隔，透过热虹吸现象将热源段的热传到热辐射段和热源段，从而节省大量生产成本。

背景技术

一般而言，热管热交换器可以在高温和低温环境下广泛使用。此外，在建筑物进行降温或升温、锅炉进行热回收、采集太阳能等过程中，热管热交换器被视为有效的热传递元器件而获得广泛使用。

图1是一个具代表性的热管热交换器，是韩国注册的实用新型No.20-231711热管热交换器。

在图1所示的传统的热交换器中，多条有再生室5的热辐射管4连接到一条封闭式传热管1的一端。传热管2有一个两边分别与正线与负线相连接的电加热器2’，安装在热交换管1中的热交换室3。在热交换器3被抽成真空以后，将沸点很低的液态热介质，比如丙酮等通过注入管6注入热交换管1，传热管2被加热，从而再产生热蒸汽7，而热蒸汽则在再生室5里进行热交换。

然而，由于热交换管1的套管构造，传热管2应该被精确地安装在热交换管1的中央以便均匀地加热热交换管1，同时将传热管的两端同时连接在电加热器2上。这样制造热交换管1就十分困难。

此外，由于内部的传热管2和外部的热交换管的套管结构，以及传热管2只有两端与外部相连，它的中间部位较难抵受外部的震动和撞击。所以它的耐久性很差。另外，如果要替换电加热器2’或者使用其他热源，传热管2的两端都必须拆下，而液态热介质7也要被排出。

此外，由于热交换管1和传热管2的直径不同，这就不可避免的增加了原料和制造成本。

发明内容

因此，本发明的目标就是为热管热交换器的传热管提供一种结构，其将传热管与一个热管连接，而传热管被分成热辐射段与传热段并挤压成一个整体，这样就可提高耐久力和可使用性，节省制造成本。

此外，本发明的另一个目标是为热管热交换器的传热管提供一种结构。这种传热管完全被内部分隔部件分隔为拥有热源的热源段和注入了液态热介质的热辐射段，这就使传热管不但可以使用电子加热器也可以使用其他加热或致冷装置。

要达到上述两个目标，就要提供一个由热源、传热管和热管组成的传热装置。传热管装满了液态热介质以便从热源接收热能和进行相变。热管有预定的注入通路，和传热管连接在一起。传热管包括：向热管传热的热源段；两端封闭、注满液态热介质，与热管相连的热辐射段；及将热源段和热辐射段分隔开的内部分隔部件；热源段、热辐射段，以及分隔部件由挤压机挤压成一个整体。

从上述可以看出，由于热辐射段和热源段被挤压成一个整体，因此耐用性和可使用性十分出众。此外，由于组成部件的数量甚少以及本发明的产品极易制造，可以节省相当可观的制造成本。

此外，由于热源段和热辐射段被内部分隔部件完全分隔，所以本发明的产品可以不必将热辐射段的两端拆下，便可使用各种热源。同时，维修和更换也很方便。

由于热管使用的液态热介质的沸点低而且因热虹吸现象持续地进行相变，使热管整个表面都可以进行快速均匀的传热，从而大幅节省所需能源并可以在相当大的温度范围内使用。

附图说明

本发明的上述目标及其它目标和特点，经以下结合选用的附图说明后，会变得十分明显：

图1是传统热管热交换器的传热管结构图；

图2a是本发明的热管热交换器传热管的立体图；

图2b是本发明的热管热交换器传热管的截面图；

图3a和3b是本发明所选用的具体装置图；

图4a和4b是本发明的传热管的各种结构截面图；

具体实施方式

以下将引用附图对本发明的构造进行详细说明。

首先，图2a是本发明的热管热交换器传热管的立体图，图2b是本发明的热管热交换器的传热管的截面图。

引用图2a和2b，本发明揭示了传热管10及与传热管相连之热管20。

传热管10包括拥有热源的热源段11和热辐射段12。热辐射段12被制成真空后注入液态热介质，使热管20通过从热源段11传递而来的热能产生热虹吸效应。

这里，热源段11和热辐射段12被内部分隔部件13纵向分开。

传热管10是通过挤压模塑法形成上述结构的。也就是将一种优越的模塑原料，比如铝放入一个容器然后以冲模高压挤压制成。因此，由于传热管10的热源段11和热辐射段12与传统的套管相比是整体制造，所以传热管的耐久性和可使用性有所提高，而且很容易制造。

热管20和传热管10的上端相连，热管20内部有流道，是由无数分支管相互连接而成的支管。

因此，分支热管20和传热管10的热辐射段12的适当部位纵向焊接在一起。

然后，热辐射段12的两端都被完全封闭。预先将定量的液态热介质30从热管20一端的注入管21注入热管20的内部，结果液态热介质30就留在热辐射段12内。

在注满液态热介质30后，热管20内部的空气从注入管21排出并在热管20内部形成真空。

由于本发明的传热管10的热辐射段12制成真空后注满液态热介质30并与热管20相连，与外部完全分开，所以与热源段11相连的热源可以很容易的被更换或维修。

以下我们将引用图3a和3b对本发明的具体操作进行详细说明。

首先引用图3a，一个电加热器14被具有绝缘绝热特性的材料，比如热固性矽和瓷绝缘子封闭。电加热器14被横向塞入热源段11的中心部位，这样热源段11的一端就被阻塞并形成真空。

这时最好是用固定装置将电加热器14的一边以固定物50固定起来以防它在热源段11内部移动。

然后将电加热器14通过电源连接部件40接通，将热源段11加热。

电加热器14可以使用著名的铠装加热器。铠装加热器有圈型或线型的加热线，由具有出众的耐热性的保护材料包里。铠装加热器可以各种形状在筒形加热器或防水加热器中运用。此外，铠装加热器由于可以减省安装空间，还具有很强的安全性而被广泛使用。

电加热器14有一个和电源相连的自动调温器17，可以检测电加热器14的温度是否正常。因此，自动调温器用来防止电加热器14受损或在受损时防止火灾等意外事故。

同时，如图3b所示，除了电加热器14以外，热源段11还可以和供应热水或蒸汽的锅炉等加热装置，或者使用回圈制冷剂的冷却装置相连。这样，热管20就可以用来加热或制冷。

这是通过将加热装置或冷却装置的管道与热源段11的两端连接起来而达致。也就是将热源段11连接到加热装置或冷却装置的管道上。

在这种情况下，锅炉或内燃机等加热装置是利用燃烧所产生的热来供应热水或蒸汽，而使用回圈制冷剂的冷却装置是利用氟利昂或氨水等制冷剂。

如上所述，因传热管10和热管20之间的液态热介质30因各种热源引起的快速相变，热虹吸现象活跃地发生。

液态热介质30是一种低沸点、易蒸发和高热传导特性的材料。例如，它可以是丙酮、酒精、乙醚、乙二醇等。液态热介质30用于快速均匀地从热源段11向热管20传热。

图4a和4b是本发明的传热管的各种结构截面图。

引用图4a，热源段11和热辐射段12被内部分隔部件13一体制成。在这里，热源段11的上表面可以被挤压成平面。

这样将铜合金或不锈钢制成的热管焊接到热辐射段12的上表面，或将用铝制成的热管铜焊接到热辐射管就会变得更加容易。

此外，如图4b所示，热辐射段12的上表面可以加工为各种弯曲形状。

此外，更佳的设计可以将内部分隔部件13制成弯曲表面，以通过在热源段11和热辐射段12提供更宽阔的传热面积而增加热效率。

如上所述，本发明基本的科技精神是通过提供一种连接一个热管以及接入一个整体结构来提高耐久性和可使用性的传热管结构，利用这个传热管结构，不必用套管就可以将传热管进行分隔，由热虹吸现象将热传到热辐射段和热源段，从而节省大量生产成本。

在通过所选用的具体操作装置对本发明进行展示和说明后，前述和其他在形式和细节上的变化从这些工艺技术来理解，是可以实现的，而且不会脱离本发明的精神和范围。

工业应用

由上述可知，由于热辐射段和热源段是被挤压成一个整体，其耐用性和可使用性是出众的。此外，由于组成部件数量甚少，以及本发明的产品容易制造，因而大幅降低其制造成本。

由于热源段和热幅射段被内部分隔部件完全分隔，本发明的产品不必将热辐射段的两端都拆掉就可以使用不同的热源。同时，也方便进行维修和更换。

Claims (1)

1.一个传热设备包含一个热源，一个注满了用于从热源受热并产生相变的液态热介质的传热管，一个和传热管相连并预先确定了流程的热管，

其中，传热管(10)包括：

一个包括热源并向热管(20)传热的热源段(11)；

一个制成真空后注满液态热介质(30)、两端封闭并和热管(20)相连的热辐射段(12)；及

一个将热辐射管和热源段纵向分隔开来的内部分隔部件(13)；

其中，热源段、热辐射段和分隔部件由挤压机挤压成一个整体。

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