CN204535476U - 多孔换热器 - Google Patents

Abstract

一种多孔换热器，包括，金属换热管、金属多孔体、流体入口端，以及流体出口端，其中，所述金属换热管、所述金属多孔体采用导热性良好的金属材料制作；所述金属多孔体位于所述金属换热管内部，所述金属多孔体将所述金属换热管内部分隔形成所述流体入口端和所述流体出口端，且所述金属多孔体与所述金属换热管紧密相连，确保有效传热；所述金属多孔体上设置有多个供流体通过的孔，使流体能从多孔换热器的流体入口端流入，经所述金属多孔体上多个孔后，顺利从多孔换热器的流体出口端流出。本实用新型的多孔换热器，可极大地缩小冷热源之间的传热距离，并在有限的换热管长度内，大幅增加换热面积，从而实现流体的高效换热。

Description

多孔换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热装置，尤其涉及一种管内流体换热器。

背景技术

现有的技术中，管内流体换热设备通常采用金属管状物（简称换热管）将两种不同温度的介质分开，通过换热管的管壁进行热量的交换，达到换热目的。主要方式如下：

图1为现有管内流体升温换热器示意图，如图1所示，现有管内流体升温换热器的容器11内装入水，加热元件13装在容器壁上，且插入水中，换热管12穿过容器11,并固定在容器11上，将水与被加热流体完全隔离。加热元件13对水进行加热，水将热量传递给换热管12表面，当低温流体通过换热管12时，换热管12的热量传递给被加热流体，使其温度升高，从而实现对流体的升温目的。

图2为现有管内流体降温换热器示意图，如图2所示，现有管内流体降温换热器可使高温流体从换热管22内通过，热量通过换热管22的表面传递给容器21内的低温介质23，进行热交换。

图3为现有燃气热水器示意图，如图3所示，现有燃气热水器的换热管32固定在箱体31上，火排33设置在换热管32下方，燃气经火排33燃烧后产生的高温烟气加热换热管32，当低温流体从换热管32内流过时，被加热，从而达到换热的目的。

图4为现有快速热水器示意图，如图4所示，现有快速热水器的加热管42固定在箱体41上，且插入箱体内，当低温流体从箱体41内流过时，加热管42外壁作为换热表面对其加热，实现热交换。

上述热交换器的换热方式虽能实现流体的热交换，但所有的换热均在换热管的表面进行，要想换热充分，均是在两种介质有效隔离的范围内，通过增加换热管的长度（或直径），来达到增加换热面积的目的。这种方式增加换热面积主要有如下缺点：

1．有效换热面积仅为两种介质有效隔离范围内的换热管表面，换热面积小；而无效热交换面积（例如：附图1及附图2中容器的外表面、附图3中箱体的外表面、附图4中箱体的外表面）大，且有时会出现部分流体不会完全与换热面接触的现象（例如：附图3中的高温烟气及附图4中的低温水），造成较大的能量损失。

2．热交换时低温物体与高温物体间传输距离远（例如：附图1中加热管与换热管的距离、附图3中火排与换热管的距离），造成换热速度慢。

3．由于是通过换热管的外表面换热，热交换是从换热管的外部向内进行，当换热管横截面积较大，或换热管内流体流速较快时，就会造成热交换不充分，甚至严重影响换热效果。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种多孔换热器，提高换热器的效率。

为了达到上述目的，本实用新型的多孔换热器，包括，金属换热管、金属多孔体、流体入口端，以及流体出口端，其中，

所述金属换热管、所述金属多孔体采用导热性良好的金属材料制作；所述金属多孔体位于所述金属换热管内部，所述金属多孔体将所述金属换热管内部分隔形成所述流体入口端和所述流体出口端，且所述金属多孔体与所述金属换热管紧密相连，确保有效传热；

所述金属多孔体上设置有多个供流体通过的孔，使流体能从多孔换热器的流体入口端流入，经所述金属多孔体上多个孔后，顺利从多孔换热器的流体出口端流出。

其中，在所述金属换热管外沿表面设置有筋片，以增加换热管外部换热面积。

其中，所述金属多孔体采用金属固体打孔形成。

其中，所述金属多孔体采用金属丝网交叉组成。

其中，所述金属多孔体由多个具有多个通孔的金属板叠加组装而成。

其中，所述金属多孔体为蜂窝状金属通孔体。

其中，所述金属多孔换热器的换热管具有多个独立的流体通道，且互不相通，每个流体通道内均设置金属多孔体，且确保每个金属多孔体与金属换热管接触良好，可实现不同温度流体间的高效换热。

本实用新型的多孔换热器与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1．由于金属的传导传热比流体的对流传热更加有效，金属良好的导热性可使多孔换热元件外表的温度与其中间各细小通孔处的温度十分接近，可很好的进行热量传递，并通过在多孔换热器中间设置很多细小的通孔，使沿管内流体的流动方向，在换热管有限的换热长度内能获得更大的换热面积，有利于换热。

2．通过在多孔换热器中间设置很多细小的通孔，可将进入多孔换热器的流体分解成很多束细小的流束，且流束进入细小的通孔后，可极大地缩小冷热源之间的传热距离，大幅提高热交换的效率，使热交换更加充分，且换热后的流体从多孔换热器的出口流出。

当多孔换热器外部环境温度为高温时，低温流体经多孔换热器后，温度升高。而当多孔换热器外部环境温度为低温时，高温流体经多孔换热器后，温度降低。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为现有管内流体升温换热器示意图；

图2为现有管内流体降温换热器示意图；

图3为现有燃气热水器示意图；

图4为现有快速热水器示意图；

图5为根据本实用新型的实施例一多孔换热器主视图；

图6为根据本实用新型的实施例一多孔换热器左视图；

图7为根据本实用新型的实施例一多孔换热器外部高温环境工作示意图；

图8为根据本实用新型的实施例一多孔换热器外部低温环境工作示意图；

图9为根据本实用新型的实施例二多孔换热器主视图；

图10为根据本实用新型的实施例二多孔换热器左视图；

图11为根据本实用新型的实施例三多孔换热器主视图；

图12为根据本实用新型的实施例三多孔换热器左视图；

图13为根据本实用新型的实施例四多孔换热器主视图；

图14为根据本实用新型的实施例四多孔换热器左视图；

图15为根据本实用新型的实施例五多孔换热器主视图；

图16为根据本实用新型的实施例五多孔换热器左视图；

图17为根据本实用新型的实施例六多孔换热器主视图；

图18为根据本实用新型的实施例六多孔换热器左视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

图5为根据本实用新型的实施例一多孔换热器主视图，图6为根据本实用新型的实施例一多孔换热器左视图，如图5和图6所示，本实用新型的多孔换热器，包括，金属换热管50、金属多孔体51、通孔52、流体入口端53，以及流体出口端54，其中，

金属换热管50，由导热性很高的固体材料（例如：金属）加工而成，外形为管状，其两端分别设置有与流体进口和出口相联接的流体入口端53和流体出口端54；

金属多孔体51，采用导热性良好的金属制作而成，其位于金属换热管50的内部，并将金属换热管内部分隔为流体入口端53和流体出口端54，且与金属换热管紧密相连，以确保有效传热，在金属多孔体51上设置有多个细小的通孔52，使流体能从多孔换热器的流体入口端53流入，经金属多孔体51上众多小的通孔52后，顺利从多孔换热器的流体出口端54流出。

图7为根据本实用新型的实施例一多孔换热器外部高温环境工作示意图，图8为根据本实用新型的实施例一多孔换热器外部低温环境工作示意图，如图7和图8所示，流体从金属换热管50流体入口端53流入，经金属多孔体51的多个细小通孔52后，从金属换热管50流体出口端54的出口端流出，完成流体的热交换，将低温流体转换成高温流体，或将高温流体转换为低温流体。

多孔换热器的核心是中间的金属多孔体，金属多孔体由很多细小的通孔组成，小孔加工成各种孔形均可，但须确保流体能顺利从多孔换热器的一端流入，经金属多孔体各细小的通孔后，能顺利从多孔换热器的另一端流出。

实施例二：

图9为根据本实用新型的实施例二多孔换热器主视图，图10为根据本实用新型的实施例二多孔换热器左视图，如图9和图10所示，本实用新型的实施例二多孔换热器，金属多孔体91与实施例一相同，其上设置有很多小孔92，为了增加多孔换热器外部的换热面积，在金属换热管90的外沿表面上设置有各种不同形状的筋片95，以弥补因缩短换热管长度造成的外部换热面积的减少。

实施例三：

图11为根据本实用新型的实施例三多孔换热器主视图，图12为根据本实用新型的实施例三多孔换热器左视图，如图11和图12所示，本实用新型的实施例三多孔换热器的金属多孔体111采用金属丝网112交叉组成很多细小的通孔113，再叠加在一起形成，各金属丝网112与金属换热管110有良好接触，确保换热器传热性。

实施例四：

图13为根据本实用新型的实施例四多孔换热器主视图，图14为根据本实用新型的实施例四多孔换热器左视图，如图13和图14所示，本实用新型的实施例四多孔换热器，其金属多孔体132，由多个具有多个细小通孔的金属板叠加组装而成，并安装在金属换热管130内。

将金属板上打很多细小的通孔133，再将打孔后的多孔金属板叠加，组成具有很多细小孔洞的金属多孔体132，并确保各多孔金属板与金属换热管130接触良好，确保换热器传热性。

实施例五：

图15为根据本实用新型的实施例五多孔换热器主视图，图16为根据本实用新型的实施例五多孔换热器左视图，如图15和图16所示，本实用新型的实施例五多孔换热器，其金属多孔体151为蜂窝状金属通孔体，并设置在金属换热管150内，且两者保持紧密接触。

采用特种工艺，用金属制成蜂窝状多孔体，该金属多孔体151中间具有很多小空洞152，且各小空洞相通，确保流体从金属换热管150一端进入后，经各蜂窝状小孔洞152后，能顺利从金属换热管150另一端流出。金属蜂窝状多孔体151设置在金属换热管150内，并确保蜂窝状金属多孔体151与金属换热管150的接触良好，确保换热器传热性。

实施例六：

图17为根据本实用新型的实施例六多孔换热器主视图，图18为根据本实用新型的实施例六多孔换热器左视图，如图17和图18所示，本实用新型的实施例六多孔换热器，其金属换热管170具有两个或多个独立的流体通道，每个流体通道内均设置金属多孔体171，且确保金属换热管170与每个金属多孔体171接触良好，可实现不同温度流体间的高效换热。

本实用新型的多孔换热器，在换热管内部设置有金属多孔体，金属多孔体与金属换热管紧密相连，确保有效传热；金属多孔体通过中间设置很多细小的通孔，可将进入多孔换热器的流体分解成很多束细小的流束，且流束进入细小的通孔后，可极大地缩小冷热源之间的传热距离，并在有限的换热管长度内，大幅增加换热面积，从而实现流体的高效换热。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多孔换热器，包括，金属换热管、金属多孔体、流体入口端，以及流体出口端，其特征在于，

所述金属换热管、所述金属多孔体采用导热性良好的金属材料制作；所述金属多孔体位于所述金属换热管内部，所述金属多孔体将所述金属换热管内部分隔形成所述流体入口端和所述流体出口端，且所述金属多孔体与所述金属换热管紧密相连，确保有效传热；

所述金属多孔体上设置有多个供流体通过的孔，使流体能从多孔换热器的流体入口端流入，经所述金属多孔体上多个孔后，顺利从多孔换热器的流体出口端流出。

2.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，在所述金属换热管外沿表面设置有筋片，以增加换热管外部换热面积。

3.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，所述金属多孔体采用金属固体打孔形成。

4.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，所述金属多孔体采用金属丝网交叉组成。

5.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，所述金属多孔体由多个具有多个通孔的金属板叠加组装而成。

6.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，所述金属多孔体为蜂窝状金属通孔体。

7.根据权利要求1所述的多孔换热器，其特征在于，所述金属多孔换热器的换热管具有多个独立的流体通道，且互不相通，每个流体通道内均设置金属多孔体，且确保每个金属多孔体与金属换热管接触良好，可实现不同温度流体间的高效换热。