CN205679103U - 一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，包括箱体和数个相变平板换热器单元，相变平板换热器单元为内腔填充有相变介质的矩形封闭盒体，箱体的前端面开设有进风口，后端面开设有出风口，箱体上部端面等间距开设有数个矩形孔，相变平板换热器单元对应插装在矩形孔内，相变平板换热器单元的上端部分伸出箱体与空气接触，其底部与箱体固定连接；高温气体从进风口进入，经由两两相变平板换热器单元形成的换热通道冷却后，由出风口排出。本实用新型结构简单、合理，结合低温相变材料换热技术和热管技术，设计出新型结构的相变平板换热器，拆卸、组装方便，具有节能、高效、经济等优势，实现相变介质循环工作，充分利用能源。

Description

一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，具体指一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器。

背景技术

间接蒸发冷却空调就是通过间接接触，将高温空气处理到舒适温度范围。当前间接蒸发冷却空调器主要有：板翅式间接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器、热管式间接蒸发冷却器。换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，可作为一种制冷设备，应用广泛。目前，利用低温相变材料的换热技术还未得到完善，相关的换热器结构单一，热热性能低下，且设备各个部件及整体的制造成本较高，限制了相变换热器的发展应用，不满足节能减排的发展需求。此外，低温相变材料的种类很多，按相变方式一般可分为四类：固～固相变材料、固～液相变材料、固～气相变材料及液～气相变材料；低温相变材料在选择时未能充分结合相变材料的热性能、化学性能、物理性能和经济性能等方面，严重影响换热器的导热性能和相变可逆性等性能，进一步制约了相变换热器的发展。如何综合考虑成本以及运行性能，深入研究并设计出用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，将带来新的发展方向和经济前景。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，结合低温相变材料换热技术和热管技术，结构简单、合理，有效提高了相变换热器的换热性能，降低了生产制造成本。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，所述换热器包括箱体和数个相变平板换热器单元，所述相变平板换热器单元为内腔填充有相变介质的矩形封闭盒体，所述箱体的前端面开设有进风口，后端面开设有出风口，箱体上部端面等间距开设有数个矩形孔，所述相变平板换热器单元对应插装在矩形孔内，相变平板换热器单元的上端部分伸出箱体与空气接触，其底部与箱体固定连接；高温气体从进风口进入，经由两两相变平板换热器单元形成的换热通道冷却后，由出风口排出。

进一步地，所述相变平板换热器单元包括壳体，壳体内腔通过带孔隔板分隔为上下两腔，其中，下腔位于箱体内，其内填充有相变介质，上腔伸出箱体与空气接触，用于容纳相变气体。

进一步地，所述壳体的内外表面均涂覆有防腐导热涂层，能有效延长相变平板换热器的使用寿命。

进一步地，所述壳体采用填充型高分子聚合物复合塑料制作。

进一步地，所述壳体外表面压有凹槽，以扩大壳体的散热面积。

进一步地，所述隔板上均布有若干通气孔，通气孔的孔径R=0.5mm。

进一步地，所述换热器包括7个相变平板换热器单元，依次插装在箱体上端面的7个矩形孔内。

进一步地，所述相变平板换热器单元与箱体通过橡胶密封圈密封，保证箱体的密闭性。

进一步地，所述相变平板换热器单元的长、宽、高分别为100cm、10cm和100cm。

进一步地，所述上腔的长、宽、高分别为100cm、10cm和30cm，下腔的长、宽、高分别为100cm、10cm和70cm。

进一步地，所述箱体的长、宽、高分别为150cm、180cm和70cm。

进一步地，所述进风口和出风口的尺寸都为100* 50cm。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单、合理，结合低温相变材料换热技术和热管技术，设计出新型结构的相变平板换热器，拆卸、组装方便，具有节能、高效、经济等优势，并实现相变介质循环工作，充分利用能源，减少浪费；

2、以高分子聚合物复合塑料作为换热器壳体，较金属合金相比，初投资低，易成形，具有耐高温，超导热功能；壳体内外涂防腐材料，延长换热器使用寿命，提高了使用价值；

3、本实用新型各个部件构造简单，节省初投资，对于提高空调系统运行性能、降低能源消耗、提高室内空气品质、优化城市能源结构等方面均有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型中相变平板换热器单元的结构示意图；

图5为本实用新型中隔板的结构示意图；

图中：1-相变平板换热器单元，2-壳体，3-上腔，4-隔板，5-下腔，6-通气孔，7-箱体，8-进风口，9-出风口，10-矩形孔。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型及其效果作进一步阐述。

如图1、2、3所示，一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，包括箱体7和数个相变平板换热器单元1。箱体7由铝板制成，长、宽、高分别为150cm、180cm和70cm，箱体7四周封闭，前、后端面上分别开设有进风口8和出风口9，进、出风口8、9的尺寸都为100* 50cm，箱体7上部端面按一定间距开设有数个矩形孔10，间距为10cm，矩形孔10的尺寸为10*100cm，与相变平板换热器单元1的外形尺寸相等，便于安装；相变平板换热器单元1为内腔填充有相变介质的矩形封闭盒体，依次对应插装在矩形孔10内，且相变平板换热器单元1与箱体7之间通过橡胶密封圈密封，以保证箱体7的密闭性。本案中，换热器包括7个相变平板换热器单元1，依次对应插装在7个矩形孔10内；相变平板换热器单元1的上端部分伸出箱体7与空气接触，底部四角分别通过4个螺丝固定连接在箱体7上；高温气体由进风口8进入，经由两两相变平板换热器单元1形成的8个换热通道，冷却为低温气体后由出风口9排出。

如图4、5所示，所述相变平板换热器单元1包括壳体2，壳体2采用填充型高分子聚合物复合塑料制作，以保证良好的导热性能，提高换热器整体的热交换效率；其内外表面可涂覆有防腐导热涂层，能有效延长相变平板换热器的使用寿命；壳体2的长、宽、高分别为100cm、10cm和100cm，其表面压有凹槽，以扩大壳体2的散热面积。壳体2内腔通过隔板4分隔为上下两腔，其中下腔5位于箱体7内，长、宽、高分别为100cm、10cm和70cm，其内填充由醇类、烷烃类、聚烯烃等及其他高分子类混合物按一定比例混合而成的相变介质，此类混合物首先为低熔点，熔点范围20～66℃，采用接近舒适性空调的低熔点有机相变材料，如正十八烷烃，使得反应过程迅速，避免能量浪费；相变过程为固-液相变、液-气相变，其中液-气相变可产生更多潜热，反应时间短，冷却效率高；上腔3伸出箱体7与空气接触，用于容纳相变气体，长、宽、高分别为100cm、10cm和30cm，；所述隔板4直径1mm，其上均布有若干通气孔6，通气孔6的孔径R=0.5mm，设置在壳体2内70cm高处，尺寸为10*100cm，采用与壳体同种材料制作。通过隔板4隔开相变介质与相变气体，下腔5中的固液相变介质受热变成气体通过多孔隔板4到达壳体的上腔3，上腔3四周与空气接触，将相变气体的热量传递给外界，自身变成低温液体通过多孔隔板4回流至下腔5中。

本实用新型中室外空气和相变平板换热器单元直接接触，通过间接方式进行气体换热冷却。相变平板换热器单元1为封闭型的长方体，内部填充相变材料，固～液相变、液～气相变过程吸收大量的热，使得高温空气降温；当待处理高温空气经过箱体7，通过相变平板换热器单元1之间的间隙时，通过壳体2将热量传导给换热器单元内部的相变介质，相变介质受热发生相变，吸收大量热量使得空气温度降低；利用热管原理，壳体下腔5中的相变介质受热变成气体，通过多孔隔板4到达壳体的上腔3，上腔3四周与空气接触，将相变气体的热量传递给外界，自身变成低温液体通过多孔隔板4流回壳体2下腔5中，保证换热器内相变介质能循环工作。

以上实施例仅是示例性的，并不会局限本实用新型，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，所做出的其它等同变型和改进，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述换热器包括箱体（7）和数个相变平板换热器单元（1），所述相变平板换热器单元（1）为内腔填充有相变介质的矩形封闭盒体，所述箱体（7）的前端面开设有进风口（8），后端面开设有出风口（9），箱体（7）上部端面等间距开设有数个矩形孔（10），所述相变平板换热器单元（1）对应插装在矩形孔（10）内，相变平板换热器单元（1）的上端部分伸出箱体（7）与空气接触，其底部与箱体（7）固定连接；高温气体从进风口（8）进入，经由两两相变平板换热器单元（1）形成的换热通道冷却后，由出风口（9）排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述相变平板换热器单元（1）包括壳体（2），壳体（2）内腔通过带孔隔板（4）分隔为上下两腔，其中，下腔（5）位于箱体（7）内，其内填充有相变介质，上腔（3）伸出箱体（7）与空气接触，用于容纳相变气体。

3.根据权利要求2所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述壳体（2）的内外表面均涂覆有防腐导热涂层。

4.根据权利要求2所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述壳体（2）采用填充型高分子聚合物复合塑料制作。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述壳体（2）外表面压有凹槽。

6.根据权利要求2-4任一所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述隔板（4）上均布有若干通气孔（6），通气孔（6）的孔径R=0.5mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述换热器包括7个相变平板换热器单元（1），依次插装在箱体（7）上端面的7个矩形孔内。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述相变平板换热器单元（1）与箱体（7）通过橡胶密封圈密封，保证箱体的密闭性。

9.根据权利要求2所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述相变平板换热器单元（1）的长、宽、高分别为100cm、10cm和100cm。

10.根据权利要求9所述的一种用于间接蒸发冷却的相变平板换热器，其特征在于：所述上腔（3）的长、宽、高分别为100cm、10cm和30cm，下腔（5）的长、宽、高分别为100cm、10cm和70cm。