CN103900406A - 一种用于采暖的相变对流散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于采暖的相变对流散热装置，包括：蒸发器(1)，导热盘管(2)，散热翅片(3)，固定挡板(4)和外罩(5)；其特征在于，所述的导热盘管(2)由整条连续的管材经多道回路弯曲制作而成；本发明提供的相变对流散热装置，抗腐蚀性能好，承压能力强，传热速度快，散热效率高。且具有重量轻，焊点少，成本低和节水、节材、节能、环保等优点。
Description
技术领域
本发明涉及热力学领域，尤其涉及一种用于采暖的相变对流散热装置。
背景技术
目前市场上用于采暖的散热器有铸铁的、钢制的、铝制的、铜铝复合的，还有用“U”型管套穿翅片后压胀的热管型对流散热器等。铸铁型的耐腐蚀，但它的表面粗糙，重量大，热效率低，高耗能且污染环境；铝制型的热效率较高，可它的耐腐蚀性能差，寿命短；钢制的散热性能较好，但它最大的问题也是容易产生腐蚀泄露，而且焊接量大，目前生产厂家采取的内防腐措施在工艺保障方面尚存在很多问题，防腐问题不能彻底解决，而且大量使用防腐剂还会污染环境；铜铝复合型的热效率较高，铜管抗腐蚀性能好，但是铜的价格昂贵，对厂家和用户都是负担。再一类就是用“U”型管压胀翅片的热管型对流散热器，它的热效率高，但它需要用“U”型弯头焊接封口才能形成整体连通的管路系统，导热管路焊接端口太多，较多的“U”型弯头焊接封口使整体回路热管系统的可靠性降低，热管系统的寿命容易造成风险，且焊接量大，制造工艺复杂。
发明内容
本发明提供一种用于采暖的相变对流散热装置，包括：蒸发器(1)，导热盘管(2)，散热翅片(3)，固定挡板(4)和外罩(5)；所述的导热盘管(2)由整条连续的管材经多道回路弯曲制作而成，整条导热盘管无焊接，焊接难度和工艺成本低，散热装置的安全可靠性高。
本发明提供的用于采暖的相变对流散热装置，利用高效的相变传热技术，能够通过导热盘管(2)很小的截面快速大量的转移热量，将热源的热量快速转移到散热片上，形成恒温均匀的温度场，充分利用散热翅片(3)的散热面积增大散热量，散热效率得到明显提高。
所述热媒管(7)的波纹状结构设置可以有效增加热交换面积，形成高效能传热表面，增强热媒与工质之间的换热性能，使散热装置的总传热系数得到明 显提高，热水运行时形成的涡流具有防垢除垢的清洁功能，可以实现热媒在整个运行过程中均能维持较高的传热效果，实现强化传热。
所述的固定端板(4)上设置有圆形开孔和与圆孔直径同等尺寸的纵向开孔。各开孔之间相邻的蒸发盘管的中心距均大于安装在各开孔内相邻的蒸发盘管的中心距，能够使导热盘管(2)的轴线在同一平面上与水平方向形成一定夹角，产生重力结构，可以降低汽、液两相工质在蒸发管内相向流动产生的阻力，加快冷凝工质自动回流，有效降低相变对流散热装置的传热热阻。
所述散热翅片(3)，为规则几何形状的小翅片，分散排列布置，紧密固定在所导热盘管(2)上，可以有效增大单位体积的散热面积，散热量具有明显突出的优势，与散热装置外罩结合产生烟囱效应，形成对流通道，通过散热装置工作时和室温的压差产生动力，形成自然对流，提高散热效率。
所述的导热盘管(2)、散热翅片(3)、固定挡板(4)全部为铝材质，铝材抗氧化能力强，热传导系数高，散热性能好，且铝材的重量轻，耗材少，经济性好。
所述的热媒管(7)采用铜管做通水管件，耐酸、碱腐蚀性能好，热阻小，传热效率高，使散热装置的耐腐蚀性能得到了很好的保证，且铜管构成份额很少，散热装置的成本相对较低。
所述散热装置工作时，热媒水只流经铜材质的热源管(7)独立运行，热媒水与铝材质部分不接触，杜绝了水质对散热装置的腐蚀作用，且承压能力较高，可以适用各种类型供暖系统安全运行。
所述的外罩(5)可以随意设计，能够实现造型新颖，达到装饰性的美观效果，而且散热装置的外罩可以独立拆装，便于散热内芯的维护和清洗。
本发明提供的相变对流散热装置，在同样热负荷条件下的容水量与散热量的比值远远低于其他各种类型的散热装置，系统热反应调节速度快，惰性小，居室升温快，室温调节灵敏，能够满足用户合理用热和节省费用的目的，可以实现“技术节能”和“行为节能”合理化。
与现有技术相比，本发明提供的采暖用的相变对流散热装置，抗腐蚀性能好，散热效率高，安全余量大，产品的全寿命周期长。且使用铝制散热材料重量轻，形成的金属热强度高，热价低。散热装置铜管构成份额少，成本低。同时具有节水、节材、节能、环保等优点。可以实现“轻型高效，节材节能，美 观环保，安全耐用”的行业要求。
附图说明
以下结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明提供的用于采暖的相变对流散热装置示意图。
图2是本发明用于采暖的相变对流散热装置蒸发器示意图。
图3是本发明用于采暖的相变对流散热装置的固定挡板图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的用于采暖的相变对流散热装置，包括蒸发器(1)，导热盘管(2)，散热翅片(3)，固定挡板(4)和外罩(5)；导热盘管(2)由整条连续的管材经多道回路弯曲制作而成；导热盘管(2)的轴线在同一平面上与水平方向存在一定夹角；散热翅片(3)为规则几何形状的小翅片，分散排列布置，紧密固定在蒸发盘管(2)上；固定档板(4)安装在蒸发盘管(2)的弯曲端头，与散热翅片(3)平行，用于散热装置内芯的成型和连接固定散热装置外罩。
如图2和图1所示：蒸发器由热源管(6)和蒸发器壳体(7)组成的腔体构成，蒸发器壳体(7)上有两个出口，分别是出汽口(10)和回液口(11)；蒸发盘管(2)上有两个管口，分别是进汽管口(12)和回液管口(13)；蒸发器的出汽口(10)与蒸发盘管的进汽管口(12)通过焊接连接在一起；蒸发器上的回液口(11)和蒸发盘管的回液管口(13)通过焊接连接在一起；蒸发器腔体内的热源管(6)为铜材质的等间距波纹管，热源管两端设置有热源进口(8)和热源出口(9)。
如图3和图1所示：固定挡板(4)上设置有圆形开孔和与圆形开孔直径同等尺寸的纵向开孔，各开孔之间相邻的蒸发盘管的中心距均大于安装在各开孔内相邻的蒸发盘管的中心距。使导热盘管(2)的轴线在同一平面上与水平方向形成一定夹角，产生重力结构，利于冷凝工质自动回流。
蒸发器壳体(7)由铝型材制作而成；散热翅片(3)由薄铝片冲压成型；固定端板(4)由稍厚铝板冲压制成；热媒管(6)由铜管经胀管形成；散热装置外罩(5)由金属板冲压制成，构成一个具有装饰效果的、可以内置散热内芯 的、且便于拆装的独立外罩。
使用本发明用于采暖的相变对流散热装置时，热源管(6)的两个端口(8)和(9)分别与供暖系统的热源进口和热源出口连接，蒸发器(1)的腔体内设置有工质，热量通过热媒管(6)的传导，蒸发器腔体内的导热工质受热发生相变，由液态转换为汽体，汽体沿着由固定端板(4)支撑的蒸发盘管(2)连续上升，在导热盘管(2)腔体内形成饱和的蒸汽密度空间，经过散热翅片(3)散热，汽体冷凝转换为液体，利用重力自动回流到蒸发器(1)的腔体内继续受热蒸发，实现往复循环。散热装置工作时，散热内芯的温度场与室温形成压差，由于散热装置外罩的作用产生烟囱效应，实现高效自热对流散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于采暖的相变对流散热装置，包括：蒸发器(1)，导热盘管(2)，散热翅片(3)，固定挡板(4)和外罩(5)；其特征在于，所述的导热盘管(2)由整条连续的管材经多道回路弯曲制作而成，导热盘管(2)的轴线在同一平面上与水平方向存在一定夹角。
2.根据权利要求书1所述一种用于采暖的相变对流散热装置，其特征在于，所述散热翅片(3)为规则几何形状的小翅片，分散排列布置，紧密固定在导热盘管(2)上。
3.根据权利要求书1所述一种用于采暖的相变对流散热装置，其特征在于，所述的固定端板(4)上设置有圆形开孔和与圆孔直径同等宽度的纵向开孔。各开孔之间相邻的蒸发盘管的中心距均大于安装在各开孔内相邻的蒸发盘管的中心距。
4.根据权利要求书1所述一种用于采暖的相变对流散热装置，其特征在于，所述散热装置的蒸发器(1)由热源管(6)和蒸发器管壳(7)组成的密封腔体构成，所述热源管(6)为等间距波纹管。
5.根据权利要求书1所述一种用于采暖的相变对流散热装置，其特征在于，所述热源管(6)的两端设置有热源进口(8)和热源出口(9)。
6.根据权利要求书1所述一种用于采暖的相变对流散热装置，其特征在于，所述的蒸发器(1)还包括出汽口(10)和回液口(11)；所述的导热盘管(2)还包括进汽管口(12)和回液管口(13)，所述的出气口(10)与所述的进汽管口(12)连接，所述的回液口(11)与所述的回液管口(13)连接。
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| CN105910477A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-31 | 刘少春 | 风冷式冷却器 |
| CN106123625A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-16 | 赵建忠 | 暖气散热装置 |
| CN108120330A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 陈庆山 | 一种集成式热管散热装置 |
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