[发明专利]带负压源的真空薄壁换热方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及带负压源的真空薄壁换热方法及装置。

背景技术

在设计大面积和较高水头的换热器，譬如太阳集热器和建筑物外立面玻璃室内侧遮光屏热降温装置时，因无法克服数百千克/㎡的水头压力对容器壁造成的变形，只能采用管板换热器而不采用换热效率更高、制造成本更低的薄壁换热器。

发明内容

本发明的目的是要提供带负压源的真空薄壁换热方法及装置。

本发明解决其技术问题所采取的方法：用薄壁壳体、传热工质和负压源组成一个带负压源的真空薄壁换热装置。在薄壁壳体上设置循环流道。薄壁壳体内部可嵌入管状换热界面包括嵌入式热管热端和冷端与外界换热。薄壁壳体内部与负压源连通使薄壁壳体内形成真空负压以抵消传热工质对薄壁壳体的压力但尽可能保留传热工质。负压源包括真空泵或垂吸水管。为保持负压条件下薄壁壳体内部畅通可在薄壁壳体包括循环流道内表面设置全面贯通的流体通道、设置均匀密集分布的泡状物和相抵部分或者在薄壁壳体两内表面之间设置衬垫物。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案：用薄壁壳体、传热工质和负压源，组成一个带负压源的真空薄壁换热装置，包括强迫循环和两相流换热装置。薄壁壳体上含有循环流道；薄壁壳体内部嵌入管状换热界面，包括嵌入式热管热端和冷端，与外界换热。负压源使薄壁壳体内部形成真空负压以抵消传热工质对薄壁壳体的压力但尽可能保留传热工质。负压源包括真空泵或垂吸水管。为保持负压条件下壳体内部畅通，在薄壁壳体包括循环流道的内表面设置全面贯通的流体通道、设置均匀密集分布的泡状物和相抵部分。薄壁壳体内部与负压源连通。当负压源为垂吸水管时，薄壁壳体通过垂吸水管与一个被压缩的密封弹性吸收罐连接；密封弹性吸收罐的位置低于薄壁壳体底部。

还可以令薄壁壳体相抵的前后两层薄壁的内表面之间含有单点面积≤1平方厘米的相抵部分。

还可以令所述薄壁壳体为可卷曲透明塑料薄片壳体，所述可卷曲透明塑料薄片壳体两层薄壁壳体材料的边界通过可拉伸材料连接。

还可以令所述薄壁壳体为可卷曲透明塑料薄片薄壁壳体，所述薄壁壳体为U型薄壁壳体。

还可以令所述薄壁壳体由一层其内表面带有全面贯通的流体通道的透明薄片与建筑物外立面玻璃或窗户玻璃粘结制成。

上述换热装置，还可以用于地板采暖。

本发明的有益效果包括：可以利用真空吸合力抵抗内部水头压力制造大面积薄壁高效换热装置，包括采用透明塑料薄片制造换热装置用于供冷暖终端、太阳能集热和建筑物立面玻璃室内侧遮光屏热降温。内部真空还有利于实现两相流换热获得优异的等温性、热流密度变换能力和传热能力；内部负压用于地板采暖时可保传热工质不流出。超薄的换热装置用于地板采暖占用空间少，还适用于嵌入既有地板实现地板采暖。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一个带负压源的真空薄壁自然循环吸收体下视和正视结构示意图。

图2是一个带负压源的真空薄壁可卷曲玻璃室内侧遮光屏热降温装置正视和侧视结构示意图。

图3是一个带负压源的真空薄壁U型直流式换热装置的正视和上视构示图。

图4是一个带负压源的真空薄壁嵌入式地板采暖换热装置的下视和正视构示图。

图中1.泡状物；2.循环流道；3.薄壁壳体；4.相抵部分；5.垂吸水管；6.密封弹性吸收罐；7.不凝气体收集罐；8.阀门；9.管状换热界面；10.循环流道下降段；11.玻璃；12～13.收卷筒；14.可卷曲换热器；15.可拉伸材料；16.循环泵；17.窗帘；18.贴合线；19.有缝封闭空间；20.U型换热器；21.输入驳管；22.输出驳管；23.地板口子；24.地板；25.地面；26.隔热材料。

具体实施方式

图1给出本发明的第一个实施例。

图1中，用其上制有许多泡状物1和如虚线所示的循环流道2的上下层铝板相合周边密封焊接作为自然循环真空薄壁吸收体的薄壁壳体3。薄壁壳体3相抵的前后两层薄壁的内表面之间有许多相抵部分4。泡状物1的底边相抵但不相合有间隙形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。薄壁壳体3底部通过垂吸水管5连通一个被压缩的密封弹性吸收罐6。密封弹性吸收罐6的位置低于薄壁壳体3的底部；薄壁壳体3从上面通过一个不凝气体收集罐7与上位阀门8连接。在左面，较细的嵌入式管状换热界面9同心布置在循环流道下降段10圆管状薄壁壳体3内。