[实用新型]一种相变自然对流式热交换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型相变自然对流式热交换器，属于热交换器结构技术领域。 

背景技术

在许多建筑物的空调系统中为改变建筑物室内的工作环境通常需要进、排风系统，即新风系统。在冬季排风(室内)温度高于进风(室外环境)温度，造成建筑物的供热负荷增大；而在夏季进风(室外环境)温度高于排风(室内)温度，造成建筑物的供冷负荷增大，且这种新风系统在建筑物的空调总负荷中所占比例较大，能源损失严重(特别是全新风空调)，如何节约能源、减少运行费用越来越受到重视。 

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种结构合理、无功耗、高效节能的相变自然对流式热交换器。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种相变自然对流式热交换器，特殊之处在于包括用于进排冷空气的上风道1以及位于上风道1的下部用于进排热空气的下风道2，上、下风道1、2的一端分别设有用于转换风向的风机5、6，换热器3贯穿于上下风道1、2的内部，由竖向的排管7以及横向的翅片8纵横交错构成，所述排管7为两端封闭的、内部装有部分导热介质9的真空管； 

所述排管7的上下两端为单支真空封闭； 

为了达到方便快速抽真空的目的，所述排管7的下端还可以设有连通管10，连通管10分别与上端的单支排管7连通； 

所述导热介质9可根据传热温度的高低选自酒精、水、制冷剂R_134a、R₂₂、R_A401、R₅₀₂等可易进行气～液相变介质中的任何一种。 

本实用新型换热器的传热过程实际上是物质的一种相变(气～液相变) 传热过程，介质在封闭的排管中处于饱和状态： 

1、当上下风道的温度相同时，介质在下风道的管中处于饱和的湿蒸汽状态(即饱和液态和饱和蒸汽共存)，介质在上风道的管中处于干饱和蒸汽状态，由于两风道温度相同，两风道中的相变平衡，无热量传递。 

2、当下风道温度高于上风道时，下风道管中的液态介质吸收热量蒸发沸腾，发生相变，使上下管中的饱和压力增大，饱和温度升高，将热量传导到上部管中，由于上风道空气温度低，管中饱和介质蒸汽的热量传给空气后，冷凝为液体，液体沿着管壁流到下风道管中，这样如此循环自然对流，从而不断将热量由下风道传到上风道，达到热交换的目的。 

3、当上风道空气温度高于下风道空气温度时，将不传递热量。 

本实用新型一种相变自然对流式热交换器，结构设计合理、利用相变换热达到无功耗、节能高效的目的，理论与实践都证明，只要下风道的温度高于上风道就有热量传递，其导热效率非常高，传导系数为25～40w/(m²*k)。 

附图说明

图1：一种相变自然对流式热交换器整体结构示意图； 

图2：本实用新型实施例1一种新型相变自然对流式热交换器； 

图3：本实用新型实施例2一种新型相变自然对流式热交换器； 

在图中，1、上风道，2、下风道，3、换热器，5、风机，6、风机，7、排管，8、翅片，9、导热介质，10、连通管。 

具体实施方式

以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型作进一步的说明。 

实施例1特殊之处在于包括用于进排冷空气的上风道1以及位于上风道1的下部用于进排热空气的下风道2，上、下风道1、2的一端分别设有用于转换风向的风机5、6，换热器3贯穿于上下风道1、2的内部，由竖向的排管7以及横向的翅片8纵横交错构成，所述排管7为两端封闭的、内部装有部分导热介质9的单支真空管；所述导热介质9选自制冷剂R_134a。 

实施例2 

一种相变自然对流式热交换器，包括用于进排冷空气的上风道1以及位于上风道1的下部用于进排热空气的下风道2，上、下风道1、2的一端分别设有用于转换风向的风机5、6，换热器3贯穿于上下风道1、2的内部，由竖向的排管7以及横向的翅片8纵横交错构成，所述排管7为两端封闭的、内部装有部分导热介质9的真空管：排管7的下端设有连通管10，连通管10分别与上端的单支排管7连通；所述导热介质9选自制冷剂R_A401。 

本实用新型的一种相变自然对流式热交换器，根据需要改变风机的转向，具有以下四种节能工作模式： 

1、冬季热负荷工作模式