[发明专利]一种带有绝热段的热管换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热管换热器，尤其涉及一种带有绝热段的热管换热器，属于换热器技术领域。

背景技术

热管换热器一般用于空调设备，是利用其他冷热源对空气进行制冷加热的部件。空调用换热器普遍采用铜管—铝翅片或铝管-铜翅片换热器，其换热器结构形式由以下特性决定，(1)热管管径和管道横断面形式；(2)翅片片形、片间距和片数；(3)热管排数和排间距；(4)单排热管管间距；(5)热管联管方式。目前一般情况下上述(3)、(4)特性相临管中心点形成正三角分布，各排传热管组传热管间形成交错布局，空气在换热器相临翅片间流过，通过翅片换热器各排传热管时的理论流动轨迹为波浪形；每单个翅片与各排传热管都有连接，主要换热方式为气流与翅片表面的层流换热。

在现有技术中，热管换热器存在以下难以解决的技术问题：1，在冷热交界处发生气液交替而出现热量传递不到热管远端的现象；2，热管中部冷热交替形成小区域气液循环产生乱流而堵塞通道；3，蒸发段和冷凝段气流分布不均匀。由于存在上述问题，现有热管换热器的热效率普遍低于30%，仅适用于室内外空气温度在-40℃～40℃时的热交换。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种带有绝热段的热管换热器。该热管换热器的传热效率高且安全性好。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种带有绝热段的热管换热器，包括：热管换热器本体，安装在所述热管换热器本体内的至少两排热管组；至少两排所述热管组沿着风向平行布置；每排热管组内设置有垂直于风向的多根热管，多根所述热管构成迎风面；在所述热管外设置有翅片，所述热管中充注有工质；

还包括，设置在所述热管换热器本体内的由绝热材料组成的绝热段，所述绝热段具有一定厚度，所述绝热段设置在冷风和热风的交界处，所述热管组贯穿于所述绝热材料中，所述绝热材料用于将所述热管沿其长度方向依次划分成蒸发段、绝热段、冷凝段。

其中较优地，所述绝热材料是固态发泡组织。

其中较优地，所述绝热段的厚度是80～300mm。

其中较优地，在所述绝热材料的外侧设置隔热板。

其中较优地，在所述热管换热器本体内沿着风向平行布置的多排热管组中，每排所述热管组外设置的翅片互不相连，相邻排所述热管组外设置的翅片之间预留有一定距离，所述距离使相邻排所述翅片之间形成使风混合交换的混合区。

其中较优地，所述混合区的宽度大于或等于设置于单排所述热管组外部的翅片宽度。

其中较优地，所述翅片宽度、热管管径的关系按下式设置：2b≤a≤3b，其中，a表示翅片宽度、b表示热管管径。

其中较优地，所述热管换热器本体采用镀锌钢板。

其中较优地，所述热管是铜管，所述翅片套在所述铜管上；所述翅片是亲水铝箔。

其中较优地，所述工质是氟利昂。

本发明提供的热管换热器通过采用具有一定厚度的绝热材料将热管分为蒸发段、绝热段和冷凝段三个区段；热管内工质在绝热段和外界不作热交换，传热均匀；从而杜绝了采用薄板隔离冷风和热风时容易产生的紊流现象，并改善了热管内部的工质流动，提高了换热效率。此外，本发明提供的热管换热器在换热器本体内采用单排翅片排布，在相邻排热管组外设置的翅片互不相连，从而在相邻翅片间形成混合区，使得吹过翅片的层流在相邻排翅片之间得到混合，空气温度沿热管分布均匀，后续换热效率高。本热管换热器应用于换气机中，可使热交换效率达到60%以上，并使热管换热器的使用范围扩展到-40～150℃的热交换，也就是说该热管换热器不仅可以适用于日常生活中换热，还可以对工作温度处于100℃之上的工作环境进行有效降温。

附图说明

图1是本发明提供的带有绝热段的热管换热器整体结构示意图；

图2是本发明提供的热管换热器的热交换原理示意图；

图3是本发明提供的热管换热器的绝热段结构示意图；

图4是本发明提供的热管换热器的翅片混合区的热流示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。