[发明专利]一种利用介质相变实现流体温度控制的换热装置及方法

权利要求书

1.一种利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，包括本体、流体一通道(1)、相变介质一腔体(2)、相变介质二腔体(3)和流体二通道(4)；

流体一通道(1)、相变介质一腔体(2)、相变介质二腔体(3)和流体二通道(4)由外向内依次嵌套设置在本体内，且相互密封隔离，流体一通道(1)、相变介质一腔体(2)、相变介质二腔体(3)和流体二通道(4)的顶底部均设置有进口和出口，流体一通道(1)和流体二通道(4)内分别设置有换热流体，相变介质一腔体(2)和相变介质二腔体(3)内分别设置有不同饱和温度的相变介质。

2.根据权利要求1所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，相变介质一腔体(2)内的相变介质的饱和温度等于流体一通道(1)内换热流体的出口温度，相变介质二腔体(3)内的相变介质的饱和温度等于流体二通道(4)内换热流体的出口温度。

3.根据权利要求1所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，相变介质一腔体(2)和相变介质二腔体(3)顶部均设置有抽真空口。

4.根据权利要求1所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，流体一通道(1)的进口位于流体一通道(1)的顶部，流体一通道(1)的出口位于流体一通道(1)的底部；流体二通道(4)的进口位于流体二通道(4)的底部，流体二通道(4)的出口位于流体二通道(4)的顶部。

5.根据权利要求1所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，流体一通道(1)内的流体温度高于流体二通道(4)内的流体。

6.根据权利要求1所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，相变介质一腔体(2)和相变介质二腔体(3)内均设置有肋片(15)。

7.根据权利要求6所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，肋片(15)分别设置在相变介质一腔体(2)和相变介质二腔体(3)的外圈内壁和内圈内壁上。

8.根据权利要求7所述的利用介质相变实现流体温度控制的换热装置，其特征在于，外圈内壁上的肋片(15)和内圈内壁上的肋片(15)交错设置。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述利用介质相变实现流体温度控制的换热装置的换热方法，其特征在于，包括以下过程：

往相变介质一腔体(2)内注入相变介质一，往相变介质二腔体(3)内注入相变介质二；流体一进入流体一通道(1)，与相变介质一腔体(2)内的相变介质一进行换热，相变介质一吸收来自流体一的热量，当达到相变介质一腔体(2)压力对应的饱和温度时，相变介质一发生蒸发，整体变为饱和态，随着吸热过程的进行，相变介质一的温度保持在饱和温度不变，流体一冷却到相变介质一的饱和温度时，温度不再变化，流体一通道(1)出口处的流体一温度保持恒定；

相变介质二腔体(3)内的相变介质二吸收相变介质一腔体(2)内的热量，同样在相变介质二腔体(3)压力下发生相变，变为饱和态，温度保持恒定；流体二进入流体二通道(4)，吸收来自于相变介质二的热量，当温度达到相变介质二的饱和温度时，温度不再变化，流体二通道(4)出口处的流体二温度保持恒定。