[发明专利]变压式真空相变散热器

说明书

本发明属于散热器。

目前各种散热器不同程度地存在如下一些不足：

1、散热器壁较厚，热阻大、钢材耗量多，结垢和锈蚀严重，耐压能力差，漏汽漏水较普遍。

2、现有热管和真空相变换热器尚不能普遍用于各种传热散热系统热网中。

本发明的目的是提出一种新构造散热器技术方案，降低钢材用量，提高散热器抗锈蚀能力，提高热效率，并有较广的应用范围。

本发明的内容是一种采暖及余热利用的热介质和内压力与供热系统隔开的变压式真空相变散热器，由允许使用于真空范围的气密性好、吸放气量少的金属真空结构材料组焊的能承受高真空负压力和热膨胀正压力的柱状排管，上下水平连通管，设在下部水平连通管内的隔离管、吸液芯，主体上的阀及内充工质经制真空密封组成，其中柱状排管由1～0.2mm的低碳钢薄板组成，隔离管由2～3.5mm的无缝碳钢管组成，吸液芯是采用电化学、烧结、机械加工和喷涂在隔离管外表面上的增强泡化沸腾换热的多孔层，工质的充装量占内容积10％以下。

每组散热器可由1～10块柱状排管组成。隔离管可以是一支独立的热管或另一支热管的一部分，其与主体结合形成二级联接变压式真空相变散热器。隔离管也可以由两支并列的壁厚2～3.5mm的无缝钢管组成。

本发明的优点在于：采用了真空相变沸腾泡化等高效传热散热原理，又巧妙地设置了隔离管这一特殊结构，改变了热媒直接流经和充满散热器内容积的常规。散热器内外被隔开。使散热器内压力可人工设计控制在低于或等于高于供热系统压力的某范围。象变压器一样可按人的意愿选择散热器内压与供热系统压力的比例，使之工作在最佳范围。散热器内外被隔开，一般热媒所携带的腐蚀性，大气对金属器壁的氧化和钙镁离子结垢等问题在这里被彻底消除。据此可进一步减薄散热器壁面材料的厚度，降低重量节约钢材消耗，减少热阻提高热效率，延长使用寿命增加使用安全性且使其耐压范围成倍扩展。

另一个优点是：应用范围较广。便于远距离传输用热，可以采用现有的双管循环式汽或水，汽水混合传输，也可以用热管式单管传输，甚至可以用余热空气或热泵提供的普通空气压缩热传输散热。由于本散热器内容积常处在真空状态下，内部工质的沸点和冰点比正常大气压状态下低许多，加之很少量的工质不存在冻结胀裂散热器壁的问题，因此抗冻效果良好，特别适用于高寒地区和间歇供热系统。

本发明与已有技术相比，可以使真空相变散热器便于用高真空设备工厂化制造，可以确保充工质的准确性和最佳量，确保散热内容积高真空的获得，确保高效率和使用安全性。

图1是单管型变压式真空相变散热器的正视局部剖面图和右视图。

图2是二级连接变压式真空相变散热器的正视局部剖面图和右视图。

图3是双管型变压式真空相变散热器的正视局部剖面图和右视图。

图4是高强耐蚀型变压式真空相变散热器的正视局部剖面图和右视图。

图5A、图5B是单管型变压式真空相变散热器采暖系统实施例示意图。

图6是二级联接变压式真空相变散热器采暖系统实施例示意图。

图7是双管型变压式真空相变散热器采暖系统实施例示意图。

图8是高强耐外蚀型变压式真空相变散热器组配之余热锅炉实施例示意图。

单管型变压式真空相变散热器如附图1所示。柱状排管组1.4是用真空结构材料类的1mm～0.2mm厚的金属薄板模压成型后焊接制成。隔离管1.1由一支壁厚2mm～3.5mm的金属直园管制成，它穿在柱状排管组下部水平连通管内并与其两端焊封。1.2是工质，它的充装量占散热器内容积的10％以下，以利用其“干涸”现象使散热器自动地工作在设计安全压力之内。1.3是多孔层泡化吸液芯，它敷于穿在下部水平连通管内的隔离管外表面上。1.5是设置在散热器上部一端的抽真空排不凝气两用阀。

二级联接变压式真空相变散热器如附图2所示。柱状排管组2.4是用金属真空结构材料类的1mm-0.2mm厚的金属薄板模压成型后焊接制成，隔离管2.1由一支长金属圆管制成，其长的一端成直或弯形，以便制成一支独立的热管或与另一支热管的绝热段连接，成另一支热管的一部分。它是一支与散热器主体有结构联系，但其内部独立进行真空相变工作的热管。当隔离管作为一支独立热管使用时，可将此热管的蒸发段置于火炉，烟道等热源中即可传热散热。作为联接于热网系统的多组散热器应用方案请参阅附图6。图2中2.2是工质，2.3是多孔层，2.5、2.6是柱状管组上部和隔离管尾端的抽真空排不凝气两用阀。