[实用新型]交扩式散热器

说明书

本实用新型是一种散热器，它可用于采暖工程中替代现有的品种，通过外形尺寸及式样的合理改变，还可用于与送风加热及工质冷却有关的工程中。

目前工程中使用的散热器（如四柱813型等）多数是系统热媒直接接触散热器内壁的，这样就会遇到诸如耐压、腐蚀、运行时局部集气等问题。目前已有人发明了热管电散热器，热媒加热散热器内的水，水再加热空气等类型的散热器，但由于运行费用及热媒管的复杂与传热效率不高等等原因，本人认为还有很多不足。这两种散热器请见1987年公布的实用新型。

本实用新型的原理并不复杂，主要基于以下几点：1、许多物质的液态蒸发与气态凝结都伴着很强的换热过程；2、它们的沸点与凝结点温度与压力有一定的关系；3、在一定条件下材料的耐压与厚度成正比关系；4、换热的强弱与物性有关；5、热管原理的近似无温差传热等等。

本发明的目的是力图产生一种运行可靠、技术经济性能良好的散热器，以满足工程技术发展的要求。

本实用新型的结构见附图1，系统热媒流过热媒管［4］，加热散热器内工质液［5］，工质蒸发成蒸汽［2］后在散热器壁［1］内表面凝结为液体［3］，将热量传给器壁，再由器壁外表面传给空气或环境中其它流体物质，凝结液靠重力返回底部。由于热媒与器内的工质之间的传热能力远远大于器壁外表面与环境中物质的传热能力，工质将热量传给器壁的阻力又很小（类似重力热管效应），所以与目前热媒直接接触器内壁的散热器相比，热阻增大的不严重。在材料相同的情况下散热器的热媒管壁厚大于器壁厚度。散热器可以比作是在热媒管上加的一个散热面积扩大器，而热量的传递是通过散热器内工质在热媒与环境物质之间进行的，所以叫交扩式散热器。

为达到上述目的，本散热器必须具备以下特点：1、散热器内是严格密封的，与环境及热媒管间无任何物质的质量交换。2、系统的热媒从热媒管中流过。3、只用于散热器壁面与环境的热交换能力远远小于热媒与散热器壁内表面的情况。

散热器的外形可制作成与现有样式类同的各种型式，材料选用以金属板材为佳，热媒管与散热器紧密焊接。

散热器内工质采用氟里昂11、丙酮、甲醇或水，由于水较廉价，使用前景好，工质需浸湿热媒管或没过其一定高度。

散热器平时处于真空状态，工质的工作环境要求可通过其在沸点蒸发挤出空气后密封得到。挤出的空气由下部小排气孔［6］（见图2）排出。

散热器纵向只在底部连通，热媒管通过其中，热媒管壁可根据不同的系统压力作成几种档次，如20个大气压或30个气压，为了加大其热媒流通面积与管壁表面积的比值，截面可作成椭园形。

散热器如通过长期运行出现了故障，亦可维修，先找出不大的泄漏处，然后加热热媒使其蒸发排气后再焊封。

交扩式散热器的壁面由于不受系统压力的影响或影响不大，大大节约了金属的消耗，对目前国家规定采用的水热媒采暖系统来说，其壁面耐压要求有时只有目前散热器的四分之一。以吉林工具锻造厂产的ZSQ120钢柱散热器为比较对象，相同的散热量该散热器的用料经估算只占其38％，而其承受系统压力的热媒管的耐压可为ZSQ120的二倍以上。特别适用于高层热水采暖系统。

本散热器中工质与外界隔离，散热器内表面的化学及电化学腐蚀都将大大减轻。而目前的钢制散热器因为系统水量很大需不断补充并且系统不严密而对腐蚀问题感到棘手。

热媒通过交扩式散热器的过程远比目前使用的产品简单，这样即可减少热媒流动阻力，又可消除目前系统中少数散热器局部集气的问题。

交扩式散热器水容量小、重量轻、制造工艺不复杂，与目前的产品相比还有零件少、焊点少、加工容易、安装方便等优点。它还可以作成图3式系统，从散热器［7］及管路［8］综合角度来看，它比现行的任一种合理的采暖系统布置都要节省材料。

当然，这种散热器也有体积稍大、制造较目前同类产品难等缺点，这些可以通过适当改变外观图案与结构而不是简单增加外形尺寸而得到改善。