[發明專利]兩內表面相抵的真空薄壁換熱裝置

無效

• 申請號: 200810042211.6
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101660876A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 施國梁
• 申請（專利權）人: 施中天
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及兩內表面相抵的真空薄壁換熱裝置。

背景技術

在設計大面積和較高水頭的換熱器，譬如太陽集熱器和暖氣片時，因無法克服數百千克/㎡的水頭壓力對容器壁造成的變形，只能采用管板換熱器而不采用換熱效率更高、制造成本更低的薄壁換熱器。

發明內容

本發明的目的是要提供兩內表面相抵的真空薄壁換熱裝置。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：用非圓管薄壁殼體和工質組成一個兩內表面相抵的真空薄壁換熱裝置。在非圓管薄壁殼體上設置循環流道、在非圓管薄壁殼體內部嵌入管狀換熱界面包括嵌入式熱管熱端和冷端與外界換熱。非圓管薄壁殼體密封內部抽真空并充裝工質。工質充裝量占到非圓管薄壁殼體內部空間的3～99%。利用非圓管薄壁殼體內部的真空負壓克服工質對非圓管薄壁殼體的壓力。為保持負壓條件下非圓管薄壁殼體內部暢通在非圓管薄壁殼體內表面包括循環流道上設置泡狀物。非圓管薄壁殼體兩內表面具有均勻分布的相抵部分，所述泡狀物的底邊不相合有間隙既能抵抗負壓又能形成全面貫通的流體通道以利工質蒸汽流通。

從傳熱效率考慮，真空兩相流傳熱中氣相的熱傳導能力應盡可能加以利用，所以采用非圓管薄壁殼體兩內表面相抵部分的單點面積≤1平方厘米。還可以令所述相抵面積≤總內表面積10%以便留出更多的通道給蒸汽工質傳熱。

換熱裝置不平整內表面的殼體上的流體通道及循環流道可采用鋁板經沖壓制成或采用透明塑料薄片經吹塑或軋制工藝制成。還可以令占殼體20%最薄部分的厚度與占殼體20%最厚部分的厚度之差≤0.22毫米。

還可以采用一個以上嵌入式管狀換熱界面。

還可以采用透明塑料薄片制造非圓管薄壁殼體或者采用內襯透明塑料薄片的非圓管薄壁殼體。

還可以在換熱裝置表面印制圖案色彩文字，將換熱裝置同時用于廣告、掩飾和屏風。

本發明的有益效果包括：可以利用真空吸合力抵抗內部水頭壓力制造大面積薄壁換熱裝置用于供冷暖終端和太陽能集熱。內部真空還有利于實現兩相流換熱獲得優異的等溫性、熱流密度變換能力和傳熱能力。內襯透明塑料薄片的換熱裝置殼體可解決工質與管壁材料的相容性問題。還可采用兩內表面相抵的真空塑料薄片換熱器利用室內外溫差和土壤地表水冷源對糧倉及地鐵內部進行降溫不制而冷。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是一個兩內表面相抵的真空薄壁兩相流吸收體換熱裝置實施例的正視和側視構示圖。

圖2是一個兩內表面相抵的真空薄壁兩相流暖氣片換熱裝置實施例的后視和側視構示圖。

圖中1.泡狀物；2.循環流道；3.殼體；4.相抵部分；5、6.管狀換熱界面；7、8.閥門。

具體實施方法

圖1中，用其上制有許多泡狀物1和虛線所示的循環流道2的上下層鋁板周邊密封焊接作為真空兩相流薄壁吸收體的殼體3。泡狀物1的底邊不相合有間隙既能抵抗負壓又能形成全面貫通的流體通道以利工質蒸汽流通。殼體3的兩個內表面之間有許多相抵部分4。頂端的圓管狀殼體3內有一個嵌入式管狀換熱界面5，圓管狀殼體3與管狀換熱界面5之間留有間隙供蒸汽和液體工質流動換熱。殼體3?內部充裝工質。

圖1實施例的換熱裝置殼體3迎光面涂黑加上蓋玻璃板和殼體及保溫材料就構成一臺熱板式太陽集熱器，太陽光下殼體3溫度熱能升高傳給工質使其汽化帶走熱量，蒸汽工質迅速向各處擴散并在溫度最低的管狀換熱界面5處放熱凝結成液體邊向下流動邊吸熱汽化，如此不斷進行兩相流換熱循環……。管狀換熱界面5內的熱媒帶走熱量實現太陽能集熱。在設計的工作范圍內，換熱裝置殼體3內的壓力始終低于環境大氣壓。

圖2中，全封閉兩相流真空薄壁兩相流暖氣片殼體3由其上制有許多泡狀物1和流體通道2的上下層鋁板周邊密封焊接制成。殼體3的兩個內表面之間有許多相抵部分4。泡狀物1的底邊不相合有間隙既能抵抗負壓又能形成全面貫通的流體通道以利工質蒸汽流通。暖氣片殼體3的上部和下部各嵌入一個嵌入式管狀換熱界面5和6。嵌入式管狀換熱界面5和6均串接一個閥門7和8。殼體3與嵌入式管狀換熱界面5和6之間留有數毫米間隙供蒸汽和液體工質流動換熱。殼體3?內部充裝工質。