[發(fā)明專利]主動(dòng)式熱交換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210436417.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102937384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王曉鵬
• 主分類(lèi)號(hào): F28D1/04
• 分類(lèi)號(hào): F28D1/04;F28D1/047;F28F1/34;G06F1/20;B21C23/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱交換器，特別是涉及一種采用主動(dòng)運(yùn)動(dòng)熱交換方式的熱交換器，以及實(shí)現(xiàn)這種熱交換方式的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱傳遞的方法。

背景技術(shù)

目前公知的熱交換方式是通過(guò)風(fēng)扇或泵將流體加速，使流體在導(dǎo)熱管、鰭片表面流動(dòng)，提高熱交換器的熱交換能力。這種公知的熱交換方式所出現(xiàn)的問(wèn)題是：

1.風(fēng)扇或泵占用了額外的空間和成本。在空調(diào)的室外機(jī)中，風(fēng)扇占了很大的空間，若不用風(fēng)扇，室外機(jī)可減少三分之一的體積。CPU散熱器的風(fēng)扇也占了三分之一的體積。

2.風(fēng)扇或泵在加速流體時(shí)有動(dòng)能損失。以CPU散熱器軸向風(fēng)扇為例，扇葉在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一部分的徑向風(fēng)形成，雖然有些設(shè)計(jì)用導(dǎo)向罩進(jìn)行導(dǎo)向，但還是有動(dòng)能損失，風(fēng)扇與鰭片之間有一定的距離，由于空氣的擴(kuò)散而使風(fēng)速有所下降，軸向風(fēng)扇的中心風(fēng)力很小。

3.技術(shù)的局限不能形成很大的壓力和流速。以CPU散熱器軸向風(fēng)扇為例，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分，由于鰭片的阻擋，空氣流速一般每分鐘為幾十米，因此鰭片的間距也不能做得很小，這與扇葉線速每分鐘幾百米形成很大的反差。

4.風(fēng)扇或泵驅(qū)動(dòng)的流體有脈沖，脈沖間隙流體在導(dǎo)熱管、鰭片表面上并沒(méi)有流速，降低了熱交換的能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服以上的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的熱交換器的熱交換方式，省去占據(jù)大量空間的風(fēng)扇或泵，極大地提高了流體的壓力和相對(duì)速度，使熱交換能力有突破性的提高，節(jié)約能源和成本。

本發(fā)明所要改進(jìn)的是目前公知的熱交換器中，導(dǎo)熱管、鰭片與要被加熱或致冷的流體之間的熱交換方式，以及實(shí)現(xiàn)這種熱交換方式的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱傳遞方法，因此在這里的介紹中，對(duì)公知的熱交換器在本發(fā)明中所要改進(jìn)部分進(jìn)行定義。

定義1.固體熱導(dǎo)面

熱交換器中導(dǎo)熱管、鰭片與流體接觸的接觸面主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)速度，這些導(dǎo)熱管、鰭片的表面就稱為“固體熱導(dǎo)面”。“固體熱導(dǎo)面”是本發(fā)明要對(duì)其熱交換方式進(jìn)行改進(jìn)的導(dǎo)熱管、鰭片表面，以下稱為“定義1”。

定義2.流體熱導(dǎo)面

熱交換器中，流體與固體熱導(dǎo)面接觸所形成的、與固體熱導(dǎo)面相對(duì)的流體面，稱為“流體熱導(dǎo)面”。以下稱為“定義2”。

定義3.目標(biāo)流體

形成流體熱導(dǎo)面的流體稱為“目標(biāo)流體”。以下稱為“定義3”。

主動(dòng)式熱交換器的“固體熱導(dǎo)面”只相對(duì)一種流體主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，定義1、定義2、定義3是針對(duì)本發(fā)明所要改進(jìn)的部分進(jìn)行定義。如空調(diào)室外機(jī)的熱交換器，本發(fā)明所要改進(jìn)的部分是導(dǎo)熱管、鰭片與空氣公知的熱交換方式，因此定義中的“固體熱導(dǎo)面”是指是導(dǎo)熱管、鰭片與空氣相接觸的表面，而不是致冷劑與導(dǎo)熱管相接觸的表面，“流體熱導(dǎo)面”是空氣與導(dǎo)熱管、鰭片相接觸形成的流體面，流體面與導(dǎo)熱管、鰭片的表面相對(duì)，室內(nèi)機(jī)也同樣是指與空氣的接觸部分；在CPU的散熱器中，“固體熱導(dǎo)面”是指鰭片與空氣相接觸的表面，“流體熱導(dǎo)面”是空氣與鰭片接觸形成的流體面，流體面與鰭片的表面相對(duì)。也就是說(shuō)，定義1、定義2、定義3是針對(duì)按本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要改進(jìn)熱交換方式的部分而下的定義。

定義中的流體是指在熱交換器中進(jìn)行熱交換的氣體或液體，氣體如空氣，氫氣，甲烷等，液體如水，導(dǎo)熱油等，流體在熱交換過(guò)程中溫度是升高還是下降不影響定義的界定。導(dǎo)熱管、鰭片等導(dǎo)熱構(gòu)件的制作材料有如銀、銅、鋁、鋅、鐵、以及各種合金、導(dǎo)熱塑料、陶瓷，玻璃等公知的導(dǎo)熱材料。

熱交換器中如有兩種或兩種以上流體在流動(dòng)，定義3中的“目標(biāo)流體”一般是指流量較大、溫度變化小、在熱交換器中停留時(shí)間短的一種，如空調(diào)機(jī)熱交換器中流動(dòng)的空氣，用導(dǎo)熱油對(duì)氫氣進(jìn)行加熱中的氫氣，但在具體實(shí)例中并不能全部用這種方法進(jìn)行界定，而應(yīng)由要改進(jìn)熱交換方式的是哪一部分來(lái)確定。

定義1、定義2、定義3及以上的解釋在本發(fā)明的《說(shuō)明書(shū)》、《權(quán)利要求書(shū)》以及今后的答復(fù)文件中同樣有效。

本發(fā)明解決這些技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：固體熱導(dǎo)面主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生相對(duì)于目標(biāo)流體的運(yùn)動(dòng)速度。