[發(fā)明專利]一種單向傳熱閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410029428.9
• 申請(qǐng)日: 2014-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN103759562A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 門立山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 門立山
• 主分類號(hào): F28D15/04
• 分類號(hào): F28D15/04
• 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)明涉及一種單向傳熱閥，屬于熱能元器件。

背景技術(shù)

二極管能單向?qū)щ姡y能單向流水，它們?cè)诟髯缘念I(lǐng)域起著非常重要的作用。經(jīng)查曾有人發(fā)明了一種單向?qū)嵫b置(CN200410036758.7)，將充有導(dǎo)熱工質(zhì)的熱管豎直插在青藏公路凍土地帶，當(dāng)?shù)叵峦翆訙囟雀摺⒌厣蠝囟鹊蜁r(shí)，熱管內(nèi)氣體上面密度大，下面密度小，熱管內(nèi)氣體產(chǎn)生對(duì)流，將地下土層高熱量釋放出來(lái)；當(dāng)?shù)叵峦翆訙囟鹊汀⒌厣蠝囟雀邥r(shí)，熱管內(nèi)氣體上面密度小，下面密度大，熱管內(nèi)氣體不產(chǎn)生對(duì)流。這樣的熱管安放在這樣的地帶起著加厚凍土層的作用。但是，如果把這熱管水平放置，就沒有單向?qū)岬男再|(zhì)了。事實(shí)上，還有許多地方需要單向傳熱的器件，例如，樓房壁掛式太陽(yáng)能熱水器的集熱器在室外，儲(chǔ)水箱在室內(nèi)。白天集熱器溫度高，集熱器向儲(chǔ)水箱輸送熱量，晚上室外的集熱器溫度低，儲(chǔ)水箱的熱量通過(guò)集熱器反向散熱，使儲(chǔ)水箱水溫降低。如果有一種單向傳熱閥，它只能向一個(gè)方向傳導(dǎo)熱量，當(dāng)集熱器溫度比儲(chǔ)水箱高時(shí)就導(dǎo)通，當(dāng)集熱器溫度比儲(chǔ)水箱溫度低時(shí)就截止，這樣的單向傳熱閥在熱量傳遞與積累過(guò)程控制中非常有用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種單向傳熱閥，它只能向一個(gè)方向傳導(dǎo)熱量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種單向傳熱閥，所述外殼的左端殼體內(nèi)部有1節(jié)單金屬?gòu)椥圆y管、2節(jié)金屬管、2節(jié)雙金屬?gòu)椥圆y管互通連接構(gòu)成一個(gè)“巾”字的形狀，所述外殼的右端殼體內(nèi)部由1節(jié)雙金屬?gòu)椥圆y管和右端殼體外部1節(jié)單金屬?gòu)椥圆y管互通連接構(gòu)成一個(gè)“一”字的形狀。所述外殼的左端殼體內(nèi)部構(gòu)成“巾”字形狀的這5節(jié)管的排列方位是：“巾”字的上端為1節(jié)單金屬?gòu)椥圆y管，連接到左端外殼的外部，“巾”字的兩側(cè)各有1節(jié)雙金屬?gòu)椥圆y管，這2節(jié)雙金屬?gòu)椥圆y管的一端分別固定在殼體內(nèi)的2個(gè)位置，“巾”字的中間和下端各有1節(jié)金屬管。所述外殼的左端殼體與所述外殼的右端殼體均由剛性的耐熱材料構(gòu)成，所述外殼的中間由金屬?gòu)椥圆y材料密封，所述金屬?gòu)椥圆y材料外部有若干螺絲(母)將所述左端殼體、右端殼體和中間的金屬?gòu)椥圆y材料連接密封成一體。所述雙金屬?gòu)椥圆y管的管壁由內(nèi)外兩種金屬材料構(gòu)成，內(nèi)層金屬材料的熱膨脹系數(shù)比外層的熱膨脹系數(shù)大，所述單金屬?gòu)椥圆y管僅由一種金屬材料構(gòu)成。所述外殼內(nèi)部是抽成真空的。所述構(gòu)成“巾”字形狀的管、構(gòu)成“一”字的形狀管的內(nèi)壁都敷裹有毛細(xì)多孔材料，內(nèi)部都充有導(dǎo)熱介質(zhì)，內(nèi)部幾乎沒有空氣，所述外殼內(nèi)壁、所述構(gòu)成“巾”字形狀的管、構(gòu)成“一”字的形狀管的外壁都涂有反光材料(所述“巾”字形狀的管與“一”字的形狀管管端互相接觸的面除外)。所述若干螺絲(母)的絲——母距離是可調(diào)的。本發(fā)明的工作原理是：利用了熱脹冷縮原理，雙金屬?gòu)椥圆y管受熱時(shí)伸長(zhǎng)，受冷時(shí)縮短。單金屬?gòu)椥圆y管是相對(duì)雙金屬?gòu)椥圆y管而命名的，它的長(zhǎng)短隨著外應(yīng)力的變化而變化。構(gòu)成“巾”字形狀的5節(jié)管、構(gòu)成“一”字形狀的2節(jié)管是兩個(gè)異形的熱管，“巾”字的尾與“一”字的首相連時(shí)就能夠傳遞熱量。本發(fā)明右端的“一”字端是熱量的輸入端，左端的“巾”字端為熱量的輸出端。當(dāng)右端溫度高時(shí)，“一”字變長(zhǎng)，靠近“巾”字；當(dāng)左端溫度低時(shí)，“巾”字靠近“一”字。反之亦然。

本發(fā)明的有益效果是，只能向一個(gè)方向傳導(dǎo)熱量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中1.外殼，2.左端殼體，3.右端殼體，4.金屬?gòu)椥圆y材料，5.螺絲(母)，6.左單金屬?gòu)椥圆y管，7.中間金屬管，8.接觸金屬管，9.左雙金屬?gòu)椥圆y管，10.右雙金屬?gòu)椥圆y管，11.右單金屬?gòu)椥圆y管，12.“巾”字管的尾，13.“一”字管的首。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖，外殼1由剛性的耐熱材料的左端殼體2、右端殼體3構(gòu)成，外殼1的中間由金屬?gòu)椥圆y材料4密封，在金屬?gòu)椥圆y材料4的外部有若干螺絲(母)5將左端殼體2、右端殼體3、金屬?gòu)椥圆y材料4連接成一體。外殼1內(nèi)部是抽成真空的。左端殼體2內(nèi)部由左單金屬?gòu)椥圆y管6、中間金屬管7、接觸金屬管8和2節(jié)左雙金屬?gòu)椥圆y管9互通連接構(gòu)成一個(gè)“巾”字，這2節(jié)左雙金屬?gòu)椥圆y管9的一端固定在殼體內(nèi)的2個(gè)位置，右端殼體3內(nèi)部由1節(jié)右雙金屬?gòu)椥圆y管10和右端殼體3外部的右單金屬?gòu)椥圆y管１１互通連接構(gòu)成一個(gè)“一”字。左雙金屬?gòu)椥圆y管9、右雙金屬?gòu)椥圆y管10的管壁由內(nèi)外兩種金屬材料構(gòu)成，內(nèi)層的熱膨脹系數(shù)比外層的熱膨脹系數(shù)大，這種雙金屬?gòu)椥圆y管受熱時(shí)伸長(zhǎng)，受冷時(shí)縮短。單金屬?gòu)椥圆y管6、11是相對(duì)雙金屬?gòu)椥圆y管9、10而命名的，單金屬?gòu)椥圆y管6、１１僅由一種材料構(gòu)成，它的長(zhǎng)短隨著受外應(yīng)力的變化而變化。構(gòu)成“巾”字形狀的管和構(gòu)成“一”字形狀的管的內(nèi)壁都敷裹毛細(xì)多孔材料，內(nèi)部都充有導(dǎo)熱介質(zhì)，內(nèi)部幾乎沒有空氣，外壁涂有反光材料(管端互相接觸的圓面除外)。“巾”字的管和“一”字的管構(gòu)成了兩個(gè)異形的熱管。“巾”字管的尾12與“一”字管的首13相連時(shí)就能夠傳遞熱量。螺絲(母)5的絲——母距離是可調(diào)的。調(diào)節(jié)螺絲(母)5的絲——母距離就能改變“巾”字管的尾12與“一”字管的首13的間隙，就能改變導(dǎo)通溫度。單金屬?gòu)椥圆y管11的作用是：保持本發(fā)明左右兩端總長(zhǎng)度不變，本發(fā)明左右兩端是和其它熱管相連接的，調(diào)節(jié)螺絲(母)5的絲——母距離縮短時(shí)，單金屬?gòu)椥圆y管11受到拉力而伸長(zhǎng)；調(diào)節(jié)螺絲(母)5的絲——母距離伸長(zhǎng)時(shí)，單金屬?gòu)椥圆y管11受到壓力而縮短。本發(fā)明右端是熱量的輸入端，左端是熱量的輸出端。當(dāng)右端溫度高時(shí)，“一”字變長(zhǎng)，靠近“巾”字；當(dāng)左端溫度低時(shí)，“巾”字靠近“一”字，“巾”字管的尾12與“一”字管的首13接觸，熱量導(dǎo)通。當(dāng)右端溫度低時(shí)，“一”字變短，“巾”字管的尾12與“一”字管的首13斷開，熱量不導(dǎo)通，起到了單向傳熱的作用。熱傳遞有3種方式：輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)，將外殼1內(nèi)部抽成真空，將“巾”字管與“一”字管外部涂上反光材料(管端互相接觸的圓面除外)，就能夠保證阻斷了熱量在本發(fā)明中的輻射、對(duì)流，只有“巾”字管的尾12與“一”字管的首13的傳導(dǎo)起作用。