[發(fā)明專利]帶螺旋結(jié)構(gòu)的單管超級熱傳導裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510848852.0
• 申請日: 2015-11-28
• 公開（公告）號: CN105466259B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏驚濤;石磊;吳宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江陸特能源科技股份有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F13/12;F28F19/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 陸永強;張建

本發(fā)明屬于熱傳導設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶螺旋結(jié)構(gòu)的單管超級熱傳導裝置。它解決了現(xiàn)有傳熱裝置換熱效率低等技術(shù)問題。本熱傳導裝置包括兩端封閉的中空導熱管體，中空導熱管體內(nèi)具有用于放置導熱工質(zhì)的內(nèi)腔，在中空導熱管體一端分別設(shè)有工質(zhì)進口與工質(zhì)出口，中空導熱管體內(nèi)設(shè)有能將內(nèi)腔軸向分割呈兩個相互獨立且均呈螺旋狀軸向分布的螺旋通道的螺旋結(jié)構(gòu)，兩個螺旋通道中的一個的一端與工質(zhì)進口相連通，剩余一個螺旋通道的一端與工質(zhì)出口相連通，且兩個螺旋通道的另一端在中空導熱管體遠離設(shè)有工質(zhì)進口與工質(zhì)出口一端的內(nèi)部相互連通。優(yōu)點在于：納米顆粒懸浮和/或就近聚積，導熱效果號，使用簡單安全，無需日常維護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱傳導設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶螺旋結(jié)構(gòu)的單管超級熱傳導裝置。

背景技術(shù)

加熱、冷卻、導熱將熱能，從A面?zhèn)鲗е罛面是日常生活，工農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域廣為應(yīng)用的一種基本的過程。常見的導熱方式有以下幾種；第1，在溫度差作用下的間壁式導熱，第2，其熱能在流體介質(zhì)或連續(xù)固體材料中的傳輸，第3，以光/聲/電磁波形態(tài)的超接觸方式傳播。其中尤以通過流體將熱能完成一定距離輸送的方式最為普遍常用。優(yōu)點是流體介質(zhì)可選范圍廣，分配合流推動方式靈活，缺點是輸送過程需要外部部力，如泵/風機等，特別的當流體是液體物質(zhì)時，因其容重大，摩擦阻力大，耗電耗能成本高。在某些場合下有些應(yīng)用例中其輸送能耗甚至是主要的制約因素。對于具有超導能力的重力熱管，脈動熱管，含納米粒子的復(fù)合液體方式，含納米粒子的氣體方式，存在有:穩(wěn)定性差，熱傳導效率低，熱傳導效果差，二個端點間的重力高度差限制，納米粒子沉降聚團后不能再次啟動的隱患，冷熱二端之間不能在真實的運行系統(tǒng)中任意互換，單雙管方式限制，傳輸長度限制等問題。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種重力熱管強化傳熱結(jié)構(gòu)[申請?zhí)枺?01310353861.3]，包括設(shè)置于重力熱管內(nèi)腔的導流筒，導流筒內(nèi)部形成汽態(tài)工質(zhì)的上升通道，導流筒外側(cè)壁與重力熱管內(nèi)側(cè)管壁之間形成液態(tài)工質(zhì)的下降通道，導流筒的上部設(shè)有將上升通道與下降通道導通的通汽口，導流筒的下部設(shè)有將下降通道與上升通道導通的回流口。

上述方案在一定程度上解決了現(xiàn)有重力熱管熱傳導效果差的問題，但是該方案依然存在著：穩(wěn)定性差，熱傳導效率低，納米粒子沉降聚團后不能再次啟動的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，熱傳導效率高的帶螺旋結(jié)構(gòu)的單管超級熱傳導裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本帶螺旋結(jié)構(gòu)的單管超級熱傳導裝置，其特征在于，本熱傳導裝置包括兩端封閉的中空導熱管體，所述的中空導熱管體內(nèi)具有用于放置導熱工質(zhì)的內(nèi)腔，在中空導熱管體一端分別設(shè)有工質(zhì)進口與工質(zhì)出口，所述的中空導熱管體內(nèi)設(shè)有能將內(nèi)腔軸向分割呈兩個相互獨立且均呈螺旋狀軸向分布的螺旋通道的螺旋結(jié)構(gòu)，兩個螺旋通道中的一個的一端與工質(zhì)進口相連通，剩余一個螺旋通道的一端與工質(zhì)出口相連通，且兩個螺旋通道的另一端在中空導熱管體遠離設(shè)有工質(zhì)進口與工質(zhì)出口一端的內(nèi)部相互連通。優(yōu)選地，本裝置可以埋在地下，通過管壁與土壤換熱，也可以應(yīng)用于地表，進行垂直方向傳熱，由于中空導熱管體兩端端點之間的溫度差作用推動管內(nèi)導熱工質(zhì)運動并帶動納米粒子運動，使得本裝置易于熱量的傳導且能夠在任意的高度差，即小于或等于100米，足夠的長度下，小于或等于1000米，不改變安裝位置的情況下，可雙向任選熱流傳遞方向，在-35-1000℃范圍內(nèi)的溫度效率為95-99％，軸向?qū)崮芰棵芏?5-30W/mm²；所述的中空導熱管體具有氣密性，耐壓值≥0.2MPa，可以彎曲；所述的中空導熱管體為光管、波紋管與螺紋管中的任意一種，且所述的中空導熱管體為鋼管、銅管、塑料金屬復(fù)合管和塑料管中的任意一種；所述的導熱工質(zhì)主要成分為粒徑1-20納米的碳粒子/二氧化鈦/R123/水/溴化鋰溶液/R134a，灌注量為中空導熱管體內(nèi)容積的3％-100％。