[發明專利]一種冷凝端分布密度變化的環路熱管換熱器

有效

• 申請號: 201810195328.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108398042B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 鄒振寧;郭春生
• 申請（專利權）人: 青島金玉大商貿有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 劉爾才

本發明提供了一種冷凝端分布密度變化的環路熱管換熱器，所述換熱器包括殼體、流體進口、流體出口、氣體進口通道、氣體出口通道、環路熱管和氣體腔室，流體入口、流體出口分別設置在殼體上，所述氣體腔室設置在殼體中，其特征在于，所述熱管包括蒸發端和冷凝端，所述蒸發端位于冷凝端上部，所述冷凝端是纏繞在氣體腔室外壁的環形管,沿著高度方向從上部到下部，環形管之間的間距越來越小。本發明提出了一種新式結構的換熱器，通過冷凝端分布密度變化，促進水的充分的對流，增強換熱效果。通過實驗發現，通過上述結構可以進一步提高15％左右的換熱效果。

技術領域

本發明涉及一種熱管環路熱管換熱器。

背景技術

熱管技術是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George Grover)發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與相變介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。

熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器制造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，擺脫了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術使得散熱器獲得滿意的換熱效果，開辟了散熱行業新天地。目前熱管廣泛的應用于各種換熱設備，其中包括核電領域，例如核電的余熱利用等。

現有技術中，熱管一般都是依靠重力實現熱管的循環，但是此種熱管只適合下部吸熱上部放熱的情況，對于相反上部吸熱下部放熱去無法適用。因此針對此種情況，在本發明人能以前的發明中，本發明人進行了改進，發明了反重力熱管。

在目前的環路熱管換熱器中，基本上都是采用重力熱管，而且因為因為熱管冷凝端蒸發端管徑相同，導致受熱面積小，無法更好的拓展換熱面積，因此針對上述問題，本發明在前面發明的基礎上進行了改進，提供了一種新的環路熱管換熱器，進一步提高換熱效果。

發明內容

本發明提供了一種新的環路熱管換熱器，利用反重力熱管的性能及其拓展的換熱面積，從而解決前面出現的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種環路熱管換熱器，所述換熱器包括殼體、流體進口、流體出口、氣體進口通道、氣體出口通道、環路熱管和氣體腔室，流體入口、流體出口分別設置在殼體上，所述氣體腔室設置在殼體中，其特征在于，所述熱管包括蒸發端和冷凝端，所述蒸發端位于冷凝端上部，所述冷凝端是纏繞在氣體腔室外壁的環形管, 沿著高度方向從上部到下部，環形管之間的間距越來越小。

作為優選，沿著高度方向從上部到下部，環路熱管的冷凝端在氣體腔室外壁的纏繞的密度越來越大的幅度不斷增加。

作為優選，所述熱管包括蒸發端和冷凝端，所述蒸發端位于冷凝端上部，所述冷凝端通向蒸發端的管路中設置毛細芯，所述冷凝端設置在氣體腔室的外壁上；所述氣體腔室設置在殼體中，所述環路熱管是反重力熱管，氣體進口通道的出口、氣體出口通道的入口與氣體腔室連通，所述氣體從氣體進口通道引入到氣體腔室的過程中與蒸發端進行換熱，冷凝端將熱傳導給殼體內的流體。

作為優選，所述冷凝端是纏繞在氣體腔室外壁的環形管。

作為優選，所述毛細芯的一部分或者全部設置在蒸發端。

作為優選，氣體進口通道連接氣體腔室的入口管，氣體出口通道設置在氣體腔室的入口管中，并從氣體腔室的入口管一側伸出。

作為優選，所述蒸發端包括上升管，所述上升管的至少一部分設置毛細芯，從而實現反重力熱管的作用；毛細芯中心設置冷凝端流向蒸發端的管路，蒸發端的外壁面環繞設置縱向豎直翅片；空氣出口通道設置在相鄰的兩個豎直翅片之間并與相鄰的兩個豎直翅片接觸；熱管的下降管設置在相鄰的兩個豎直翅片之間并與相鄰的兩個豎直翅片接觸； 所述上升段和下降段的至少一部分設置在空氣進口通道內。