[發明專利]一種以R134a為工質的熱量可調節式熱管供熱裝置

在審

• 申請號: 202010122326.7
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111397250A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 鄭冰琪;張宇航;鄭清尹;劉俊;褚晉簡;陳利明;牛寶聯;張忠斌
• 申請（專利權）人: 南京師范大學鎮江創新發展研究院
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B30/06;F25B45/00;F28D15/02;F24D15/04
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本發明公開了一種以R134a為工質的熱量可調節式熱管供熱裝置，該裝置包括下集管、熱管組、上集管、蒸發器進管、冷凝器出管、工質充注口、冷凝器匯集管、冷凝器分氣管和冷凝器管束，上方冷凝器進管，上方冷凝器出管，系統中抽真空后充注一定質量的R134a。本發明技術特色在于，熱管組為微通道式，減小了散熱裝置的體積和質量；熱管供熱制冷裝置內部充注R134a，增大系統的供熱量/制冷量，對環境影響小；置于墻體內的布置節省了建筑空間，并采用輻射換熱，使室內更舒適；冷凝器采用管束的型式，通過調節R134a的充注量能夠實現控制每個熱管散熱器的散熱量及制冷量。

技術領域

本發明涉及一種以R134a為工質的置于墻體中熱量可調節式熱管墻體輻射供熱制冷裝置，屬于蒸汽壓縮式制冷/熱泵技術領域。

背景技術

熱泵作為一種節能裝置，由于夏季可以制冷，冬季可以提供熱量，操作方便而被廣泛使用，并被認為是節能減排的有效手段。但當室內機采用同一個風機盤管時，夏季制冷尚可，冬季制熱時吹出干熱風使人的舒適感降低。研究表明，制熱的最理想型式還是輻射式供暖。

目前，家用小型空氣源熱泵一般采用制冷劑加水循環式，通過水泵循環將冷量或熱量輸送到室內。這樣的設計需要對制冷劑系統和水系統協調準確控制，且對其穩定性要求較高，稍有不慎就會停機保護。此外，每個室內散熱的末端所用的散熱器體積大而且笨重，多個室內機連接引起水的管路復雜，安裝維修不方便。

熱管制冷技術在制冷方面得到了很大程度地利用。它主要有以下幾個優點：1)高速度的熱傳導效果；2)重量輕且構造簡單；3)溫度分布平均，可作均溫或等溫動作；4)熱傳輸量大，熱傳送距離長；5)沒有主動元件，本身并不耗電；6)可以在無重力力場的環境下使用；7)沒有熱傳方向的限制，蒸發端以及凝結端可以互換；8)容易加工以改變熱傳輸方向；9)耐用、壽命長、可靠，易存放保管。現將它與供熱相結合，可發揮顯著的節能效果。

綜上所述，為了解決空氣源熱泵在上述問題，即系統復雜，水管路失調問題突出，供熱制冷舒適感差等技術問題，需要對現有熱泵進行進一步的改進與創新。

發明內容

本發明提供了一種以R134a為工質的熱量可調節式熱管供熱裝置，置于墻體內的布置，一則墻體本身就是一種很好的蓄熱材料，能夠有效續存熱量和冷量，利用墻體較大的面積輻射供冷和供熱，可以降低供熱水溫度和提升供冷水溫度，節約能量；二則可節省建筑空間，以解決現有熱泵供熱末端體積大的缺點，提高供熱舒適性和安裝的便利性。系統的蒸發段和冷凝段均有供回水管與冷熱源連接，熱管內充注R134a，冷凝器為多管上下平行排列，通過調整R134a的充注量能夠輕易實現供熱量/制冷量的調節。

本發明采用的技術方案為一種至于墻內以R134a為工質的熱量可調節式輻射熱管供熱制冷裝置，其特征在于：包括熱管系統和工質R134a；熱管系統包括下集管1、熱管組2、上集管4、蒸發器進管5、蒸發器出管6 和工質充注口7、冷凝管進管11、冷凝器出管12；熱管系統中抽真空后充注一定質量的工質R134a。熱管系統中，上集管4與下集管1上下對稱布設，熱管組2設置在下集管1和上集管4之間。

蒸發器進管5和蒸發器出管6分別設置在下集管1的兩側，冷凝器進管11和冷凝器12分別設置在上集管4的兩側；工質充注口7設置在下集管1的一側；蒸發器匯集管(8)、蒸發器分氣管9和蒸發器管束10均放置在下集管1內，兩個蒸發器匯集管8對稱布設在下集管1的兩端，兩個蒸發器匯集管8分別連接蒸發器進管5和蒸發器出管6；冷凝器匯集管13、冷凝器分氣管14和冷凝器管束15 均放置在上集管4內，兩個冷凝器匯集管13對稱布設在上集管4的兩端，兩個冷凝器匯集管13分別連接冷凝器進管11和冷凝器出管12。

每個冷凝器匯集管13的兩端并聯有兩個冷凝器分氣管14，兩個冷凝器匯集管13之間的冷凝器分氣管14通過并列布設的冷凝器管束15連通；蒸發器進管5和蒸發器出管6與外界相連通，上方冷凝器進管11和上方冷凝器出管12與外界相連通。