專利名稱：兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置。
背景技術(shù)：
在設(shè)計大面積和較高水頭的換熱器，譬如太陽集熱器和暖氣片時，因無法克服數(shù)百
千克/m'的水頭壓力對^器壁造成的變形，只能采用管板換熱器而不采用換熱效率更高、制造成本更低的薄壁換熱器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是用非圓管薄壁殼體和工質(zhì)組成一個兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置包括強迫循環(huán)和兩相流換熱裝置。在殼體上設(shè)置循環(huán)流道。殼體內(nèi)部可嵌入管狀換熱界面包括嵌入式熱管熱端和冷端與外界換熱；殼體密封內(nèi)部抽真空并充裝工質(zhì)；工質(zhì)充裝量可以占到殼體內(nèi)部空間的3 99%;利用殼體內(nèi)部的真空負(fù)壓克服工質(zhì)對殼體的壓力；為保持負(fù)壓條件下殼體內(nèi)部暢通可在其內(nèi)表面包括循環(huán)流道上設(shè)置全面貫通的流體通道、設(shè)置泡狀物或者在其兩內(nèi)表面之間設(shè)置襯墊物。殼體兩內(nèi)表面具有均勻分布的相抵部分。
從傳熱效率考慮，真空兩相流傳熱中氣相的熱傳導(dǎo)能力應(yīng)盡可能加以利用，所以采用殼體兩內(nèi)表面相抵部分的單點面積《1平方厘米，并且相抵面積《總內(nèi)表面積10%以便留出更多的通道給蒸汽工質(zhì)傳熱。
換熱裝置不平整內(nèi)表面的殼體上的流體通道及循環(huán)流道可采用鋁板經(jīng)沖壓制成或采用透明塑料薄片經(jīng)吹塑或軋制工藝制成，其中占?xì)んw20%最薄部分的厚度與占?xì)んw20%最厚部分的厚度之差《0. 22毫米。
還可以采用透明塑料薄片制造換熱裝置殼體或制造內(nèi)襯透明塑料薄片的換熱裝置殼體。
還可以在換熱裝置表面印制圖案色彩文字，將換熱裝置同時用于廣告、掩飾和屏風(fēng)。本發(fā)明的有益效果包括:可以利用真空吸合力抵抗內(nèi)部水頭壓力制造大面積薄壁換熱裝置用于供冷暖終端和太陽能集熱。內(nèi)部真空還有利于實現(xiàn)兩相流換熱獲得優(yōu)異的等溫性、熱流密度變換能力和傳熱能力。內(nèi)襯透明塑料薄片的換熱裝置殼體可解決工質(zhì)與管壁材料的相容性問題。還可采用兩內(nèi)表面相抵的真空塑料薄片換熱器利用室內(nèi)外溫差和土壤地表水冷源對糧倉及地鐵內(nèi)部進(jìn)行降溫不制而冷。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是一個兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁兩相流吸收體換熱裝置實施例的正視和側(cè)視構(gòu)示圖。
圖2是一個兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁兩相流暖氣片換熱裝置實施例的后視和側(cè)視構(gòu)示圖。
圖中l(wèi).泡狀物；2.循環(huán)流道；3.殼體；4.相抵部分；5、 6.管狀換熱界面；7、 8.閥門。具體實施方法
圖1中，用其上制有許多泡狀物1和虛線所示的循環(huán)流道2的上下層鋁板周邊密封焊接作為真空兩相流薄壁吸收體的殼體3。泡狀物1的底邊不相合有間隙既能抵抗負(fù)壓又能形成全面貫通的流體通道以利工質(zhì)蒸汽流通。殼體3的兩個內(nèi)表面之間有許多相抵部分4。頂端的圓管狀殼體3內(nèi)有一個嵌入式管狀換熱界面5，圓管狀殼體3與管狀換熱界面5之間留有間隙供蒸汽和液體工質(zhì)流動換熱。殼體3內(nèi)部充裝工質(zhì)。
圖1實施例的換熱裝置殼體3迎光面涂黑加上蓋玻璃板和殼體及保溫材料就構(gòu)成一臺熱板式太陽集熱器，太陽光下殼體3溫度熱能升高傳給工質(zhì)使其汽化帶走熱量，蒸汽工質(zhì)迅速向各處擴(kuò)散并在溫度最低的管狀換熱界面5處放熱凝結(jié)成液體邊向下流動邊吸熱汽化，如此不斷進(jìn)行兩相流換熱循環(huán)……。管狀換熱界面5內(nèi)的熱媒帶走熱量實現(xiàn)太陽能集熱。在設(shè)計的工作范圍內(nèi)，換熱裝置殼體3內(nèi)的壓力始終低于環(huán)境大氣壓。
圖2中，全封閉兩相流真空薄壁兩相流暖氣片殼體3由其上制有許多泡狀物1和流體通道2的上下層鋁板周邊密封焊接制成。殼體3的兩個內(nèi)表面之間有許多相抵部分4。泡狀物1的底邊不相合有間隙既能抵抗負(fù)壓又能形成全面貫通的流體通道以利工質(zhì)蒸汽流通。暖氣片殼體3的上部和下部各嵌入一個嵌入式管狀換熱界面5和6。嵌入式管狀換熱界面5和6均串接一個閥門7和8。殼體3與嵌入式管狀換熱界面5和6之間留有數(shù)亳米間隙供蒸汽和液體工質(zhì)流動換熱。殼體3內(nèi)部充裝工質(zhì)。
打開串接于管狀換熱界面6的閥門8并關(guān)閉串接于管狀換熱界面5的閥門7，管狀換熱界面6內(nèi)流過45 90'C流體并作為熱端工作，圖2實施例成為供暖終端。暖氣片殼體3底部液體工質(zhì)經(jīng)管狀換熱界面6內(nèi)流過的熱媒加熱后蒸發(fā)變成蒸汽帶走熱量，蒸汽工質(zhì)迅速向各處擴(kuò)散并在溫度較低的暖氣片表面放熱凝結(jié)成液體，液體工質(zhì)在重力作用下向下流動返回管狀換熱界面6處吸熱再度蒸發(fā)……。如此不斷進(jìn)行兩相流換熱循環(huán)實現(xiàn)供暖。
以熱端管狀換熱界面6內(nèi)流水溫度平均45t:、室內(nèi)溫度15'C、暖氣片表面輻射和傳導(dǎo)傳熱系數(shù)20w/ (itf'C)計，lm'的暖氣片以2m'總面積可提供120(k的供暖功率。
關(guān)閉串接于管狀換熱界面6的閥門8并打開串接于管狀換熱界面5的閥門7，管狀換熱界面5內(nèi)流過9 15'C流體并作為冷端工作，圖2實施例成為供冷終端。暖氣片殼體3內(nèi)的蒸汽工質(zhì)經(jīng)管狀換熱界面5內(nèi)流過的冷媒吸熱后冷凝放出熱量變成液體,液體工質(zhì)邊向下流動邊吸熱汽化,然后再在蒸汽壓差的作用下到達(dá)溫度最低的管狀換熱界面5處放熱凝結(jié)成液體……。如此不斷進(jìn)行兩相流換熱循環(huán)實現(xiàn)供冷。
以冷端管狀換熱界面5內(nèi)流水溫度平均1(TC、室內(nèi)溫度25'C、暖氣片表面輻射和傳熱系數(shù)20w/ (m"C)計，1 m'的換熱裝置以2 m'總面積可提供600w的供冷功率。
圖1和圖2兩個實施例均具有熱管的全部要素，可依靠毛細(xì)作用力和重力運行、具有優(yōu)異的熱流密度變換、等溫能力和換熱能力。管狀換熱界面5和6內(nèi)部還能承受高水壓。
圖2實施例的暖氣片殼體3還可以巻起來以減小三維尺寸和提供多樣化造型。
權(quán)利要求
1.兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置，包括強迫循環(huán)和兩相流換熱裝置，由非圓管薄壁殼體和工質(zhì)組成；其殼體上含有循環(huán)流道；殼體內(nèi)部可嵌入管狀換熱界面包括嵌入式熱管熱端和冷端與外界換熱；殼體密封內(nèi)部抽真空并充裝工質(zhì)；工質(zhì)充裝量可以占到殼體內(nèi)部空間的3～99％；利用殼體內(nèi)部的真空負(fù)壓克服工質(zhì)對殼體的壓力；為保持負(fù)壓條件下殼體內(nèi)部暢通可在其內(nèi)表面包括循環(huán)流道上設(shè)置全面貫通的流體通道、設(shè)置泡狀物或者在其兩內(nèi)表面之間設(shè)置襯墊物，其特征在于殼體兩內(nèi)表面具有均勻分布的相抵部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于殼體兩內(nèi)表面之間含有單點面積《1 平方厘米的相抵部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱裝置，其特征在于占?xì)んw20%最薄部分的厚度與占 殼體20%最厚部分的厚度之差《0. 22毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱裝置，其特征在于含有一個或一個以上嵌入式管狀 換熱界面。 .
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱裝置，其特征在于含有透明塑料薄片殼體或含有內(nèi) 襯透明塑料薄片的殼體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱裝置，其特征在于換熱裝置表面印制有圖案色彩文 字，在換熱的同時用于廣告、掩飾和屏風(fēng)。
全文摘要
兩內(nèi)表面相抵的真空薄壁換熱裝置，包括強迫循環(huán)和兩相流換熱裝置，由非圓管薄壁殼體和工質(zhì)組成；殼體內(nèi)部可嵌入管狀換熱界面與外界換熱；殼體密封內(nèi)部抽真空并充裝工質(zhì)；利用殼體內(nèi)部的真空負(fù)壓克服工質(zhì)對殼體的壓力，其特征在于殼體兩內(nèi)表面具有均勻分布的相抵部分。本發(fā)明的有益效果包括可以利用真空吸合力抵抗內(nèi)部水頭壓力制造大面積薄壁換熱裝置用于供冷暖終端和太陽能集熱。內(nèi)部真空還有利于實現(xiàn)兩相流換熱獲得優(yōu)異的等溫性、熱流密度變換和傳熱能力。還可采用兩內(nèi)表面相抵的真空塑料薄片換熱器利用室內(nèi)外溫差和土壤地表水冷源對糧倉及地鐵進(jìn)行降溫不制而冷。還可在換熱裝置表面印制圖案色彩文字，將換熱裝置同時用于廣告、掩飾和屏風(fēng)。
文檔編號F28D15/02GK101660876SQ20081004221
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者施國梁 申請人:施中天