熱二極管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種熱二極管，包括管殼和封閉于管殼內(nèi)的工作流體，管殼由兩個垂直管殼、底部蒸發(fā)段和頂部冷凝段組成封閉結(jié)構(gòu)，所述的垂直管殼上有絕緣段。本實用新型的技術(shù)效果為：重力式熱二極管具有結(jié)構(gòu)簡單，熱流可控，傳熱能力大等優(yōu)點，傳熱效率較現(xiàn)有技術(shù)提高60％。
【專利說明】熱二極管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱元件領(lǐng)域，涉及一種熱交換管，具體涉及一種熱二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種高效的強化傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
[0003]熱二極管作為一種高效節(jié)能的傳熱元件，其在節(jié)能領(lǐng)域和化工行業(yè)都得到了一定程度應(yīng)用。所謂熱二極管，就是只能單向傳熱的熱管。它僅在一個方向有良好傳熱性能，反方向則不能傳熱。實現(xiàn)單向傳熱的方法稱為阻斷技術(shù)。熱二極管是一種特殊的熱管，它既保持了熱管的高效導(dǎo)熱性能，同時又實現(xiàn)了單方向的熱傳輸，達到了單向高速傳熱的目的。
[0004]重力式熱二極管就是借助于重力阻斷來實現(xiàn)單向傳熱的。重力式熱二極管具有結(jié)構(gòu)簡單，熱流可控，傳熱能力大等優(yōu)點，吸引了國內(nèi)外眾多專家學(xué)者對其開展相關(guān)研究。
[0005]冬天，北方室內(nèi)寒冷，常需要采用暖氣和空調(diào)的方式供暖，這兩種方式均需要采用煤或電等方式，將能量轉(zhuǎn)化為熱能，保存在室內(nèi)。煤和電均為不可再生的能源，在能源緊張的今天，急需要開發(fā)多種供熱模式。
[0006]地?zé)崾且环N天然資源，目前熱管在地?zé)崤c建筑結(jié)合的使用中日漸普遍，然而現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種簡單高效的熱管結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0007]為了綜合利用地?zé)豳Y源，節(jié)省傳統(tǒng)空調(diào)或暖氣的使用，本實用新型提供一種單向傳熱的熱二極管。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0009]—種熱二極管，包括管殼和封閉于管殼內(nèi)的工作流體，管殼由兩個垂直管殼、底部蒸發(fā)段和頂部冷凝段組成封閉結(jié)構(gòu)，所述的垂直管殼上有絕緣段。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，為了防止熱二極管使用時銅管作為傳熱介質(zhì)將室內(nèi)熱量帶走，本方案基于絕緣材料同時具有隔熱性的發(fā)明構(gòu)思，通過對現(xiàn)有熱二極管構(gòu)造的改進，在熱管的垂直段設(shè)置了絕緣段，絕緣段可以防止銅管的散熱將室內(nèi)熱量帶走，將熱量保持在室內(nèi)。
[0011]優(yōu)選的是，所述的封閉結(jié)構(gòu)為回字形結(jié)構(gòu)。
[0012]采用上述方案，在地下溫度高于空氣溫度時，蒸發(fā)段與地面接觸，溫度高于冷凝段，通過工質(zhì)吸收地?zé)崞?，并在冷凝段凝結(jié)放熱，把熱量從地面帶至室內(nèi)，使得室內(nèi)溫暖舒適。
[0013]為了起到更好的絕緣、防腐蝕和耐老化性作用，優(yōu)選的是，所述的絕緣段材質(zhì)為PVC, PP的其中一種。[0014]優(yōu)選的是，所述的絕緣段與其他管殼部分采用熱熔方式連接。
[0015]優(yōu)選的是，所述的其他管殼部分材質(zhì)為金屬無縫管，為銅、鋁、碳鋼、不銹鋼或合金鋼的其中一種。
[0016]基于上述方案，本實用新型還做出了如下的改進:
[0017]為了利于凝結(jié)液回流，本方案將頂部冷凝端設(shè)計成有一定傾斜角度，優(yōu)選的是，所述的頂部冷凝段與水平線夾角為2-15°。
[0018]更為優(yōu)選的是，所述的頂部冷凝段與水平線夾角為3°。
[0019]當(dāng)土壤溫度低于空氣溫度時，為了保持空氣溫度，我們不希望采用熱管結(jié)構(gòu)將地下的熱量傳導(dǎo)至室內(nèi)，因此，優(yōu)選的是，熱二極管結(jié)構(gòu)還包括截止閥，所述的截止閥穿過絕緣段，伸出管殼外。土壤溫度低于空氣溫度時，將截止閥關(guān)閉，熱二極管內(nèi)工作流體不流動，阻斷地面與室內(nèi)的換熱。
[0020]為了使熱管起到傳熱的作用，優(yōu)選的是，所述的工作流體沸點< 40°C。更加優(yōu)選的是，所述的工作流體為氨。
[0021]本實用新型的技術(shù)效果為:重力式熱二極管具有結(jié)構(gòu)簡單，熱流可控，傳熱能力大等優(yōu)點，傳熱效率較現(xiàn)有技術(shù)提聞60%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型安裝在墻體中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1垂直管殼，2底部蒸發(fā)段，3頂部冷凝段，4絕緣段，5截止閥，6頂部冷凝段與水平線夾角，7墻體。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】:
[0026]如圖1和圖2所不,一種熱二極管,包括管殼和封閉于管殼內(nèi)的工作流體,管殼由兩個垂直管殼1、底部蒸發(fā)段2和頂部冷凝段3組成回字形結(jié)構(gòu)，垂直管殼I上有絕緣段4。
[0027]絕緣段4材質(zhì)為PVC、PP的其中一種。絕緣段4與其他管殼部分采用熱熔方式連接。其他管殼部分材質(zhì)為金屬無縫管，為銅、鋁、碳鋼、不銹鋼或合金鋼的其中一種。
[0028]頂部冷凝段3與水平線夾角為2-15°，附圖中頂部冷凝段與水平線夾角為3°。
[0029]熱二極管還包括截止閥5，截止閥5穿過絕緣段4，伸出管殼外。
[0030]工作流體沸點< 40°C，本實施例中的工作流體為氨。
【權(quán)利要求】
1.一種熱二極管，包括管殼和封閉于管殼內(nèi)的工作流體，其特征在于:管殼由兩個垂直管殼、底部蒸發(fā)段和頂部冷凝段組成封閉結(jié)構(gòu)，所述的垂直管殼上有絕緣段。
2.如權(quán)利要求1所述的熱二極管，其特征在于:所述的封閉結(jié)構(gòu)為回字形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的熱二極管，其特征在于:所述的頂部冷凝段與水平線夾角為2-15。。
4.如權(quán)利要求3所述的熱二極管，其特征在于:所述的頂部冷凝段與水平線夾角為3° ο
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的熱二極管，其特征在于:所述的熱二極管還包括截止閥，所述的截止閥穿過絕緣段，伸出管殼外。
6.如權(quán)利要求1-4任一熱二極管，其特征在于:所述的工作流體沸點<40°C。
7.如權(quán)利要求6所述的熱二極管，其特征在于:所述的工作流體為氨。
8.如權(quán)利要求1所述的熱二極管，其特征在于:所述的絕緣段材質(zhì)為PVC、PP的其中一種。
9.如權(quán)利要求1或8所述的熱二極管，其特征在于:所述的絕緣段與其他管殼部分采用熱熔方式連接。
10.如權(quán)利要求9所述的熱二極管，其特征在于:所述的其他管殼部分材質(zhì)為金屬無縫管，為銅、鋁、碳鋼、不銹鋼或合金鋼的其中一種。
【文檔編號】F28D15/02GK203719485SQ201320669371
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】董華, 王永春, 單梅, 武廷方, 董典同 申請人:青島理工大學(xué)