[发明专利]热管式多孔泡沫金属换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热装置，尤其是一种热管式换热器，具体地说是一种利用热管作为传热元件和多孔泡沫金属作为扩展传热面的热管式多孔泡沫金属换热器。

背景技术

众所周知，利用热管作为换热器件是热交换中常见的手段，由于热管的表面积相对固定，因此为了增加换热效果，扩大换热面积，目前，在热管外表面扩展传热面所采用的方法通常是在热管管材的外表面加焊直翅片或螺旋翅片，以增加传热面积，但这些方法扩展出的传热面积仍非常有限，而且金属耗量较多，设备体积较大，重量也较重，因此，单台设备所需的热管数量也较多。

发明内容

本发明的目的是针对在现有的热管传热面积小，使得设备重量重、体积大、金属耗量多的问题，发明一种基于热管原理的、可大幅度扩展传热面又使得设备重量大幅度减轻的热管式多孔泡沫金属换热器。

本发明的技术方案是：

一种热管式多孔泡沫金属换热器，包括壳体1、热管2和隔热板4，隔热板4安装在壳体1中将壳体1分成热流体交换区5和冷流体交换区6，热管2穿过隔热板4安装在壳体1中，其一端位于热流体交换区5中，另一端位于冷流体交换区6中，壳体1上设有相应的热流体进、出口7，8和冷流体进、出口9，10，其特征是在壳体1的热流体交换区5和冷流体交换区6中、热管2的周围均充填有多孔泡沫金属3，热管2的表面与多孔泡沫金属3充分接触(即相连)，热流体从壳体1上对应的热流体进口7进入壳体1中流经多孔泡沫金属3中的孔隙从相对应的热流体出口8流出，冷流体从壳体1上对应的热流体进口9进入壳体1中流经多孔泡沫金属3中的孔隙从相对应的冷流体出口10流出。

所述的热管2的表面与多孔泡沫金属3或焊接相连，或通过连接剂相连。

所述的热流体交换区5和冷流体交换区6中的多孔泡沫金属3为整体结构或分体单元组合结构。

本发明的有益效果：

1、本发明中热管的扩展传热面是多孔泡沫金属，其具有很高的比表面积(单位体积的表面积)和重量轻等优点，可作为洁净流体的流通通道，从而使得整个换热设备在取得相同换热性能的条件下所需的热管数目大大减少，设备体积小、重量轻、结构紧凑。热管是高效传热元件，多孔泡沫金属又具有增强传热的优点，两者结合，可谓强强联合，使得设备的传热大大强化。

2、本发明首次采用了热管传热元件和多孔泡沫金属相结合。

3、热管式多孔泡沫金属换热器，参与传热的冷、热洁净流体流经多孔泡沫金属通道，实现其间的热量传递，在国内、外未见报导，属于首次。

4、在配备相应的反冲洗装置后，本发明还可用于常规介质流体的换热，因此其用途十分广泛。

5、本发明可大大简化热管的制造工艺，节省大量金属材料，降低整个换热设备的体积和重量以及制造成本。

附图说明

图1是本发明热管式多孔泡沫金属换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种热管式多孔泡沫金属换热器，包括壳体1、热管2和隔热板4，隔热板4安装在壳体1中将壳体1分成热流体交换区5和冷流体交换区6，热管2穿过隔热板4安装在壳体1中，其一端位于热流体交换区5中，另一端位于冷流体交换区6中，壳体1上设有相应的热流体进、出口7，8和冷流体进、出口9，10，在壳体1的热流体交换区5和冷流体交换区6中、热管2的周围均充填多孔泡沫金属3，热管2的表面与多孔泡沫金属3充分接触，它可采用焊接方法使热管2与多孔泡沫金属3相连，也可采用在两者表面涂抹连接剂的方式使二者紧密接触以增加传热效果。热流体从壳体1上对应的热流体进口7进入壳体1中流经多孔泡沫金属3中的孔隙从相对应的热流体出口8流出，冷流体从壳体1上对应的热流体进口9进入壳体1中流经多孔泡沫金属3中的孔隙从相对应的冷流体出口10流出。具体实施时在热流体交换区5和冷流体交换区6中的多孔泡沫金属3既可为整体结构，也可为分体单元组合式结构。

本发明未涉及部分如多孔泡沫金属的制造以及换热器的具体结构等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本发明的多孔泡沫金属换热器最好用于洁净流体的热交换，以保证流体不会对多孔泡沫金属中的孔隙产生堵塞，但配以相应的过滤器或增加流体的压力或采用反冲洗措施后，本发明的换热器也可用于较少杂质且颗粒较小的流体的热交换。