[发明专利]两内表面相抵的真空薄壁换热装置

说明书

技术领域

 本发明涉及两内表面相抵的真空薄壁换热装置。

背景技术

在设计大面积和较高水头的换热器，譬如太阳集热器和暖气片时，因无法克服数百千克/㎡的水头压力对容器壁造成的变形，只能采用管板换热器而不采用换热效率更高、制造成本更低的薄壁换热器。

发明内容

本发明的目的是要提供两内表面相抵的真空薄壁换热装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：用非圆管薄壁壳体和工质组成一个两内表面相抵的真空薄壁换热装置。在非圆管薄壁壳体上设置循环流道、在非圆管薄壁壳体内部嵌入管状换热界面包括嵌入式热管热端和冷端与外界换热。非圆管薄壁壳体密封内部抽真空并充装工质。工质充装量占到非圆管薄壁壳体内部空间的3～99%。利用非圆管薄壁壳体内部的真空负压克服工质对非圆管薄壁壳体的压力。为保持负压条件下非圆管薄壁壳体内部畅通在非圆管薄壁壳体内表面包括循环流道上设置泡状物。非圆管薄壁壳体两内表面具有均匀分布的相抵部分，所述泡状物的底边不相合有间隙既能抵抗负压又能形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。

从传热效率考虑，真空两相流传热中气相的热传导能力应尽可能加以利用，所以采用非圆管薄壁壳体两内表面相抵部分的单点面积≤1平方厘米。还可以令所述相抵面积≤总内表面积10%以便留出更多的通道给蒸汽工质传热。

换热装置不平整内表面的壳体上的流体通道及循环流道可采用铝板经冲压制成或采用透明塑料薄片经吹塑或轧制工艺制成。还可以令占壳体20%最薄部分的厚度与占壳体20%最厚部分的厚度之差≤0.22毫米。

还可以采用一个以上嵌入式管状换热界面。

还可以采用透明塑料薄片制造非圆管薄壁壳体或者采用内衬透明塑料薄片的非圆管薄壁壳体。

还可以在换热装置表面印制图案色彩文字，将换热装置同时用于广告、掩饰和屏风。

本发明的有益效果包括：可以利用真空吸合力抵抗内部水头压力制造大面积薄壁换热装置用于供冷暖终端和太阳能集热。内部真空还有利于实现两相流换热获得优异的等温性、热流密度变换能力和传热能力。内衬透明塑料薄片的换热装置壳体可解决工质与管壁材料的相容性问题。还可采用两内表面相抵的真空塑料薄片换热器利用室内外温差和土壤地表水冷源对粮仓及地铁内部进行降温不制而冷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一个两内表面相抵的真空薄壁两相流吸收体换热装置实施例的正视和侧视构示图。

图2是一个两内表面相抵的真空薄壁两相流暖气片换热装置实施例的后视和侧视构示图。

图中1.泡状物；2.循环流道；3.壳体；4.相抵部分；5、6.管状换热界面；7、8.阀门。

具体实施方法

图1中，用其上制有许多泡状物1和虚线所示的循环流道2的上下层铝板周边密封焊接作为真空两相流薄壁吸收体的壳体3。泡状物1的底边不相合有间隙既能抵抗负压又能形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。壳体3的两个内表面之间有许多相抵部分4。顶端的圆管状壳体3内有一个嵌入式管状换热界面5，圆管状壳体3与管状换热界面5之间留有间隙供蒸汽和液体工质流动换热。壳体3 内部充装工质。

图1实施例的换热装置壳体3迎光面涂黑加上盖玻璃板和壳体及保温材料就构成一台热板式太阳集热器，太阳光下壳体3温度热能升高传给工质使其汽化带走热量，蒸汽工质迅速向各处扩散并在温度最低的管状换热界面5处放热凝结成液体边向下流动边吸热汽化，如此不断进行两相流换热循环……。管状换热界面5内的热媒带走热量实现太阳能集热。在设计的工作范围内，换热装置壳体3内的压力始终低于环境大气压。

图2中，全封闭两相流真空薄壁两相流暖气片壳体3由其上制有许多泡状物1和流体通道2的上下层铝板周边密封焊接制成。壳体3的两个内表面之间有许多相抵部分4。泡状物1的底边不相合有间隙既能抵抗负压又能形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。暖气片壳体3的上部和下部各嵌入一个嵌入式管状换热界面5和6。嵌入式管状换热界面5和6均串接一个阀门7和8。壳体3与嵌入式管状换热界面5和6之间留有数毫米间隙供蒸汽和液体工质流动换热。壳体3 内部充装工质。