[实用新型]热二极管

说明书

技术领域

本实用新型属于换热元件领域，涉及一种热交换管，具体涉及一种热二极管。 

背景技术

热管是一种高效的强化传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。 

热二极管作为一种高效节能的传热元件,其在节能领域和化工行业都得到了一定程度应用。所谓热二极管,就是只能单向传热的热管。它仅在一个方向有良好传热性能,反方向则不能传热。实现单向传热的方法称为阻断技术。热二极管是一种特殊的热管,它既保持了热管的高效导热性能,同时又实现了单方向的热传输,达到了单向高速传热的目的。 

重力式热二极管就是借助于重力阻断来实现单向传热的。重力式热二极管具有结构简单,热流可控,传热能力大等优点,吸引了国内外众多专家学者对其开展相关研究。 

冬天，北方室内寒冷，常需要采用暖气和空调的方式供暖，这两种方式均需要采用煤或电等方式，将能量转化为热能，保存在室内。煤和电均为不可再生的能源，在能源紧张的今天，急需要开发多种供热模式。 

地热是一种天然资源，目前热管在地热与建筑结合的使用中日渐普遍，然而现有技术中缺少一种简单高效的热管结构。 

实用新型内容

为了综合利用地热资源，节省传统空调或暖气的使用，本实用新型提供一种单向传热的热二极管。 

本实用新型的技术方案为： 

一种热二极管，包括管壳和封闭于管壳内的工作流体，管壳由两个垂直管壳、底部蒸发段和顶部冷凝段组成封闭结构，所述的垂直管壳上有绝缘段。 

与现有技术相比，为了防止热二极管使用时铜管作为传热介质将室内热量带走，本方案基于绝缘材料同时具有隔热性的发明构思，通过对现有热二极管构造的改进，在热管的垂直段设置了绝缘段，绝缘段可以防止铜管的散热将室内热量带走，将热量保持在室内。 

优选的是，所述的封闭结构为回字形结构。 

采用上述方案，在地下温度高于空气温度时，蒸发段与地面接触，温度高于冷凝段,通过工质吸收地热汽化,并在冷凝段凝结放热,把热量从地面带至室内,使得室内温暖舒适。 

为了起到更好的绝缘、防腐蚀和耐老化性作用，优选的是，所述的绝缘段材质为PVC、PP的其中一种。 

优选的是，所述的绝缘段与其他管壳部分采用热熔方式连接。 

优选的是，所述的其他管壳部分材质为金属无缝管，为铜、铝、碳钢、不锈钢或合金钢的其中一种。 

基于上述方案，本实用新型还做出了如下的改进： 

为了利于凝结液回流，本方案将顶部冷凝端设计成有一定倾斜角度，优选的是，所述的顶部冷凝段与水平线夹角为2-15°。 

更为优选的是，所述的顶部冷凝段与水平线夹角为3°。 

当土壤温度低于空气温度时，为了保持空气温度，我们不希望采用热管结构将地下的热量传导至室内，因此，优选的是，热二极管结构还包括截止阀，所述的截止阀穿过绝缘段，伸出管壳外。土壤温度低于空气温度时，将截止阀关闭，热二极管内工作流体不流动,阻断地面与室内的换热。 

为了使热管起到传热的作用，优选的是，所述的工作流体沸点≤40℃。更加优选的是，所述的工作流体为氨。 

本实用新型的技术效果为：重力式热二极管具有结构简单,热流可控,传热能力大等优点，传热效率较现有技术提高60％。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图2为本实用新型安装在墙体中的结构示意图。 

其中：1垂直管壳，2底部蒸发段，3顶部冷凝段，4绝缘段，5截止阀，6顶部冷凝段与水平线夹角，7墙体。 

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式： 

如图1和图2所示，一种热二极管，包括管壳和封闭于管壳内的工作流体，管壳由两个垂直管壳1、底部蒸发段2和顶部冷凝段3组成回字形结构，垂直管壳1上有绝缘段4。 

绝缘段4材质为PVC、PP的其中一种。绝缘段4与其他管壳部分采用热熔方式连接。其他管壳部分材质为金属无缝管，为铜、铝、碳钢、不锈钢或合金钢的其中一种。 

顶部冷凝段3与水平线夹角为2-15°，附图中顶部冷凝段与水平线夹角为3°。 

热二极管还包括截止阀5，截止阀5穿过绝缘段4，伸出管壳外。 

工作流体沸点≤40℃，本实施例中的工作流体为氨。