熱翅板換熱器的製作方法
2023-08-12 11:51:51
專利名稱：熱翅板換熱器的製作方法
技術領域：
本發明熱翅板換熱器涉及一種新型的熱交換器，是大型空調系統排風能量回收、高溫煙氣餘熱回收和計算機CPU散熱的重要裝置。
背景技術：
現有的大型空調系統，如地鐵中央空調系統、大型建築物中央空調系統、大型工廠中央空調系統，考慮到風許用壓力降非常小，採用錯流式板翅式換熱器，具有效率低，體積大，重量輕，空間布置困難的缺點。高溫煙氣餘熱回收裝置採用熱管換熱器，體積大，成本高，空間布置困難，採用銅、鋁材質，不能承受高溫、高壓，易腐蝕。計算機CPU用散熱器要求體積小，換熱面積大，傳熱效率高。
發明內容
本發明的目的旨在克服上述存在的問題，提出一種熱翅板換熱器。這種換熱器的主體是由板翅通道和真空充液通道間隔疊置而成，傳熱面積大，換熱效率高，製造成本低，存在體積小，重量輕，空間布置方便，且材質如採用不鏽鋼時，還能承受高溫、高壓，並耐腐蝕，比一般的板翅式換熱器和熱管換熱器性能、成本都有很大的改進與提高。
熱翅板換熱器是採用以下方案實現的熱翅板換熱器結構包括真空充液封頭和芯體兩部分。真空充液封頭設在真空充液通道兩側，其中一側封頭上設有接管，用以將真空充液通道抽成真空並充裝工作液體。芯體由若干個板翅通道和真空充液通道構成。芯體組裝時真空充液通道和板翅通道間隔疊置。板翅通道由一封條分隔成熱介質通道和冷介質通道，實現熱流體和冷流體的準逆流型流動。熱介質通道和冷介質通道都具有翅片，翅片上、下設有隔板(密封隔板)，通道側邊設有封條。真空充液通道內可以設置翅片，翅片上、下設有隔板(密封隔板)，真空充液通道側封條設置在介質側(進、出口側)的真空充液通道兩側。按實際需要由多個板翅通道與真空充液通道間隔疊置，整體呈水平傾斜α角(一般取15°左右)布置或垂直布置，以保證真空通道內的工作液體從冷介質段自然回流到熱介質段。
本發明將板翅通道和真空充液通道間隔疊置，熱介質通道和冷介質通道並列布置，真空通道內工作液體通過內部相變進行熱量轉移，使熱流體和冷流體之間形成準逆流型流動，具有傳熱面積大、換熱效率高、存在體積小、重量輕、空間布置方便、成本低等優點。用於高溫煙氣餘熱回收裝置中的不鏽鋼熱翅板換熱器，還具有耐高溫(可達850℃)、耐高壓(可達14MPa)、抗腐蝕的優點，與熱管換熱器相比，成本下降50％，所佔空間縮小50％。大型空調系統中用鋁製熱翅板換熱器結構，可以充分回收能量，實現製冷、供熱的目的。
以下結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是熱翅板換熱器結構示意圖。
圖2是熱翅板換熱器的熱介質通道和冷介質通道結構示意圖。
圖3是熱翅板換熱器真空充液通道結構示意圖。
圖4是大型空調系統用熱翅板換熱器結構示意圖。
圖5是高溫煙氣裝置用熱翅板換熱器結構示意圖。
圖6是CPU用微型熱翅板換熱器結構示意圖。
具體實施例方式
參照附圖1-6，熱翅板換熱器主要結構具有封頭1、7和芯體兩部分。封頭1、7設置在真空充液通道兩側，其中一側封頭7上設有接管8，用以將真空充液通道抽成真空並充裝工作液體。芯體由若干個板翅通道和真空充液通道間隔疊置、真空釺焊而成。板翅通道上下設有隔板5，兩側設有封條3，通道內設有翅片2。每個板翅通道由一封條3分隔成兩並列的熱介質通道和冷介質通道，實現熱流體和冷流體的逆流流動。熱介質通道和冷介質通道都具有翅片，翅片2上、下設有隔板5(密封隔板)，翅片側設有封條3，形成若干通道，便於充分換熱。板翅通道內的翅片形式為平直、多孔、鋸齒、波紋或百葉窗形。真空充液通道上下設有隔板5，兩側設有封條4，通道內可以設置翅片。真空充液通道翅片都採用多孔形，翅片6上、下設有隔板5(密封隔板)，翅片側設有封條4。芯體按實際需要設置多個板翅通道和真空充液通道，組裝時板翅通道和真空充液通道間隔疊置，整體呈水平傾斜α角(一般取15°左右)布置或垂直布置。工作時，真空充液通道內的工作液體在熱介質段吸收熱量，蒸發成為蒸汽，運動到冷介質段冷凝放熱成為液體，將熱量傳給冷介質後自然回流到熱介質段。如此循環運作，實現製冷、供暖或散熱的目的。
參照附圖4-(a)、(b)，地鐵中央空調系統、大型建築物中央空調系統和大型工廠中央空調系統等大型空調系統排出風能量回收裝置中，水平傾斜α角(α一般取15°左右)或垂直於水平面布置的熱翅板換熱器(鋁製)，通過軟連接接到排風和新風接口上，可以實現夏天的製冷和冬天的供暖。夏天時，圖(a)所示，進入熱翅板換熱器的新風為熱風，真空充液通道內的工作液體吸熱蒸發成為蒸汽；蒸汽上升運動到排風段，冷凝放熱成為液體，將熱量傳遞給排風，後自然回流到新風段。如此循環運作，熱量被真空充液通道內的工作液體轉移給排風，排出的新風溫度降低，實現製冷的目的。冬天時，圖(b)所示，進入熱翅板換熱器的排風為熱風，真空充液通道內的工作液體吸熱蒸發成為蒸汽；蒸汽上升運動到新風段，冷凝放熱成為液體，將熱量傳遞給新風，後自然回流到排風段。如此循環運作，熱量被真空充液通道內的工作液體轉移給新風，排出的新風溫度升高，實現供暖的目的。
參照附圖5，高溫煙氣裝置用水平傾斜α角(α一般取15°左右)的不鏽鋼熱翅板換熱器，可以實現煙氣的餘熱回收。熱煙氣從左側上封頭進入熱翅板換熱器，將熱量傳遞給真空充液通道內熱煙氣段的工作液體，使其吸熱蒸發成為蒸汽；蒸汽上升運動到空氣(或水)段，冷凝放熱成為液體，將熱量傳遞給空氣(或水)，液體再自然回流到熱煙氣段。如此循環運作，熱煙氣的熱量通過真空充液通道內的工作液體轉移給空氣(或水)，實現了高溫煙氣的餘熱的回收。一定時間後，可以通過頂部設置的吹灰器對熱煙氣通道進行吹灰清洗，灰塵從清灰口排出，以提高使用壽命。
參照附圖6，計算機CPU用處置安裝的微型熱翅板換熱器(鋁製)，可以實現CPU高效散熱。真空充液通道內充裝對環境有好的HFC-134a液體，CPU散發出的熱量傳到HFC-134a液槽，使HFC-134a沸騰，蒸發的蒸汽順著真空充液通道上升運動，將熱量傳給板翅通道內的冷風，後冷凝成液體自然回流到下面的HFC-134a液槽。如此循環，熱量被真空充液通道中的HFC-134a轉移給冷風，從而實現了CPU的充分散熱。
權利要求
1.一種熱翅板換熱器，其特徵是熱翅板換熱器由真空充液封頭和芯體構成，真空充液封頭設在真空充液通道兩側，其中一側真空充液封頭設有接管，芯體由若干個板翅通道和真空充液通道構成。
2.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是芯體組裝時真空充液通道和板翅通道間隔疊置。
3.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是真空充液通道上下設有隔板，兩側設有封條。
4.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是真空充液通道內可設置翅片。
5.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是板翅通道上下設有隔板，兩側設有封條，通道內設有翅片，每個板翅通道中間由一封條分隔成兩並列的熱介質通道和冷介質通道。
6.根據權利要求1或3所述熱翅板換熱器，其特徵是熱介質通道和冷介質通道並列布置在板翅通道內。
7.根據權利要求1或4所述熱翅板換熱器，其特徵是板翅通道的翅片形式為平直、多孔、鋸齒、波紋或百葉窗形。
8.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是真空充液通道的翅片形式為多孔形。
9.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是整體呈水平傾斜布置或垂直布置。
10.根據權利要求1所述熱翅板換熱器，其特徵是整體水平傾斜角為15°左右。
全文摘要
本發明熱翅板換熱器涉及的是一種新型的熱交換器,是大型空調系統排風能量回收、高溫煙氣餘熱回收和計算機CPU散熱的重要裝置。結構具有真空充液封頭和芯體,真空充液封頭設在真空充液通道兩側,其中一側真空充液封頭設有接管,芯體由真空充液通道和若干個板翅通道間隔疊置而構成。真空充液通道上下設有隔板,兩側設有封條,通道內可設置翅片。板翅通道上下設有隔板,兩側設有封條,通道內設有翅片。每個板翅通道由一封條分隔成並列的兩個熱介質通道和冷介質通道。組裝後整體呈水平傾斜布置或垂直布置。
文檔編號H01L23/34GK1374574SQ0211288
公開日2002年10月16日 申請日期2002年4月16日 優先權日2002年4月16日
發明者凌祥, 周幗彥, 虞斌, 塗善東 申請人:南京工業大學