一种带有自由水表面的散热系统技术方案

本发明专利技术涉及暖通空调和换热技术领域，具体公开了一种带有自由水表面的散热系统，包括多孔介质辐射板、传热管、散热翅片和加湿装置。加湿装置包括出水装置、导水装置和集水装置。出水装置连接外部水源，外部水源经出水装置以液膜或者液滴的形式在散热系统内沿导水装置流动，并经集水装置收集后排出。液膜或液滴的水都具有自由表面，与空气直接接触，并与空气进行温度、湿度交换，调节空气湿度，并且吸附和溶解空气中的有害物质。这样散热系统在对室内进行制冷制热来调节空气温度的同时，能够自动调节室内空气湿度，并能对流经散热系统的空气进行清洗，从而排除空气内的有害物质。

【技术实现步骤摘要】
一种带有自由水表面的散热系统
本专利技术涉及暖通空调、换热器
，尤其涉及一种带有自由水表面的散热系统。
技术介绍
为了提供舒适的人居环境，需要对室内或交通工具内的空气进行温度调节，此外还要控制空气的湿度，并对空气内的污染物进行排除。相对应的设备设施有空调、取暖器(暖气片等)、加湿器(除湿机)、空气过滤器,这些设备一般只能实现一种功能。专利技术专利“一种冷暖两用的散热片系统”(申请号201710069031.6)提出了一种可用于制冷制热的散热片系统，该系统采用多孔介质吸收冷凝水，并通过管翅式和板翅式换热器增强换热，解决了暖气片系统在制冷工况下传热效率不高和存在冷凝水的问题。该系统在制冷工况下可以通过冷凝析出空气中的水蒸汽降低空气的湿度，但是对于在制冷、制热工况下室内湿度降低导致空气干燥而需要增加空气湿度的问题仍然没有解决。专利技术专利“一种可调节空气湿度的散热系统”(申请号：201711207859.X)提出了一种可以对空气进行加湿的方案，将散热系统内部的冷凝水或者外部的水源的水导入多孔材料内，利用多孔材料的毛细力将水份扩散至多孔材料所有表面，并对多孔材料外的干燥空气进行加湿。但是限于空间有限，多孔材料的加湿表面面积有限，而且水份都是以离散的形式存在于多孔材料内，不能对空气中有害物质进行清洗和排除。
技术实现思路
为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种带有自由水表面的散热系统，散热系统内的水具有自由表面，水以液膜或液滴的形式存在，并与空气直接接触，这样，散热系统在对室内进行制冷制热来调节空气温度的同时，能够自动调节室内空气湿度，并能对流经散热系统的空气进行清洗，从而排除空气内的有害物质。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种带有自由水表面的散热系统，包括多孔介质辐射板、传热管、散热翅片，所述多孔介质辐射板由多孔介质材料加工而成，所述传热管设置在所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片一端与所述传热管紧密接触，所述散热翅片安装有所述传热管的一端插入所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片间隔设置，所述多孔介质辐射板与所述散热翅片均竖直设置，其特征在于：还包括加湿装置，所述加湿装置内的水直接与空气接触。进一步地，所述加湿装置包括出水装置、导水装置和集水装置，所述导水装置可以采用翅片导流体或者导流线中的一种或多种。进一步地，所述加湿装置内的水以液膜或液滴的形式沿所述翅片导流体或者导流线流动，液膜或液滴具有自由水表面，水与空气直接接触。进一步地，所述多孔介质材料包括玻璃纤维、无纺布、吸水纸、高吸水性树脂、金属泡沫、金属纤维、烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、活性炭、水泥、氧化锆陶瓷、硅化物中的一种或多种，这种材料能吸收部分多孔介质表面的冷凝水。进一步地，所述多孔介质材料中加入金属离子和有机抗菌剂的一种或多种，以进一步提高换热或者抗菌防腐。进一步地，所述加湿装置内的水设置为纯水，也可以设置为化学溶剂，从而可以对空气湿度进行调节，或者对空气中的有毒有害气体和病菌吸附，净化空气。进一步地，所述导流线设置在相邻散热翅片之间。进一步地，所述散热系统还包括背板，所述导流线设置在多孔介质辐射板和背板之间。本专利技术具有如下有益效果：散热系统内的水或者化学溶剂以液滴或液膜的形式沿翅片导流体或者导流线流动，水或化学溶剂与空气直接接触，从而能够自动调节室内空气湿度，并对空气进行净化。附图说明图1(a)是本专利技术的一种带有自由水表面的散热系统安装示意图；图1(b)是本专利技术的一种带有自由水表面的散热系统结构示意图；图1(c)是本专利技术的一种带有自由水表面的散热系统横截面示意图；图2(a)是采用翅片导流体的加湿装置横截面图；图2(b)是采用翅片导流体的加湿装置侧视图；图2(c)是采用翅片导流体的加湿装置正视图；图3(a)是局部式翅片导流体侧视图；图3(b)是局部式翅片导流体正视图；图4是采用导流线的加湿装置示意图；图5(a)相邻翅片间设置导流线加湿装置横截面图；图5(b)相邻翅片间设置导流线加湿装置侧视图；图6(a)带有背板的散热系统结构示意图；图6(b)多孔介质辐射板与背板间设置导流线加湿装置横截面图；图6(c)多孔介质辐射板与背板间设置导流线加湿装置侧视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。附图1(a)-(c)所示为本专利技术的一种带有自由水表面的散热系统安装示意图。如图所示，散热系统沿重力方向竖向放置，通过支架固定在室内墙壁上。整体上，散热系统包括多孔介质辐射板13和散热翅片11。多个散热翅片11并列间隔设置，所有散热翅片11的一端设置在多孔介质辐射板13内，另外一端与空气接触。散热翅片11位于安装墙体和多孔介质辐射板13之间；多孔介质辐射板13一侧与散热翅片11接触，另一面直接面对室内的环境空间，通过自然对流和辐射传热与环境空间交换热量。如图1(b)所示，本专利技术的散热系统还包括传热管12。传热管12位于多孔介质辐射板13内部，除预留的进出口外，多孔介质辐射板13将传热管12整体封包起来。散热翅片11的一端插入多孔介质辐射板13内，另外一端从多孔介质辐射板13延伸出来与环境空气接触，对空气进行加热和冷却。在多孔介质辐射板13内，传热管12穿过散热翅片11的一端，并通过胀管工艺或者焊接工艺与散热翅片11紧密接触，减少接触热阻，优选为焊接。传热管12与外部的冷源、热源连接，将冷热流体工质导入散热系统内，通过导热将冷热能量传递给多孔介质辐射板13，并进一步通过多孔介质辐射板13外表面以辐射和自然对流将冷热能量传递给室内环境。在制冷工况下，当室内空气湿度高于多孔介质辐射板13表面温度对应的饱和湿度时，空气中的水蒸气就会在多孔介质辐射板13表面冷凝析出，并被多孔介质辐射板13吸收。在另一侧，冷热能量由传热管12传入散热翅片11，并进一步传递给散热翅片11附近的空气，空气被冷却或加热，密度随之变化，在密度差的驱动下形成自然对流，驱动室内空气的循环流动。散热翅片11由金属材料加工而成，包括银、铜、铁、铝、钢或者合金，优选为铜。多孔介质辐射板13由多孔介质材料制成，应选择具有一定吸湿能力且传热性能良好的多孔介质材料。多孔介质辐射板13用多孔介质材料包括但不限于烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、玻璃纤维、活性炭、水泥、氧化锆陶瓷、硅化物类等中的一种或多种，以及其他具有上述多孔介质性能的新型材料。优选为硅化合物，如二氧化硅、活性白土、沸石、多孔质玻璃、磷灰石、硅藻土、高岭石、海泡石、水铝英石、伊毛缟石、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化铝复合氧化物、二氧化硅-二氧化钛复合氧化物、二氧化硅-氧化铝复合氧化物、二氧化硅-二氧化钛复合氧化物、二氧化硅-氧化钡、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化镧、二氧化硅-氧化锶等复合金属氧化物等。其中作为硅化合物优选二氧化硅、海泡石、沸石等，也可以采用上述材料的一种或多种的组合。多孔介质内还可以混入金属粉末，如金、银、铜、铝、铁或者合金，以进一步提高换热效率或者防腐。多孔介质辐射板13内还可以设置金属骨架，金属骨架与传热管12紧密接触，而上述的无机多孔介质材料填充金属骨架内的孔隙，从而进一步提高多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有自由水表面的散热系统，包括多孔介质辐射板、传热管、散热翅片，所述多孔介质辐射板由多孔介质材料加工而成，所述传热管设置在所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片一端与所述传热管紧密接触，所述散热翅片安装有所述传热管的一端插入所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片间隔设置，所述多孔介质辐射板与所述散热翅片均竖直设置，其特征在于：还包括加湿装置，所述加湿装置内的水以液膜和液滴中的至少一种形式存在。

【技术特征摘要】
1.一种带有自由水表面的散热系统，包括多孔介质辐射板、传热管、散热翅片，所述多孔介质辐射板由多孔介质材料加工而成，所述传热管设置在所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片一端与所述传热管紧密接触，所述散热翅片安装有所述传热管的一端插入所述多孔介质辐射板内，所述散热翅片间隔设置，所述多孔介质辐射板与所述散热翅片均竖直设置，其特征在于：还包括加湿装置，所述加湿装置内的水以液膜和液滴中的至少一种形式存在。2.根据权利要求1所述的一种带有自由水表面的散热系统，其特征在于：所述加湿装置包括翅片导流体和导流线中的至少一种。3.根据权利要求1和2所述的一种带有自由水表面的散热系统，其特征在于：所述加湿装置内的液膜和液滴沿所述翅片导流体或者导流线流动。4.根据权利要求1所述的一种带有自由水表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈珂珂，贺群武，
申请(专利权)人：苏州暖舍节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32