一种紧凑式散热片系统技术方案

本实用新型专利技术涉及暖通空调领域，具体公开了一种紧凑式散热片系统，包括多孔介质辐射板、传热管、翅片和导流板。本实用新型专利技术避免在散热片内空气自然对流的进出口处布置母管，增强了自然对流，而且采用紧凑设计，分别针对多孔介质辐射板和翅片进行强化传热，减少散热片的外形体积。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑式散热片系统
本专利技术涉及暖通空调领域，尤其涉及一种紧凑式散热片系统。
技术介绍
暖气片是一种常见的建筑用取暖装置。暖气片由于节能、对室内湿度影响小、安装方便等因素，在冬季制暖方面具有广泛的应用。目前市场上常见的暖气片有铜铝复合暖气片和钢制柱式暖气片，铜铝复合暖气片的组成包括进出口母管(也叫上下连箱管)、导热管和散热翅片，钢制柱式暖气片结构简单，只有进出口母管和导热管。在这些暖气片设计中，进出口母管都位于暖气片的中间部分，而且位于暖气片的上部和下部，这样设计虽然增加了散热面积，但是阻碍了空气的自然对流，影响了散热效果。专利技术专利“一种冷暖两用的散热片系统”(申请号：201710069031.6)提出了一种外表面覆盖多孔介质的散热片系统设计方案，解决了散热片制冷时的冷凝水问题，但是该专利设计有多孔介质散热单元和金属散热单元两个散热元件，增加了散热片的厚度，使得散热片系统外形尺寸大，传热效率较低。
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紧凑式散热片系统，避免在散热片内空气自然对流的进出口布置母管，以增强自然对流，而且采用紧凑设计，分别针对多孔介质辐射板和翅片进行强化传热，减少散热片的外形体积。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种紧凑式散热片系统，包括多孔介质辐射板、传热管、翅片和导流板，所述传热管位于所述多孔介质辐射板内，所述传热管位于所述翅片的一端，所述导流板位于所述翅片的另一端。进一步地，所述多孔介质辐射板采用的多孔介质应选择具有高导热性、高吸湿性，并且具有一定的结构强度的材料，可选用的材料包括烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、玻璃纤维、活性炭、混凝土、氧化锆陶瓷、硅化物、金属泡沫和岩石类中的一种或多种，以及其他具有上述多孔介质性能的新型材料。进一步地，所述多孔介质与所述翅片和所述导流板在横向上形成封闭空间，空间内空气不能横向交换，只能从散热片上下方向流动，增强了自然对流，提高了换热效果。进一步地，所述传热管设置为并联管道和串联管道中的一种。进一步地，所述翅片设置为与传热管平行或者垂直中的一种，并且与传热管紧密接触。进一步地，所述翅片和所述导流板材料设置为金属，优选为铜。进一步地，多孔介质辐射板内设置多孔金属骨架，金属骨架内填充多孔介质材料，以分别利用金属骨架的传热能力和多孔介质材料的吸水能力，提高多孔介质辐射板的综合性能。进一步地，所述翅片上部设置有疏水区，所述疏水区内设置有至少一个导水体，所述疏水区表面具有疏水性，水的接触角大于90°，一方面利于形成滴状冷凝，另一方面也利于冷凝水从翅片表面滚落，并进一步沿导水体排出。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术散热片系统没有进出口母管，或者母管置于散热片左右两侧，保持了散热片内空气自然对流的流道畅通，传热效果良好。此外，在解决冷凝水问题的同时，降低了散热片系统的体积，散热片很薄，外形美观。附图说明图1(a)是本专利技术的一种紧凑式散热片系统示意图；图1(b)是本专利技术的一种紧凑式散热片系统横截面图；图1(c)是具有两个导流板的系统横截面图；图2(a)是串联传热管与垂直翅片平面示意图；图2(b)是串联传热管与垂直翅片示意图；图3(a)是并联传热管与垂直翅片平面示意图；图3(b)是并联传热管与垂直翅片示意图；图4(a)是串联传热管与平行翅片平面示意图；图4(b)是串联传热管与平行翅片示意图；图5(a)是带金属骨架的多孔介质辐射板截面图；图5(b)-(e)为有序二维金属点阵金属骨架示意图；图5(f)为有序三维金属点阵金属骨架示意图；图5(g)为无序通孔泡沫金属的金属骨架示意图；图6是具有局部疏水区的翅片示意图；图7是分段式翅片示意图。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)-(b)所示为本专利技术的一种紧凑式散热片系统示意图。如图所示，散热片系统沿重力方向竖向放置，系统包括传热管10、翅片11、导流板12和多孔介质辐射板13。传热管10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10整体封包起来。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。在多孔介质辐射板13内，传热管10穿过翅片11的一端，并通过胀管工艺或者焊接工艺与翅片11紧密接触。翅片11的另一端与导流板12紧密接触，优选的翅片11焊接在导流板12上。如图1(b)所示，相邻的两个翅片11、多孔介质辐射板13与导流板12形成了多个并列排列其横向上封闭的空间15，空气只能从封闭空间15的上部和下部开口流进流出，相邻的封闭空间15之间空气不能横向流动。当存在温差时，空气密度随之变化,空气就能在封闭空间15内沿重力方向自然流动，即所谓的“烟囱效应”。传热管10与外部的冷源和热源连接，将冷热流体工质导入散热片系统内，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。在另一侧，冷热能量由传热管10传入翅片11和导流板12内，封闭空间15内的空气被加热或冷却后，在密度差的驱动下在空间内流动，制冷工况下空气向下流动流出封闭空间15，在制热工况下空气向上流动流出封闭空间15，从而将冷热能量带出散热片进入外部环境。多孔介质辐射板13由多孔介质材料制成，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，如沸石、二氧化硅、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、活性白土、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-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-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化镧、二氧化硅-氧化钡、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。传热管10的材料为金属，包括铜、铁、铝、钢以及合金，优选为铜。翅片11和导流板12的材料也是金属，优选为铜。传热管10、翅片11和导流板12可以采用同一种金属，也可以采用不同的金属。在制冷工况下，如果多孔介质辐射板13的表面温度低于空气露点温度，空气中的水蒸汽就会在多孔介质辐射板13表面冷凝，冷凝水随即被多孔介质吸收，根据扩散原理，吸收的冷凝水将在多孔介质辐射板13内扩散。由于翅片11以及导流板12的导热系数相对多孔介质材料导热系数更高，因此在封闭空间15内的空气温度比多孔介质辐射板13外表面附近空气温度更低，封闭空间15内空气将凝结更多的冷凝水，冷凝水将沿着翅片11或者导流板12在重力驱动下向下流出。析出冷凝水后，封闭空间15内的空气也相对比较干燥，可以进一步吸收多孔介质辐射板13内吸附的冷凝水，从而对多孔介质辐射板13进行干燥。为了提高传热效率，可以进一步提高翅片11的表面积，如图1(c)所示，设计有两个甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑式散热片系统，包括多孔介质辐射板、传热管、翅片和导流板，其特征在于：所述传热管设置于所述多孔介质辐射板内，所述传热管位于所述翅片的一端，所述导流板位于所述翅片的另一端,所述多孔介质辐射板由多孔介质材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种紧凑式散热片系统，包括多孔介质辐射板、传热管、翅片和导流板，其特征在于：所述传热管设置于所述多孔介质辐射板内，所述传热管位于所述翅片的一端，所述导流板位于所述翅片的另一端,所述多孔介质辐射板由多孔介质材料制成。2.根据权利要求1所述的一种紧凑式散热片系统，其特征在于：所述多孔介质材料为烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、玻璃纤维、活性炭、混凝土、氧化锆陶瓷、硅化物、金属泡沫或岩石。3.根据权利要求1所述的一种紧凑式散热片系统，其特征在于：所述多孔介质辐射板与所述翅片和所述导流板在横向上排列且形成封闭空间。4.根据权利要求1所...

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