本发明专利技术公开了一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，包括若干换热单元，每换热单元包括前后装饰层、前后顶端挡板、前后底端挡板、换热芯体、连接管段；换热芯体与其他部件通过螺栓连接为一体，包括分水干管、集水干管、毛细管网栅层、绝热层、金属泡沫层等；分水干管两端、集水干管两端分别与上设球阀的连接管段相连通；各连接管段通过过渡接头连接，将各换热单元串联；毛细管网栅层毛细管插嵌连接于分水干管、集水干管；金属泡沫层与毛细管网栅层高温粘结为一体；绝热层与毛细管网栅层胶粘为一体。本发明专利技术可折叠，通过绝热层‑毛细管网栅层‑金属泡沫层结构实现单向散热，均温辐射，精准局部供暖，节能舒适。
A collapsible capillary grid efficient radiator based on metal foam
【技术实现步骤摘要】
一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器
本专利技术属于高效传热节能领域，特别涉及一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器。
技术介绍
毛细管网末端系统利用仿生学原理，在管网中和人体毛细管中的液体流动速度基本相同，都在0.05～0.2m/s之间，人体皮下组织的毛细血管与周围环境进行热量交换，达到自身温度调节的目的。管网内流通着较低温度的热水，以小温差向房间辐射热量；夏季毛细管网内流通着温度较高的冷水，以小温差向房间辐射冷量。人体和空间的热交换主要是辐射的形式进行，使人体舒适度高，且毛细管辐射式空调系统没有室内运动部件，不会产生任何室内噪音，是最为安静的空调系统。由于其换热表面积大，散热温差小，舒适性高，静音，节能等特性，辐射热量均匀而温和，因此特别适合办公与家居环境调控。毛细管网末端系统常安装于房间顶棚、墙面或地面，可对整个房间进行温度的调节，但缺乏针对于局部个体取暖的需求，当整个房间内某段时间只有局部个体或局部区域有供暖需求时，而布置于顶棚、墙面、地面的毛细管网末端系统仍对整个房间持续供暖，这种供暖方式节能性不高，造成了热量的浪费。例如当夜间睡觉时，仅床周围局部区域需要较高的供热需求，基于此，一种适用于满足局部换热需求的节能性散热器可以减少额外的热量浪费，实现所供即所需的高效能量利用。实现高效传热始终是散热器重要的目标，具有孔隙结构的金属泡沫由于有较大的比表面积和低密度，传热性能远高于传统散热片，广泛适用于各种散热设备中。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器。本专利技术结合金属泡沫、低导热系数的陶瓷纤维纸和毛细管网组成换热芯体的三层结构，即绝热层-毛细管网栅层-金属泡沫层，在室内散热末端，考虑实现单向散热，局部供暖的均温辐射散热器，达到节能舒适的目标，在使用过程中考虑散热器可折叠，易拆卸的模块性结构，来加强其功能性，适用性。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，包括若干依次串联在一起的换热单元，每个换热单元均包括前装饰层、后装饰层、前顶端挡板、后顶端挡板、前底端挡板、后底端挡板、换热芯体和连接管段，换热芯体包括顶端定位片、底端定位片、分水干管、集水干管、毛细管网栅层、绝热层和金属泡沫层；其中，前顶端挡板和前底端挡板分别可拆卸连接在前装饰层的顶端和底端，后顶端挡板和后底端挡板分别可拆卸连接在后装饰层的顶端和底端；换热芯体中，分水干管和集水干管在水平方向上分别连接在毛细管网栅层的顶端和底端，并分别与毛细管网栅层内若干竖直方向上设置的毛细管两端连通，顶端定位片连接在分水干管顶端，底端定位片连接在集水干管底端，金属泡沫层与毛细管网栅层粘结为一体，绝热层设置在毛细管网栅层背面，并与毛细管网栅层胶粘为一体；换热芯体设置在前装饰层和后装饰层之间，且前顶端挡板、顶端定位片和后顶端挡板连接在一起，前底端挡板、底端定位片和后底端挡板连接在一起；换热芯体的分水干管两端、集水干管两端分别连接有连接管段，相邻两个换热单元之间通过连接管段和过渡接头连接在一起。本专利技术进一步的改进在于，换热芯体还包括定位孔架和定位条，毛细管网栅层的若干毛细管插于定位孔架来间隔固定，定位条设置于毛细管网栅层二分之一处，用于对毛细管网栅层进行加固。本专利技术进一步的改进在于，绝热层为导热系数λ<0.20W/(m·K)的陶瓷纤维纸。本专利技术进一步的改进在于，连接管段上设有球阀。本专利技术进一步的改进在于，使用时，一侧换热单元分水干管的连接管段设有堵头，集水干管同侧的连接管段连接至出水管，另一侧换热单元分水干管的连接管段连接至进水管，集水干管的连接管段同侧设有堵头。本专利技术进一步的改进在于，每个换热单元中顶端挡板、换热芯体的顶端定位片、后顶端挡板均设在同一水平高度；前底端挡板、换热芯体的底端定位片、后底端挡板均设在同一水平高度。本专利技术进一步的改进在于，毛细管网栅层采用若干外径为3.5-5.0mm，壁厚为0.9mm的毛细管组成，若干毛细管并联组成毛细管网栅层，相邻两个毛细管之间间隔为10mm-30mm，以水为热媒输送能量，供热时水温为28-32℃的低温热水。本专利技术进一步的改进在于，连接管段为参照GB/T3683-2011标准设计制作的由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ层钢丝编织增强层及合成橡胶外胶层组成的高压钢丝编织胶管。本专利技术进一步的改进在于，前装饰层、后装饰层为具有良好导热性的铝片，前装饰层、后装饰层与换热芯体通过T型铝合金压条使用螺栓连接。本专利技术进一步的改进在于，前顶端挡板、后顶端挡板、前底端挡板和后底端挡板均采用不锈钢板制成。本专利技术具有如下有益的技术效果：本专利技术提供的一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，将有较大的比表面积和低密度的传热性能突出的金属泡沫材料，壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小、能实现辐射均温供暖的毛细管网和低导热系数的绝热层结合起来，组成换热芯体的三层结构，即绝热层-毛细管网栅层-金属泡沫层，三层结构可实现单向散热，局部供暖，将金属泡沫层朝向所需供暖侧，减少了非所需供暖侧的热量损失，使热量精准释放给局部区域，提高了热量的利用率，达到节能的目的，同时毛细管网栅层均温辐射的供暖方式保证了高舒适性。进一步，连接管段采用具有优良的耐曲绕性和耐疲劳性的高压钢丝编织胶管，实现散热器可折叠性；进一步，前装饰层、后装饰层与换热芯体通过T型铝合金压条使用螺栓连接，此种可拆卸的组装方法便于检修换热芯体内部故障和清洗；各换热单元之间串联连接的模块化结构增强了散热器的适用性和功能性。综上所述，本专利技术提供的一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，其通过绝热层-毛细管网栅层-金属泡沫层的结构实现单向散热，均温辐射，精准局部供暖，相比于传统散热器节能又舒适，可折叠、可拆卸的连接方式和模块化结构使散热器兼备美观性、适用性和功能性。附图说明图1显示了本专利技术基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效换热器各换热单元的结构示意图。图2显示了基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效换热器各换热单元的串联组装示意图。图3显示了以前装饰层为例，前装饰层与换热芯体通过T型铝合金压条使用螺栓连接的安装示意图。附图标记说明：1-前装饰层；2-后装饰层；3-前顶端挡板；4-后顶端挡板；5-前底端挡板；6-后底端挡板；7-换热芯体；8-连接管段；9-螺孔；10-过渡接头；11-堵头；12-T型铝合金压条；71-顶端定位片；72-底端定位片；73-分水干管；74-集水干管；75-毛细管网栅层；76-定位孔架；77-定位条；78-绝热层；79-金属泡沫层；710-预留槽孔；711-密封圈槽；81-球阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1至图3所示，本专利技术提供的一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，包括若干换热单元，若干换热单元物理尺寸相同，如图1所示，每个换热单元均包括前装饰层1、后装饰层2、前顶端挡板3、后顶端挡板4、前底端挡板5、后底端挡板6、换热芯体7和连接管段8；前装饰层1和后装饰层2为具有良好导热性的铝片，如图3所示，前装饰层1、后装饰层2与换热芯体7通过T型铝合金压条12使用螺栓连接；前顶端挡板3、后顶端挡本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，其特征在于，包括若干依次串联在一起的换热单元，每个换热单元均包括前装饰层(1)、后装饰层(2)、前顶端挡板(3)、后顶端挡板(4)、前底端挡板(5)、后底端挡板(6)、换热芯体(7)和连接管段(8)，换热芯体(7)包括顶端定位片(71)、底端定位片(72)、分水干管(73)、集水干管(74)、毛细管网栅层(75)、绝热层(78)和金属泡沫层(79)；其中，前顶端挡板(3)和前底端挡板(5)分别可拆卸连接在前装饰层(1)的顶端和底端，后顶端挡板(4)和后底端挡板(6)分别可拆卸连接在后装饰层(2)的顶端和底端；换热芯体(7)中，分水干管(73)和集水干管(74)在水平方向上分别连接在毛细管网栅层(75)的顶端和底端，并分别与毛细管网栅层(75)内若干竖直方向上设置的毛细管两端连通，顶端定位片(71)连接在分水干管(73)顶端，底端定位片(72)连接在集水干管(74)底端，金属泡沫层(79)与毛细管网栅层(75)粘结为一体，绝热层(78)设置在毛细管网栅层(75)背面，并与毛细管网栅层(75)胶粘为一体；换热芯体(7)设置在前装饰层(1)和后装饰层(2)之间，且前顶端挡板(3)、顶端定位片(71)和后顶端挡板(4)连接在一起，前底端挡板(5)、底端定位片(72)和后底端挡板(6)连接在一起；换热芯体(7)的分水干管(73)两端、集水干管(74)两端分别连接有连接管段(8)，相邻两个换热单元之间通过连接管段(8)和过渡接头(10)连接在一起。...
【技术特征摘要】
1.一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，其特征在于，包括若干依次串联在一起的换热单元，每个换热单元均包括前装饰层(1)、后装饰层(2)、前顶端挡板(3)、后顶端挡板(4)、前底端挡板(5)、后底端挡板(6)、换热芯体(7)和连接管段(8)，换热芯体(7)包括顶端定位片(71)、底端定位片(72)、分水干管(73)、集水干管(74)、毛细管网栅层(75)、绝热层(78)和金属泡沫层(79)；其中，前顶端挡板(3)和前底端挡板(5)分别可拆卸连接在前装饰层(1)的顶端和底端，后顶端挡板(4)和后底端挡板(6)分别可拆卸连接在后装饰层(2)的顶端和底端；换热芯体(7)中，分水干管(73)和集水干管(74)在水平方向上分别连接在毛细管网栅层(75)的顶端和底端，并分别与毛细管网栅层(75)内若干竖直方向上设置的毛细管两端连通，顶端定位片(71)连接在分水干管(73)顶端，底端定位片(72)连接在集水干管(74)底端，金属泡沫层(79)与毛细管网栅层(75)粘结为一体，绝热层(78)设置在毛细管网栅层(75)背面，并与毛细管网栅层(75)胶粘为一体；换热芯体(7)设置在前装饰层(1)和后装饰层(2)之间，且前顶端挡板(3)、顶端定位片(71)和后顶端挡板(4)连接在一起，前底端挡板(5)、底端定位片(72)和后底端挡板(6)连接在一起；换热芯体(7)的分水干管(73)两端、集水干管(74)两端分别连接有连接管段(8)，相邻两个换热单元之间通过连接管段(8)和过渡接头(10)连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，其特征在于，换热芯体(7)还包括定位孔架(76)和定位条(77)，毛细管网栅层(75)的若干毛细管插于定位孔架(76)来间隔固定，定位条(77)设置于毛细管网栅层(75)二分之一处，用于对毛细管网栅层(75)进行加固。3.根据权利要求1所述的一种基于金属泡沫的可折叠式毛细管网栅高效散热器，其特征在于，绝热层(78)为导热系数λ...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨肖虎，郭俊菲，白青松，李杨，金立文，孟祥兆，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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