一种套管式金属泡沫换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种套管式金属泡沫换热器，包括外管和内管，其特征在于，所述的外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。本发明专利技术的套管式金属泡沫换热器，由于采用金属泡沫代替了传统的铝箔，金属泡沫传热效率高，另外，内管与外管内填充的金属泡沫结构，尺寸，性能都不相同。套管可以包括多内管的情况，而且内外管截面形状可以是圆形，方形，或其他形状。这样就可以满足各类的换热要求，适合工业的各个领域，具有极佳的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种换热器，尤其是可以广泛用于工业设备的换热器，具体涉及一种套管式金属泡沫换热器。
技术介绍
近几年来，随着社会的发展，化石能源逐渐枯竭，对能源的要求也越来越高。一般套管式换热器由于体积比较小、换热效率比较高、适用压力高、可靠性好等优点，可以满足以往一般性的对能源利用的要求。但是，对于进一步提高换热效率，适应时代对能源的要求，这种换热器还需要进行改进。在提高换热器的换热性能方面，国内外的专家学者都作了大量的分析，但目前研究的主题方向是提高传热系数K。增强传热可通过增加传热面积实现，但增加传热面积不应靠加大整体设备的尺寸来实现，而应从设备的自身结构来考虑。
技术实现思路
为了进一步减少热损失，提高换热效率，本专利技术的目的在于，提供一种套管式高效金属泡沫换热器。增加传热面积总体上分为两种途径管外表面积的增加和管内表面积的增加。采用填充金属泡沫的套管式结构正好利用了此两种途径，有利于大大提高换热系数，减少热损失。实现上述专利技术的目的的技术方案是这样来解决的一种套管式金属泡沫换热器，包括外管和内管，其特征在于，所述的外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。本专利技术的其它一些特点是，所述的金属泡沫的孔洞直径为0.05mm～5mm。上述金属泡沫通过液态金属注入气体发泡剂、电镀或熔模浇铸、固体粉末烧结或注射成型方法制成。外管内的内管有一根或多根。本专利技术的套管式金属泡沫换热器采用套管结构，内外管内都填充了金属泡沫。由于采用金属泡沫代替了传统的铝箔，而金属泡沫具有传热效率高、比表面积(可达2000～10000m2/m3)大、密度小(是固体材料的2％-25％)的优点，可以显著增加换热面积，减少反应热损失。由于金属泡沫结构、性能的独特性，这种热交换器极大地满足了热效率的要求，而且结构简单，尺寸很小，可以满足工业中各种应用的需求，具有很好的市场前景。总之，本专利技术换热热损失小，效率极高，可以广泛应用于各种工业领域。附图说明图1是本专利技术的一种实施例的结构示意图。其中(a)是剖视图，(b)是侧视图。图2是本专利技术的另一种实施例的结构示意图，采用一套管多芯管的结构形式。图3为本专利技术的第三种实施例，套管为矩形，作为此高效金属泡沫换热器的结构变通形式。下面结合附图以及通过优选实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施例方式传统的管式换热器一般由换热管、增强换热元件和辅助换热装置组成，其中增强换热元件可以布置在换热管内和/或外，如布置在换热管外的铝箔、翅片，布置在换热管内的扰流芯子，作用都是增强换热。本专利技术采用套管式换热管，由外管和内管组成，外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。作为增强换热元件。由于泡沫金属独特的结构和性能，使得换热器的换热效率大大提高。内管与外管内填充的金属泡沫结构，尺寸，性能都不相同。内管和内外管之间的空间内流通的流体可以是顺流，亦可是逆流。这样就可以满足各类的换热要求，极大地拓宽了换热器的应用范围。上述的换热器，其金属泡沫孔洞直径为0.05mm～5mm。金属泡沫通过金属粉末烧结、电镀或熔模浇注(渗流)等方法覆盖在内管内表面以及外管与内管之间的区域上。以下是专利技术人给出的实施例。图1所示为本专利技术的一种实施例。该换热器由外管2和内管1组成，外管2内填充有金属泡沫b，内管2镶嵌在外管2内的金属泡沫b中，内管1内也填充有金属泡沫a，金属泡沫a和金属泡沫b内部有供气体或液体介质流通的孔洞。金属泡沫a和金属泡沫b分别烧接在内管内壁和内外管之间的空间，当然，金属泡沫a、b也可以采用粘接、焊接等其他方法与外管和内管连接，总之，只要与管紧密结合，达到增加换热效果的目的即可。金属泡沫a、b主要由液态金属注入气体或发泡剂法、熔模浇铸法、固体粉末烧结法及注射成型等方法生成。金属泡沫的内部有供气体或液体介质流通的孔洞，孔洞的直径为几十微米到几毫米不等，随换热器的功率大小、应用领域的需要而设置。如家用空调用换热器金属泡沫的孔洞直径一般为0.05mm～5mm。金属泡沫的材料可以采用与常用的铜管换热管的材料相同，亦可采用与换热管不同种类的金属，如铝、不锈钢或其他的金属材料。采用金属泡沫的显著优点是，其具有传热效率高，较大的比表面积(可达2000-10000m2/m3)及低密度(是固体材料的2％-25％)，重量轻、结构紧凑，优良的降噪功能等特性，且任意金属材料均可加工制成，所以在新型高效紧凑式换热器方面显示出极大的应用价值。参见图2，这种套管式高效金属泡沫换热器包括一个圆形外管套多个内管管(芯套)的管式结构。不同的芯内填充之金属泡沫彼此一般不相同(或相同)，并与套管内填充的泡沫金属不同。这样在前述特点的基础上可以实现热量的多次利用，进一步减少了热损失。外管的形状也不局限于圆形，其他形状亦可，图3给处了一种矩形结构的外管形式。本专利技术不局限以上的实施方式，还可以变换成其他的结构形式，或者是等同的替换，但只要是套管式换热管，并且内管和管间都填有加金属泡沫，均落入本专利技术的保护范围。权利要求1.一种套管式金属泡沫换热器，包括外管和内管，其特征在于，所述的外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。2.如权利要求1所述的套管式金属泡沫换热器，其特征在于，所述的金属泡沫的孔洞直径为0.05mm～5mm。3.如权利要求1所述的套管式金属泡沫换热器，其特征在于，所述的金属泡沫通过液态金属注入气体发泡剂、电镀或熔模浇铸、固体粉末烧结或注射成型方法制成。4.如权利要求1所述的套管式金属泡沫换热器，其特征在于，所述的外管内的内管有一根或多根。5.如权利要求1或2所述的套管式金属泡沫换热器，其特征在于，所述的金属泡沫的材料与换热管材料相同，或采用与换热管不同种类的金属材料。6.如权利要求5所述的套管式金属泡沫换热器，其特征在于，所述的金属泡沫的材料为铜、铝、不锈钢或其他金属。全文摘要本专利技术公开了一种套管式金属泡沫换热器，包括外管和内管，其特征在于，所述的外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。本专利技术的套管式金属泡沫换热器，由于采用金属泡沫代替了传统的铝箔，金属泡沫传热效率高，另外，内管与外管内填充的金属泡沫结构，尺寸，性能都不相同。套管可以包括多内管的情况，而且内外管截面形状可以是圆形，方形，或其他形状。这样就可以满足各类的换热要求，适合工业的各个领域，具有极佳的应用前景。文档编号F28F13/00GK1948885SQ20061010459公开日2007年4月18日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日专利技术者赵长颖, 杜艳平, 李增耀 申请人:西安交通大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管式金属泡沫换热器，包括外管和内管，其特征在于，所述的外管内填充有金属泡沫，内管镶嵌在外管内的金属泡沫中，内管内也填充有金属泡沫，所述的金属泡沫内部有供气体或液体介质流通的孔洞。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵长颖，杜艳平，李增耀，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]