具有泵辅助的热管回路制造技术

一种热管回路，包括：第一热管部分，具有第一温度；第二热管部分，具有比第一温度更高的第二温度。第一热管部分是冷凝器，第二热管部分是蒸发器。蒸气线路连接第一热管部分上部和第二热管部分上部。液体线路连接第一热管部分的下部和第二热管部分下部。在一个实施例中，第一热管部分设置在第一高度，第二热管部分设置在比第一高度更高的第二高度。泵通过液体线路从第一热管部分向第二热管部分抽取液体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
热管热交换器在热回收和除湿领域是众所周知的。热管借助相变过程通过蒸发吸收热量和通过冷凝释放热量，借助很小的温差以传输大量的热能。热管典型地包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器和蒸发器在封闭系统内相互连接。典型的热管包括密闭管道系统，所述密闭管道系统具有形成蒸发器部分的一个末端和形成冷凝器部分的另一个冷却器和低压端。使用中，存在于蒸发器部分的液体制冷剂通过环境加热、蒸发、并且上升进入冷凝器部分。在冷凝器部分，制冷剂通过环境冷却，并伴随释放热量发生凝结，然后重新返回到蒸发器部分。该循环再次重复，导致连续循环，在所述循环中由蒸发器从环境中吸收热量并且由冷凝器释放热量。热管热交换器通常制成两部分，所述两部分分别插进两股气流中，所述两股气流之间存在温差。两气流优选的彼此非常相近并且流向相反。热管中的制冷剂通过被动技术(passive techniques)引导，例如自流(gravityflow)、毛细管作用、热泵作用和热吸水管(thermo-syphoning)作用。所述被动技术具有尺度限制，并在相对小的热管中工作状态良好。因此，有必要将其设计成用于大型热管或在比冷源更高热源或气流之间传递热量时也保持工作状态良好的热管。
技术实现思路
一种热管回路，包括第一热管部分，所述第一热管部分具有第一温度；第二热管部分，所述第二热管部分具有比第一热管部分温度更高的第二温度。第一热管部分是冷凝器，第二热管部分是蒸发器。蒸气线路连接第一热管部分上部和第二热管部分上部。液体线路连接第一热管部分的下部和第二热管部分下部，在一个实施例中，第一热管部分设置在第一高度，第二热管部分设置在比第一高度更高的高度。泵通过流体线路从第一热管部分向第二热管部分引导液体。附图说明图1是说明现有技术的蜿蜒热管的示意图。图2是说明现有技术的3-D热管的示意图。图3是说明单向泵辅助热管回路的侧视图。图4是说明利用单个泵的双向泵辅助热管回路的侧视图。图5是说明利用两个泵的双向泵辅助热管回路的侧视图。图6是说明利用两个泵和旁路阀的双向泵辅助热管回路的侧视图。图7是说明液体抽吸的注水方法的侧视图。图8是说明液体抽吸的分配方法的一个实施例的侧视图。图9是说明液体抽吸的分配方法的第二实施例的侧视图。图10是说明热管管道可替换的实施例的侧视图。图11是说明热管管道的另一实施例的侧视图。具体实施例方式本专利技术利用一个或多个泵有效地抽吸热管中的工作流体(例如制冷剂)以促进热传递。特别地，本专利技术应用在大尺寸热管和在与冷源位于同一高度或比冷源铰高的位置的热源或气流间传递热量的热管中。有两种基本结构单向泵辅助、双向泵辅助和在流体分配上的两种变换蒸发器部分的注入和喷出。图1是说明现有技术的蜿蜒热管的示意图。众所周知，在以前的技术中，回路热管可有效地运作，容易制造，并有很好的成本效益，该技术中Khanh Dinh申请的美国专利NO.5,845,702中披露，所述专利美国专利NO.5,845,702的题目是“Serpentine Heat Pipe and DehumidificationApplication in Air Conditioning Systems”，在此并入作为参考。图2是说明现有技术的3-D热管的示意图，如Khanh Dinh在美国专利NO.5,921,315中所述，其题目为“3-D热管”，在此并入作为参考。热管系统的传统结构是“热”部分或热气流中的部分必须设置得位置比“冷”部分低。所述的“热”和“冷”是相对的；两部分相对来说，具有较高温度的部分称为“热”部分，具有较低温度的部分称为“冷”部分，即使这两部分摸起来可能不热也不冷。在热部，热管内的工作流体蒸发，蒸汽上升进入冷部，然后所述蒸汽凝结并在重力作用下重新回到下部。只要下部温度高于上部，所述循环就会重复。工作流体是任意能够蒸发和凝结的液体，并且典型的液体例如是水、丙酮、酒精、乙二醇或诸如氟里昂的制冷剂。然而，在某些情况下，下部的温度低于上部的温度。这样，液体在上部蒸发、凝结并落至下部。因为下部较冷，所以其中的液体不能蒸发，反而会聚集在温度较低的下部，由此，反复进行的循环传热过程停止。此外，所述设计的效率随热管变大而减少。借助新的抽吸热管回路，可以建立更大尺寸的热管而没有效率损失。图3是说明单向泵辅助热管回路的侧视图。热管回路10典型地包括两部分31和32，该两部分31和32通过蒸汽线路33和液体线路34连接，所述蒸汽线路33连接31和32的上部，所述液体线路34连接31和32的下部。所述热管回路的典型应用是用于大建筑的通风系统，诸如需要大量的新鲜空气的医院。该实施例中，流出的气流比流进的气流位置高。在夏季，当室内气体比室外气体温度低时，下部31将会更热并且上部32将会更冷。热气体使下部31内的液体蒸发，该下部31充当蒸发器；蒸汽将升至上部32，凝结成液体，在重力作用下进入下部31，该上部32充当冷凝器。只要存在温差，该循环将不断的重复。然而，在冬季时，温度梯度颠倒。流出的空气温度高于流入的空气温度。因此，下部31将会更冷而上部32将会更热。蒸汽凝结成液体并聚集在下部31，所述下部31此时充当冷凝器，并且所有热传递将停止，除非液体重新回到上部。泵35将液体抽回至更热的上部32，该上部32此时充当蒸发器，其中液体蒸发，使热管循环得到继续并且传递热量。泵35可以是众所周知的用于抽取液体的设备或机器。热管回路10的结构通过本领域公知的产品或方法来实现，例如通过焊接件连接热管回路的各个部件。随着热管用于传递热量的相变过程，即使“热”部分和“冷”部分之间存在非常小的温差，液体也会蒸发并再次凝结。借助热管，甚至当热部和冷部之间的温差为5°F时，热量传递也会发生。当热管被设计具有非常低的压降时，甚至在大约3°F或1°F的温差时，热量传递也会发生。如没有所述的相变，需要更大的温差以用于传递热量。此外，相变过程的应用也考虑到热量传递只需非常少的工作液体。没有相变过程，需要许多倍的工作液体才能实现相同数量的热量传递。单向泵辅助设备用于将液体抽回至较高的热部，在其中，所述液体可蒸发并继续传递热量。只有当热传递颠倒时，即当上部温度变的比下部温度高时，泵将打开。例如，所述情况在夏和冬季空对空通风热回收操作中会出现，其中，随着季节的变换，热部和冷部会颠倒。作为一个例子，如果氟里昂-22在热管回路10中用作工作液体，1磅的氟里昂-22在热部蒸发并在“冷”部分凝结传输的热量是70BTU。图4是说明利用单个泵的双向泵辅助热管回路的侧视图。当两部分位于同一水平或大约同一水平或离开很远时，利用双向泵辅助结构。当热管的热部和冷部被分开很大距离时，利用泵通过克服管道系统的阻力以协助液体循环。所述液体和蒸汽循环的阻力是由诸如摩擦力或阻挡造成的，所述摩擦力是由于管道的长度导致，所述阻挡是由于管道的结构导致，例如管道上下运转和转向。泵的应用在管的设计中具有更大的灵活性，而不用担心降低效率。当热和冷部位于同一水平或大约同一水平时，静止的液体时在两部分内趋于同一水平。大体上，差不多热管的热部充满液体而冷部充满蒸汽。这将使热部具有最大蒸汽量，在冷部具有最大的蒸汽凝结量。泵的作用是使液体循环，并推动液面使其尽可能地升至充满热部和当液体倒空时流出冷部。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管回路，其包括：第一热管部分，其具有第一温度；第二热管部分，其具有比所述第一温度更高的第二温度；蒸气线路，其连接第一热管部分的上部和第二热管部分的上部；液体线路，其连接第一热管部分的下部和第二热管的下部 ；和泵，其通过液体线路从第一热管部分向第二热管部分抽取液体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉尼迪那，
申请(专利权)人：汉尼迪那，
类型：发明
国别省市：US[美国]