一种可变导热管式换热器制造技术

本申请涉及一种可变导热管式换热器，包括；壳体；至少一个热管，其设于壳体内；两块隔板，其设于壳体内且套设于热管上，两块隔板沿热管轴向间隔设置并将壳体内分隔为互不联通的贮气室、冷凝室和蒸发室，且贮气室、冷凝室和蒸发室沿热管的轴向依次分布，热管位于贮气室内的管段中填充有不凝性气体，且贮气室内在设定温度下，不凝性气体填充至热管位于冷凝室内的管段中。本申请通过设置贮气段，可调节冷凝段的工作换热面积，调节冷凝段的传热能力，使气态传热介质的冷凝速率随热流体的温度变化同步变化，使得传热介质的汽化和冷凝速率达到平衡，热管内蒸气压不变，液态传热介质的沸点不变，从而保持热管的工作温度不变。从而保持热管的工作温度不变。从而保持热管的工作温度不变。

【技术实现步骤摘要】
一种可变导热管式换热器


[0001]本申请涉及换热器的
，特别涉及一种可变导热管式换热器。

技术介绍

[0002]目前，热管式换热器作为一种新型的高效热交换器，其应用已经扩展到电子散热、余热回收、石油化工等方面，且获得了显著的效果。
[0003]相关技术中，普通热管的工作温度是由热源和热汇的条件决定的，因此，改变热负荷或蒸发段的温度就将引出热管工作温度的改变。
[0004]但是，在某些应用场合，需要蒸发段的温度随着热负荷的变化而保持不变，而导热率接近常量的普通热管式热管换热器无法满足这一需求。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种可变导热管式换热器，以解决相关技术中普通热管式热管换热器无法满足蒸发段的温度随着热负荷的变化而保持不变这一需求的问题。
[0006]本申请所采用的技术方案是：
[0007]一种可变导热管式换热器，包括：
[0008]壳体；
[0009]至少一个热管，其设于所述壳体内；
[0010]两块隔板，其设于所述壳体内且套设于所述热管上，两块所述隔板沿所述热管轴向间隔设置并将所述壳体内分隔为互不联通的贮气室、冷凝室和蒸发室，且所述贮气室、所述冷凝室和所述蒸发室沿所述热管的轴向依次分布，所述热管位于所述贮气室内的管段中填充有不凝性气体，且所述贮气室内在设定温度下，不凝性气体填充至所述热管位于所述冷凝室内的管段中。
[0011]通过采用上述技术方案，设置贮气段，在热流体的温度变化使热管内气态传热介质量改变时，热管内蒸气压变化使得填充在贮气段内且部分填充至冷凝段内的不凝性气体的体积发生变化，冷凝段内填充不凝性气体的长度变化，从而改变冷凝段内气态传热介质与冷流体的换热面积，即通过贮气段可调节冷凝段的工作换热面积，以改变冷凝段的传热能力；气态传热介质的冷凝速率随热流体的温度变化同步变化，使得传热介质的汽化和冷凝速率达到平衡，热管内蒸气压不变，液态传热介质的沸点不变，从而保持热管的工作温度不变。
[0012]一些实施例中，所述壳体上设有加热组件，其用于调节所述贮气室内温度。
[0013]一些实施例中，所述贮气室内填充有保温液，所述热管位于所述贮气室内的管段浸泡在保温液中，所述加热组件用于调节保温液的温度。
[0014]一些实施例中，所述热管位于所述贮气室内的管段内径大于位于所述冷凝室内的管段内径。
[0015]一些实施例中，所述壳体上设有连通所述冷凝室的冷流体进口和冷流体出口，且
沿所述热管的轴向，所述冷流体进口到所述贮气室的距离大于所述冷流体出口到所述贮气室的距离。
[0016]一些实施例中，所述壳体上设有连通所述蒸发室的热流体进口和热流体出口，且沿所述热管的轴向，所述热流体进口到所述贮气室的距离大于所述热流体出口到所述贮气室的距离。
[0017]一些实施例中，所述冷凝室内流体流向与所述蒸发室内流体流向相反。
[0018]一些实施例中，所述热管为中空金属管。
[0019]一些实施例中，所述热管截面呈圆形。
[0020]一些实施例中，所述热管设置有至少两个。
[0021]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0022]本申请实施例提供了一种可变导热管式换热器，其通过设置贮气段，在热流体的温度变化使热管内气态传热介质量改变时，热管内蒸气压变化使得填充在贮气段内且部分填充至冷凝段内的不凝性气体的体积发生变化，冷凝段内填充不凝性气体的长度变化，从而改变冷凝段内气态传热介质与冷流体的换热面积，即通过贮气段可调节冷凝段的工作换热面积，以改变冷凝段的传热能力；气态传热介质的冷凝速率随热流体的温度变化同步变化，使得传热介质的汽化和冷凝速率达到平衡，热管内蒸气压不变，液态传热介质的沸点不变，从而保持热管的工作温度不变。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的可变导热管式换热器的结构示意图。
[0025]图中：1、壳体；11、贮气室；12、冷凝室；13、蒸发室；2、热管；21、贮气段；22、冷凝段；23、蒸发段；3、隔板；4、加热组件；5、冷流体进口；6、冷流体出口；7、热流体进口；8、热流体出口。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]本申请实施例提供了一种可变导热管式换热器，其能解决目前的普通热管式热管换热器无法满足蒸发段的温度随着热负荷的变化而保持不变这一需求的问题。
[0028]参照图1所示，该可变导热管式换热器包括壳体1、设于壳体1内的至少一个热管2和设于壳体1内的两块隔板3，其中，两块隔板3设于壳体1内且套设在热管2上，两块隔板3沿热管2轴向间隔设置并将壳体1内分隔为互不联通的贮气室11、冷凝室12和蒸发室13，贮气室11、冷凝室12和蒸发室13沿热管2的轴向依次分布，热管2位于贮气室11内的管段中填充
有不凝性气体，且贮气室11内在设定温度下，不凝性气体填充至热管2位于冷凝室12内的管段中。
[0029]具体的，热管2位于贮气室11内的管段为贮气段21，热管2位于蒸发室13内的管段为蒸发段23，热管2位于冷凝室12内的管段为冷凝段22；在工作时，贮气段21、冷凝段22和蒸发段23由上至下分布，热管2热流体流经壳体1的蒸发室13，冷流体流经壳体1的冷凝室12，热管2的蒸发段23内液态传热介质与热流体换热达到沸点后汽化为气态并进入到冷凝段22中，冷凝段22中气态传热介质与冷流体换热后冷凝为液态并在重力作用下重新流入蒸发段23，以此重复循环从而实现冷流体和热流体的换热。
[0030]对于相关技术中的普通热管式热管换热器，其冷凝段22的换热面积固定，传热能力固定，在流经蒸发室13的热流体的温度变化时，液态传热介质的汽化量会发生变化，气态传热介质量的变化使得的热管2内蒸气压变化，导致液态换热介质的沸点变化，从而引起热管2工作温度的变化；而本实施例通过设置贮气段21，在热流体的温度变化使热管2内气态传热介质量改变时，热管2内蒸气压变化使得填充在贮气段21内且部分填充至冷凝段22内的不凝性气体的体积发生变化，冷凝段22内填充不凝性气体的长度变化，从而改变冷凝段22内气态传热介质与冷流体的换热面积，即通过贮气段21可调节冷凝段22的换热面积，以改变冷凝段22的传热能力；气态传热介质的冷凝速率随热流体的温度变化同步变化，使得传热介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变导热管式换热器，其特征在于，包括：壳体(1)；至少一个热管(2)，其设于所述壳体(1)内；两块隔板(3)，其设于所述壳体(1)内且套设于所述热管(2)上，两块所述隔板(3)沿所述热管(2)轴向间隔设置并将所述壳体(1)内分隔为互不联通的贮气室(11)、冷凝室(12)和蒸发室(13)，且所述贮气室(11)、所述冷凝室(12)和所述蒸发室(13)沿所述热管(2)的轴向依次分布，所述热管(2)位于所述贮气室(11)内的管段中填充有不凝性气体，且所述贮气室(11)内在设定温度下，不凝性气体填充至所述热管(2)位于所述冷凝室(12)内的管段中。2.根据权利要求1所述的可变导热管式换热器，其特征在于：所述壳体(1)上设有加热组件(4)，其用于调节所述贮气室(11)内温度。3.根据权利要求2所述的可变导热管式换热器，其特征在于：所述贮气室(11)内填充有保温液，所述热管(2)位于所述贮气室(11)内的管段浸泡在保温液中，所述加热组件(4)用于调节保温液的温度。4.根据权利要求1所述的可变导热管式换热器，其特征在于：所述热管(2)位于所述贮气室(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春平，李勇全，毕雄，夏俊杰，孔夏明，朱智强，伍志明，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：