一种热管式肋片换热装置，其主要是：换热肋片内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注传热工质。热管肋片模块由若干个单体热管肋片沿不同维向组合而成，热管肋片空腔可相互独立不连通，单体真空腔内充注传热工质；也可热管肋片空腔相互连通形成整体，整体真空腔内充注传热工质。本发明专利技术的当量导热系数是实体金属肋片导热系数的数千倍，热阻极小，具有很高的等温性能。因此由本发明专利技术构成的二维换热面和三维换热面基面温度无限接近于一维换热面基面温度，可视为等温换热，其热效率接近于９５％～９９％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种换热装置，特别是换热装置上的肋片。
技术介绍
目前，在流体热交换、太阳能集热以及电力电子散热等换热领域，为了有 效的利用换热空间、强化换热效果，换热面一般会由一维扩展至二维进而再扩展至三维，具 体作法是在换热面上设有实体金属肋片，该肋片包括翅片、翼片和鳍片，常用的有管面环 肋、管面方肋、管面直肋、管面柱肋、板面柱肋和板面直肋。尽管上述肋片能提高换热效率， 但是它也存在不足之处，即由于实体金属肋片自身热阻造成，实体金属肋片导热沿其高度 方向(从肋片固定端到肋片自由端的距离)存在温度梯度，实体肋片高度越高，其换热面基 面温度就会越低，换热效率就会越低，因此一般实体金属肋片高度不宜过高，也就是说换热 面二维方向和三维方向的扩展受到实体金属肋片换热效率的限制，扩展尺寸有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种单位空间换热面二维、三维扩展范围大，换 热效率高，结构紧凑的热管式肋片换热装置。本专利技术主要是换热肋片内设置充有传热工质的真空空腔。本专利技术的肋片为热管式 肋片，即肋片(包括柱肋、板肋)的结构及工作原理均与热管相同，该肋片可以是单独使用 的单体热管肋片，也可以是组合在一起使用的热管肋片模块。其中单体热管肋片外形可以 有多种，如热柱肋和热板肋等，其内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注传热工质，上述 预先制作好的单体热管肋片可直接焊、胀接或粘接在需要换热的物体上。热管肋片模块可 由若干个单体热管肋片沿不同维向组合而成，该热管肋片模块有两种空腔连通形式，其一 单体热管肋片通过焊接、胀接或粘接的方式组合在一起，热管肋片空腔相互独立不连通，单 体真空腔内充注传热工质；其二单体热管肋片通过焊接方式组合在一起，热管肋片空腔相 互连通形成整体，整体空腔内充注传热工质。该热管肋片模块主要有热柱肋片与热柱肋片 组合、热柱肋片与热板肋片组合、热板肋片与热板肋片组合三种模式。该热管肋片模块的三 种组合模式，其单体热管肋片的真空腔体有整体联通和独立存在两种形式。上述单体热管肋片和热管肋片模块的金属材料可采用现有化学和物理性能较为 稳定的纯金属和合金，例如铜、铝合金、碳钢或不锈钢等；而传热工质可采用现有化学和物 理性能较为稳定的液体，例如水、丙酮、乙醇、萘、液氨或液态钾、钠等。本专利技术的工作过程简述如下单体热管肋片热端与热源物体换热并将热量传导给 热管肋片空腔内的传热工质，该传热工质吸收热量后变为汽体向热管肋片冷端扩散，热管 肋片冷端与冷源物体换热后空腔内的传热工质变为液体，在重力或毛细表面张力作用下回 到热端，如此往复循环；热管肋片模块与热源物体即一维换热面相连，该一维换热面将热量 传导给热板即二维换热面，该二维换热面通过其内部传热工质的相变将高密度热量沿二维 平面快速散开，同时热量通过三维换热面即热管肋片内部传热工质的相变继续分流扩散， 最终将热量传导给冷源物体。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1、本专利技术的当量导热系数是实体金属肋片导热系数的数千倍，热阻极小，具有很 高的等温性能。因此由本专利技术构成的二维换热面和三维换热面基面温度无限接近于一维换 热面基面温度，可视为等温换热，其热效率接近于95 % 99 %。2、本专利技术改变了传统的换热形式，是传统换热形式热效率的1. 3-1. 7倍。3、本专利技术可实现换热面向二维、三维方向大范围扩展。4、本专利技术可应用于流体热交换、太阳能集热以及电力电子散热等各种换热领域； 并特别适用于精微换热、集热以及散热领域。附图说明图1为本专利技术单体热管肋片例1的立体剖面示意图。图2为本专利技术单体热管肋片例2的立体剖面示意图。图3为本专利技术热管肋片模块例1的立体剖面示意图。图4为本专利技术热管肋片模块例2的立体剖面示意图。图5为本专利技术热管肋片模块例3的立体剖面示意图。图6为本专利技术热管肋片模块例4的立体剖面示意图。图7为本专利技术热管肋片模块例5的立体剖面示意图。具体实施方式在图1所示的热管式肋片换热装置单体热管肋片例1的立体剖面示 意图中，该铝热板肋片1内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注丙酮传热工质2。在图2 所示的热管式肋片换热装置单体热管肋片例2的立体剖面示意图中，该铜热柱肋片3内部 为空腔，空腔内为真空状态，里面充注水传热工质4。在图3所示的热管式肋片换热装置热 管肋片模块例1的立体示意图中，该热管肋片模块由铜热柱肋片5和铝热板肋片6垂直组 合而成，两者通过胀接的方式连接在一起，铜热柱肋片和铝热板肋片内部空腔各自独立存 在，空腔内为真空状态，空腔内充注丙酮传热工质7。在图4所示的热管式肋片换热装置热 管肋片模块例2的立体示意图中，该热管肋片模块由不锈钢热柱肋片8和铜热板肋片9同 轴向组合而成，两者通过焊接方式连接在一起，不锈钢热柱肋片和铜热板肋片内部空腔整 体联通，空腔内为真空状态，空腔内充注水传热工质10。在图5所示的热管式肋片换热装 置热管肋片模块例3的立体示意图中，该热管肋片模块由铝热柱肋片11和铝热柱肋片12 垂直组合而成，两者通过粘接的方式连接在一起，铝热柱肋片和铝热柱肋片内部空腔各自 独立存在，空腔内为真空状态，空腔内充注丙酮传热工质13。在图6所示的热管式肋片换 热装置热管肋片模块例4的立体示意图中，该热管肋片模块由铜热板肋片14和铜热柱肋片 15垂直组合而成，两者通过焊接方式连接在一起，铜热板肋片和铜热柱肋片内部空腔整体 联通，空腔内为真空状态，空腔内充注乙醇传热工质16。在图7所示的热管式肋片换热装置 热管肋片模块例5的立体示意图中，该热管肋片模块由铝热板肋片17和铝热板肋片18垂 直组合而成，两者通过焊接连接在一起，铝热板肋片和铝热板肋片内部空腔独立存在，空腔 内为真空状态，空腔内充注丙酮传热工质19。权利要求一种热管式肋片换热装置，其特征在于换热肋片内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注传热工质。2.根据权利要求1所述的热管式肋片换热装置，其特征在于热管肋片模块由若干个 单体热管肋片沿不同维向组合而成，热管肋片空腔相互独立不连通，单体真空腔内充注传 热工质。3.根据权利要求1所述的热管式肋片换热装置，其特征在于热管肋片模块由若干个 单体热管肋片沿不同维向组合而成，热管肋片空腔相互连通形成整体，整体真空腔内充注 传热工质。4.根据权利要求2或3所述的热管式肋片换热装置，其特征在于热管肋片模块主要 有热柱肋片与热柱肋片组合、热柱肋片与热板肋片组合、热板肋片与热板肋片组合三种模 式。全文摘要一种热管式肋片换热装置，其主要是换热肋片内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注传热工质。热管肋片模块由若干个单体热管肋片沿不同维向组合而成，热管肋片空腔可相互独立不连通，单体真空腔内充注传热工质；也可热管肋片空腔相互连通形成整体，整体真空腔内充注传热工质。本专利技术的当量导热系数是实体金属肋片导热系数的数千倍，热阻极小，具有很高的等温性能。因此由本专利技术构成的二维换热面和三维换热面基面温度无限接近于一维换热面基面温度，可视为等温换热，其热效率接近于95％～99％。文档编号F28F1/12GK101893399SQ20101023326公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月17日 优先权日2010年7月17日专利技术者王大勇, 邓克天 申请人:邓克天本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热管式肋片换热装置，其特征在于：换热肋片内部为空腔，空腔内为真空状态，里面充注传热工质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓克天，王大勇，
申请(专利权)人：邓克天，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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