专利名称：一种真空导热供暖装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于利用相变介质导热的供热系统技术领域，涉及一种真空导热供暖
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背景技术 目前，常规供暖主要是集中供热和小区单位单独供热，导致耗煤量增加，铺设管道 管网投资巨大。热损失大，管暖效果不理想，部件预算更换检修，产品成本高，每平方米冬季 采暖价格步步升高，因采暖燃煤对环境污染，用水量大，过程损失也非常之大，存在很多安
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实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种真空导热供暖装置，其加热时间短，导热速度快， 调节方便，节能环保。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下真空导热供暖装置，包括真空相变散热器和真空相变电热器，所述真空相变散热 器包括散热器内层管、散热器外层管、多个散热器分支管和散热器抽真空管，散热器内层管 位于散热器外层管内，散热器外层管的两端封闭连接到散热器内层管的外表面，多个散热 器分支管并排垂直连接到散热器外层管的外表面，散热器分支管和散热器外层管贯通，散 热器外层管内预置散热介质，散热器外层管或散热器分支管的管壁上设有小孔，散热器抽 真空管连接在所述小孔处，散热器外层管内为真空封闭；所述真空相变电热器包括加热装 置、真空导热管组片、循环泵、管道、热交换器、稳压装置和换热箱，加热装置设置在热交换 器中，热交换器通过管道和循环泵与真空导热管组片组成循环回路，所述循环回路内充满 热源介质，稳压装置设置在所述循环回路上，真空导热管组片置于换热箱中，换热箱上设有 入水口和出水口；所述真空相变电热器通过管道与所述真空相变散热器连接。工作时，冷水从入水口进入换热箱中，在真空导热管组片的内层管插入加热棒加 热，真空导热管组片内的相变介质吸热汽化，气体由真空导热管组片的外层管扩散流向各 分支管，相变介质在扩散的同时释放大量的热，而放出能量的相变介质又变成液态流回原 处，继续被加热一汽化一液化放热，循环往复，增加了供热介质水的热量。同时，循环泵将加 热的水泵入热交换器中，此时，加热装置已将热交换器内的热源介质加热，泵入热交换器的 热水再次被热源介质加热，热水通过管道从出水口流出，进入真空相变散热器的内层管中。经过真空相变加热器加热后的高温的供热介质水，通过管道进入真空相变散热器 的内层管里，预置在外层管和内层管之间的散热介质吸热汽化，气体迅速由外层管扩散流 向各分支管，散热介质在扩散的同时释放大量的热，而放出能量的散热介质又变成液态流 回原处，继续被加热一汽化一液化放热，循环往复，增加了供热介质的热量，同时，在分支管 上安装散热片，增大了散热面积，使散热速率更为提高，使需要热量的地方都能得到所需的 热量，提高了供暖效果。而且，在真空状态下散热介质有较低的沸点，供热介质的温度不用太高，从而节约能源。本实用新型的有益效果如下1)加热时间短，耗能少，导热速度快，调节方便；2)相变散热器的容量是普通暖气片容量的1/8 1/10，体积小巧，相变电热器和 一般热水器大小相同，所占空间极小，外观大方，操作简单，更适合人性化的装饰要求，施工 安装方便；3)相变散热器表面温度高，能达到现有产品表面温度的五倍；4)因为快速传导，无热量损失、无温差、无氧化和腐蚀、无冻裂、无漏水，使用寿命 可达十五年之久；5)真空导热供暖装置，因采用真空相变技术，导热速度快，温度用温控器控制，减 少了整体运行时间，在保证90 %以上热效率的基础上，达到节电55 % -65 %，节水90 %，无 任何环境污染；6)低压运行，工作压力小于1公斤，设有稳压装置，实现自动保护，不会爆炸；配合 的相变介质没有钙、镁离子，所以不会结垢，大大提高了热效率，节约了能耗，使用户真正做 到了安全节能环保。
图1是本实用新型的真空相变散热器的结构示意图。图2是本实用新型的真空相变散热器安装散热片的结构示意图。图3是本实用新型的真空相变散热器连接件的结构示意图。图4是本实用新型的两组真空相变散热器连接后的结构示意图。图5是本实用新型的真空相变电热器的结构示意图。图6是本实用新型的真空导热管组片的主视图。图7是本实用新型的真空导热管组片的右视图。图8是本实用新型的真空导热管组片的俯视图。图9是本实用新型的真空导热管组片的结构示意图。图中1、散热器内层管，2、散热器外层管，3、散热器分支管，4、散热片，5、连接件， 6、散热器抽真空管，7、加热装置，8、真空导热管组片，9、循环泵，10、管道，11、热交换器，12、 稳压装置，13、换热箱，14、入水口，15、出水口，16、真空导热管，18、接头，19、内层管，20、外 层管，21、分支管，22、抽真空管，23、第一温度计，24、第二温度计。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1 2所示，本实用新型真空导热供暖装置中的真空相变散热器由散热器内 层管1、散热器外层管2、多个散热器分支管3和散热器抽真空管6组成，将多个散热器分支 管3并排垂直焊接到散热器外层管2外，散热器外层管2和散热器分支管3贯通，将散热 片4安装在散热器分支管3上，散热器外层管2内设散热器内层管1，将散热器外层管2两 端封闭焊接到散热器内层管1上，形成了一个整体后，在散热器外层管2或散热器分支管3 管壁上钻一个小孔，接散热器抽真空管6，从散热器抽真空管6加入散热介质，散热介质为丙酮或乙醚或三氯甲烷或乙醇等醇类或上述介质的组合，然后将散热器抽真空管6接真空泵，抽真空，最后将散热器抽真空管6封闭。如图3 4所示，使用时，可将若干个真空相变散热器用连接件5连接起来，连接 件5可自制，与真空相变电热器连接形成循环管道，由真空相变电热器将供热介质水加热， 水在循环管道中流动，加热散热器外层管2中的散热介质，散热介质吸热汽化，迅速扩散到 散热器分支管3中，散热介质在散热器分支管3中液化放热，能量通过散热器分支管3和散 热片4进入到需要加热的空间里。如图5 8所示，本实用新型真空导热供暖装置中的真空相变电热器由加热装置 7、真空导热管组片8、循环泵9、管道10、热交换器11、稳压装置12和换热箱13组成，加热 装置7设置在热交换器11中，热交换器11通过管道10和循环泵9与真空导热管组片8组 成循环回路，所述循环回路内充满热源介质，稳压装置12设置在所述循环回路上，真空导 热管组片8置于换热箱13中，换热箱13上设有入水口 14和出水口 15。真空导热管组片8由多个真空导热管16通过接头18连接组成。真空导热管16包括内层管19、外层管20、分支管21和抽真空管22，外层管20内 设内层管19，外层管20两端封闭连接于内层管19上，外层管20上设置多个分支管21，夕卜 层管20和分支管21贯通，在外层管20或分支管21上设置抽真空管22，管内预置相变介 质，管体抽真空。管道10在供热介质流出热交换器11的位置处设有第一温度计23，在出水口 15的 位置处设有第二温度计24。加热装置7可选择碳素棒、电阻丝、电热板等电加热器，散热介质根据不同材料的 散热器管可选择丙酮或乙醚或三氯甲烷或乙醇等醇类或上述介质的组合，如为55% -65% 重量百分比的丙酮、15% -25%重量百分比的乙醚、5% -15%重量百分比的三氯甲烷、 5% -15%重量百分比的乙醇组合；相变介质根据不同材料的真空导热管可选择丙酮或乙 二醇或上述介质的组合，如为80 % -95 %重量百分比的丙酮和5 % -20 %重量百分比的乙二 醇组合；其中，丙酮的含量随着管材导热系数的降低而增加。热源介质可选用硅油或其它沸 点可达300度，的油，供热介质为水；热交换器11、换热箱13为一个真空导管组合箱，循环 泵9、稳压装置12、管道10都是常规器件。真空导热供暖装置的核心传热部件是在真空状态下的相变介质和散热介质。真空 相变电热器和真空相变散热器两种产品主要采用的原材料为碳素结构钢板、角钢、工钢及 无缝钢管、各类铜管、不锈钢管、铝合金管等管材、型材及标准管件。本实用新型采用先进的 焊接封口技术，可实现真空度IO-3Pa的理想状态，导热速度快。实施例1 将加热装置7置于热交换器11中，热交换器11通过管道10连接循环 泵9，循环泵9通过管道10分别伸入两个换热箱13中，与换热箱13中的真空导热管组片 8的一端相接，真空导热管组片8是由若干个真空导热管16用接头18安装在一起组成的， 真空导热管组片8的另一端通过管道10再连回热交换器11，组成闭合回路。整个热交换 器11的回路中充满热源介质硅油，循环回路对外界封闭。在热交换器11上设置稳压装置 12，其可以用来稳定硅油热胀冷缩带来的压力，在供热介质水从热交换器11流出位置的管 道10上安装第一温度计23，第一温度计23用于测量供热介质水从热交换器11流出时的温 度；换热箱13上下重叠串联，下箱下部设入水口 14，上箱上部设出水口 15，在出水口 15的位置处设有第二温度计24，第二温度计24用于测量供热介质水流出真空导热管组片8的内 层管19时的温度。使用时，加热装置7将热交换器11内的热源介质硅油加热，供热介质水从入水口 14进入真空导热管组片8的内层管19中，由电加热棒加热，外层管20内的相变介质吸热气 化后，向分支管21扩散，扩散过程中散热，降低热量的相变介质再液化流回外层管20中，液 化过程中，散出大量的热，加热供热介质水，循环泵9将经过加热的供热介质水输送到热交 换器11中，热的硅油再次将供热介质水加热，经过加热的高温的供热介质水将能量传给真 空相变散热器的内层管1，散热器外层管2内的散热介质吸收散热器内层管1中供热介质水 的热量，散热介质由液态变相为气态，汽化后的散热介质充满散热器分支管3，热量通过散 热器分支管3和散热片4传给需要热量的地方，散热介质将热量传出后降温，再由气态变相 为液态流回散热器外层管2中，液化过程中放热，再次增加了散热器分支管3的热量。本实 用新型真空导热供暖装置在工作过程中，根据第一温度计23和第二温度计24的示数调节 加热装置7的加热状态，通过控制循环泵9调节管道10中供热介质水的循环流量。实施例2 真空相变电热器的导热管采用不锈钢材料制成，向真空导热管16的外 层管20内注入100%丙酮，内层管19内插入电热碳素棒加热，相变介质吸热气化-液化放 热，温度逐步上升到260°以上，被加热的供热介质水从换热箱13通过循环泵9进入热交换 器11内，加热装置7内的热硅油将供热介质水继续加热后循环，从出水口 15向需要的地方 流动，其特点是升温速度快，用较低的电能通过相变导管产生高能热。真空相变散热器的导热管采用不锈钢材料制成，通过抽真空管6向散热器分支管 3内注入100%丙酮。液体通过散热器分支管3流到散热器外层管2与散热器内层管1的 间隙之中，间隙一般在3 5mm之间，当供热介质水在散热器内层管1内流动时，散热器外 层管2与内层管1内的散热介质触热发生相变汽化(一般水温在55°时开始汽化)，因导 管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个散热器分支管3内，通过散热片4向 空间放热，散热器表面温度可达到160°以上。实施例3 真空相变电热器的导热管采用金属铜制成，向真空导热管16的外层管 20内注入80%丙酮和20%乙二醇组合的相变介质，内层管19内插入电热碳素棒加热，相变 介质吸热气化_液化放热，温度逐步上升到240°，被加热的供热介质水从换热箱13通过循 环泵9进入热交换器11内，加热装置7内的热硅油将供热介质水继续加热后循环，从出水 口 15向需要的地方流动，其特点是升温速度快，用较低的电能通过相变导管产生高能热。真空相变散热器采用金属铜制成，通过抽真空管6向散热器分支管3内注入55% 丙酮、21 %乙醚、12%三氯甲烷、12%乙醇。液体通过散热器分支管3流到散热器外层管2与 散热器内层管1的间隙之中，间隙一般在3 5mm之间，当供热介质水在散热器内层管1内 流动时，散热器外层管2与内层管1内的散热介质触热发生相变汽化(一般水温在55°时 开始汽化)，因导管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个散热器分支管3内， 通过散热片4向空间放热，散热器表面温度可达到140°。实施例4 真空相变电热器的导热管采用铝合金制成，向真空导热管16的外层管 20内注入94%丙酮和6%乙二醇组合的相变介质，内层管19内插入电热碳素棒加热，相变 介质吸热气化_液化放热，温度逐步上升到200°，被加热的供热介质水从换热箱13通过循 环泵9进入热交换器11内，加热装置7内的热硅油将供热介质水继续加热后循环，从出水口 15向需要的地方流动，其特点是升温速度快，用较低的电能通过相变导管产生高能热。真空相变散热器采用铝合金制成，通过抽真空管6向散热器分支管3内注入65% 丙酮、15%乙醚、10%三氯甲烷、10%乙醇。液体通过散热器分支管3流到散热器外层管2与 散热器内层管1的间隙之中，间隙一般在3 5mm之间，当供热介质水在散热器内层管1内 流动时，散热器外层管2与内层管1内的散热介质触热发生相变汽化(一般水温在55°时 开始汽化)，因导管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个散热器分支管3内， 通过散热片4向空间放热，散热器表面温度可达到100°。本实用新型的真空导热供暖装置，即真空相变电热器与真空相变散热器的组合供 暖。真空相变电热器瞬时将热能传递到真空相变散热器表面，利用一种相变导热介质作为 散热介质，取代了传统的水和油。用热源介质硅油，诱发散热介质产生化学反应汽化发热， 从而达到倍增的供暖效果。采用本实用新型的真空导热供暖装置，热水循环只通过真空相 变散热器下端的主管道即散热器内层管1，而不是在真空相变散热器内循环，节约了能源。本实用新型的真空导热供暖装置主要用于家庭、别墅、农民家庭、农业大棚等的供 暖。本实用新型的真空导热供暖装置的热效率可达90%以上，排放废热5%，而常规 供热装置的热效率在70%左右，废热达30%;在同等面积和室温条件下，普通电热器用1千 瓦所能达到的热效果，用真空相变电热器仅需0. 4千瓦，采用真空导热供暖装置的地暖供 热比普通地暖供热可节能70 %。
权利要求一种真空导热供暖装置，其特征在于，该装置包括真空相变散热器和真空相变电热器，所述真空相变散热器包括散热器内层管(1)、散热器外层管(2)、多个散热器分支管(3)和散热器抽真空管(6)，散热器内层管(1)位于散热器外层管(2)内，散热器外层管(2)的两端封闭连接到散热器内层管(1)的外表面，多个散热器分支管(3)并排垂直连接到散热器外层管(2)的外表面，散热器分支管(3)和散热器外层管(2)贯通，散热器外层管(2)内预置散热介质，散热器外层管(2)或散热器分支管(3)的管壁上设有小孔，散热器抽真空管(6)连接在所述小孔处，散热器外层管(2)内为真空封闭；所述真空相变电热器包括加热装置(7)、真空导热管组片(8)、循环泵(9)、管道(10)、热交换器(11)、稳压装置(12)和换热箱(13)，加热装置(7)设置在热交换器(11)中，热交换器(11)通过管道(10)和循环泵(9)与真空导热管组片(8)组成循环回路，所述循环回路内充满热源介质，稳压装置(12)设置在所述循环回路上，真空导热管组片(8)置于换热箱(13)中，换热箱(13)上设有入水口(14)和出水口(15)；所述真空相变电热器通过管道(10)与所述真空相变散热器连接。
2.如权利要求1所述的真空导热供暖装置，其特征在于，所述真空导热管组片(8)由多 个真空导热管(16)和接头(18)组成，多个真空导热管(16)通过接头(18)连接。
3.如权利要求2所述的真空导热供暖装置，其特征在于，所述真空导热管(16)包括内 层管(19)、外层管(20)、多个分支管(21)和抽真空管(22)，内层管(19)设于外层管(20) 内，外层管(20)两端封闭连接于内层管(19)的外表面，多个分支管(21)设置在外层管 (20)上，外层管(20)和分支管(21)贯通，在外层管(20)或分支管(21)上设置抽真空管 (22)，外层管(20)内预置相变介质，外层管(20)和分支管(21)的管体内为真空。
4.如权利要求1所述的真空导热供暖装置，其特征在于，所述真空相变散热器还包括 安装在散热器分支管(3)上的散热片(4)。
5.如权利要求1所述的真空导热供暖装置，其特征在于，所述管道(10)在热交换器 (11)的出口位置处设有第一温度计(23)，在出水口(15)的位置处设有第二温度计(24)。
专利摘要本实用新型真空导热供暖装置属于利用相变介质导热的供热系统技术领域，该装置包括真空相变散热器和真空相变电热器，所述真空相变散热器包括散热器内层管(1)、散热器外层管(2)、多个散热器分支管(3)和散热器抽真空管(6)，所述真空相变电热器包括加热装置(7)、真空导热管组片(8)、循环泵(9)、管道(10)、热交换器(11)、稳压装置(12)和换热箱(13)。真空相变电热器瞬时将热能传递到真空相变散热器表面，利用一种相变介质作为导热介质，用热源介质硅油诱发相变介质产生化学反应汽化发热，从而达到倍增的供暖效果。本实用新型的真空导热供暖装置，加热时间短，导热速度快，调节方便，耗能少，节能环保。
文档编号F24D13/04GK201652590SQ201020189710
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者胡国强 申请人:胡国强