一种自泄压热管换热单元及采用该热管换热单元的模块化循环冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于换热装置，具体涉及一种自泄压热管换热单元及循环冷却系统。
【背景技术】
[0002]热管的导热系数是一般金属材料的数百倍乃至上千倍，它可以将大量热量通过很小的截面积远距离传输而无数外加动力，因此热管广泛应用于工业循环水冷却，空调循环水冷却如冷却塔，空调制冷等等热源热量很高的领域中，它们都采用的是传统直管式热管，传统直管式热管组成的热管换热单元如图1所示，该热管换热单元组成的循环冷却系统如图3所示；由于传统直管式热管的结构所限，当该热管温度过高时会出现“过热饱和极限”现象，导致热管热传导效率急剧下降，进而导致用传统直管式热管构成的热管换热单元的热传导效率急剧下降，必然进而导致由传统的热管换热单元构成循环冷却系统冷却效率也会急剧下降；此外传统直管式热管换热单元为了取得较好的热传导效果采用紧密排布的方式，导致热管间的热干涉严重，影响散热效果，难以应用于工业循环水冷却，空调循环水冷却如冷却塔，空调制冷等等热源热量很高的领域中，严重阻碍技术进步，所以设计制造一种具有高热传导效率的热管换热单元以及热管换热单元构成循环冷却系统迫在眉睫。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中由于采用传统直管式热管，该传统直管式热管出现“过热饱和极限”现象，进而导致采用该直管式热管的热管换热单元的热传导效率急剧下降，进而造成采用该热管换热单元的循环冷却系统冷却效率也会急剧下降造成其难以应用于工业循环水冷却，空调循环水冷却如冷却塔，空调制冷等等热源热量很高的领域中，严重阻碍技术进步的问题。
[0004]为此，本实用新型提供了一种自泄压热管换热单元，包括直管式热管、水箱、第二封盖，冷却装置，所述直管式热管通过法兰安装在所述水箱上，所述直管式热管的蒸发段伸入所述水箱内腔中，所述直管式热管的冷凝段与绝热段伸向所述水箱上表面，所述直管式热管被所述第二封盖密闭封盖住，所述第二封盖底部开设有进风口，顶部开设有出风口 ；所述冷却装置固定安装在第二封盖外部，所述直管式热管替换为自泄压热管。
[0005]所述自泄压热管至少为一根，自泄压热管至少分为2组，分别通过第一封盖将每组自泄压热管封盖住从而形成独立热管组，任意一组所述独立热管组的自泄压热管数量是20到200根。
[0006]所述冷却装置为轴流风机。
[0007]每一组所述独立热管组都设置有轴流风机。
[0008]每一组所述独立热管组都设置有喷淋装置。
[0009]所述喷淋装置包括喷淋水管线以及与其连接的喷淋头，喷淋水管线连通在水箱的进水管线或出水管线上，喷淋水管线还串接有电磁阀。
[0010]—种采用自泄压热管换热单元的模块化循环冷却系统，包括排风机、至少2个自泄压热管换热单元，循环系统进水分别通过配水管连接这些自泄压热管换热单元的进水管线，这些自泄压热管换热单元的出水管线分别连接集水管，通过集水管将循环水导送至循环系统出水处，这些自泄压热管换热单元的排风管线分别连接至排风机。
[0011]该系统使用的这种自泄压热管换热单元的数量是2-100个。
[0012]所述集水管串接有循环水栗。
[0013]所系统还配置有电控柜。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]1)本实用新型这种自泄压热管换热单元通过对采用的自泄压热管进行合理科学的分组，形成独立独立热管组，这种结构可以大大改善热管间的热干涉严重的问题，明显提高了该自泄压热管换热单元的散热效果，从而提高了工作效率。
[0016]2)本实用新型这种自泄压热管换热单元同时配备冷却装置，如常见的轴流风机等风冷装置，而且可以对每一独立热管组配一台轴流风机，选用轴流风机相比其他冷却装置不仅使用成本低，而且安装操作方便，同时使本实用新型这种自泄压热管换热单元具有更好的散热效果，可以取得更高的工作效率。
[0017]3)本实用新型这种自泄压热管换热单元还可以配备喷淋装置，该喷淋所使用的水源是来自循环系统自身的热水，避免了还需引用外来水源，可以自给自足，使得本实用新型这种自泄压热管换热单元不仅构思巧妙、结构简单科学，而且由于采用喷淋装置，在有风冷的基础上再次加快各独立热管组的热传导效率，从而使得本实用新型这种自泄压热管换热单元具有更好的冷却效果，从而使工作效率再次提升。
[0018]4)由于本实用新型这种自泄压热管换热单元具有相比现有直管式热管组成的热管换热单元具有更高的冷却效率、更稳定的工作性能，所以采用这种自泄压热管换热单元构成的本实用新型这种采用自泄压热管换热单元的模块化循环冷却系统自然也具有更高的冷却效率、更稳定的工作性能。
【附图说明】
[0019]图1是现有热管的热管换热单元结构示意图。
[0020]图2是本实用新型自泄压热管换热单元的结构示意图。
[0021]图3是应用本实用新型这种采用自泄压热管换热单元的模块化循环冷却系统示意图。
[0022]图4是选用的一种自泄压热管外形结构示意图。
[0023]图5是采用2个自泄压热管的换热单元组成如图3这种冷却系统结构的示意图。
[0024]附图标记说明:1、自泄压热管；2、水箱；3、第一封盖；4、轴流风机；5、喷淋水管线；
6、第二封盖；7、进水管线；8、出水管线；9、排风管线；10、电磁阀；11、喷淋头，12、配水管；13、集水管；14、排风机；15、循环水栗；16、电控柜；17、自泄压热管换热单元
【具体实施方式】
[0025]实施例1:
[0026]传统直管式热管组成的热管换热单元如图1所示，包括热管、水箱2、第二封盖6，冷却装置，该热管为传统直管式热管，热管通过法兰安装在水箱2上，法兰起连接和密封作用，热管蒸发段伸入水箱2内腔中，为了与水箱2内部循环流动的热水接触从而吸热，热管的冷凝段与绝热段伸向水箱2上表面，水箱上表面主要是热管通风散热部分，该传统直管式热管组成的热管组被第二封盖6密闭封盖住，第二封盖6底部开设有进风口，顶部开设有出风口；冷却装置一般固定安装在第二封盖6外部，该冷却装置一般都是选用轴流风机等常见风冷装置，必要时也可选择氮气等常见冷气冷却方式。
[0027]工作时:伸入水箱2内腔中热管蒸发段吸收了循环水的热量后，经过热管内工作介质相变将热量传送至伸向水箱2上表面热管的冷凝段，通过冷却装置的冷却作用，如采用轴流风机等常见风冷装置进行排风作用，将热管冷凝段热量经通风管线排出，完成对传统热管的冷却作用，当然，热量非常高时，此处冷却装置可以是提供冷氮气等产生冷气的装置，用冷气低温作用中和热管的高温也能完成对传统热管的冷却作用。
[0028]如图1所示，图4所示，本实用新型这种自泄压热管换热单元在上述传统直管式热管组成的热管换热单元的结构中，将该传统直管式热管替换为一种自泄压热管1，本实用新型这种自泄压热管换热单元，包括热管、水箱2、第二封盖6,冷却装置，所述热管为自泄压热管1。自泄压热管1通过法兰安装在水箱2上，法兰起连接和密封作用，热管蒸发段伸入水箱2内腔中，为了与水箱2内部循环流动的热水接触从而吸热，热管的冷凝段与绝热段伸向水箱2上表面，水箱2上表面主要是热管通风散热部分，该自泄压热管1组成的热管组被第二封盖6密闭封盖住，第二封盖6底部开设有进风口，顶部开设有出风口；冷却装置一般固定安装在第二封盖6外部，该冷却装置一般都是选用轴流风机等常见风冷装置，必要时也可选择氮气等常见冷气冷却方式。
[0029] 该自泄压热管1专利授权号为ZL201520347677.2,这种自泄压热管1是在传统直管式热管的基础上增加了一个或多个泄压腔体，利用热管受热后，液体工质气化时产生的内部不均衡压力，将热管冷凝端高温、高压气体自动释放到泄压腔，从而改变了热管的工作特性，避免了热管的“过热饱和极限”出现，使热管始终处在高速的热传导工作状态。按照不同的冷却要求，我们可以将热管工质调整，比如用水、乙醇、乙醚等，(此处热管上附有翅片，无论传统直管式热管还是本实用新型采用的自泄压热管在生产出来后进行实际使用都会附上翅片，为了增大散热面积额，这是该行业公知常识。)该产品不仅获得实用专利授权，同时发明专利也正在进行审查中，且经过实际试验该自泄压热管的热传导效率要远远高于传统直管式热管，对热管热传导技术具有划时代的开拓意义，而且由于其自泄压的功能可以有效避免传统热管出现的“过热饱和极限”问题造成冷却单元的工作效率的急剧下降问题，鉴于该自泄压热管已经授权，属于现有技术，在此对其工作原理不再赘述。
[0030]同时，在获得相同的导热效率下，采用自泄压热管1的冷却单元的整体体积要远远小于采用传统直管式热管的冷却单元，从而节省了工作占用场地，也可以使整个冷却系统的体积减小，方便运输。
[0031]实施例2:
[0032]如图1所示，传统直管式热管换热单元为了取得较好的热传导效果采用对热管紧密排布的方式，这种方式会导致热管间的热干涉严重，影响散热效果。
[0033]如图4所示，本实用新型这种自泄压热管换热单元将其热管更换为自泄压热管1，虽然效果明显好多了，但是为了进一步优化该结构，使其具有更好的散热效果，在实施例1的基础上，如图2所示，本实用新型所述自泄压热管1至少为一根，自泄压热管1至少分为2组，分别通过第一封盖3将每组自泄压热管1封盖住从而形成独立热管组，任意一组所述独立热管组的自泄压热管1数量是20到200根。
[0034]采用自泄压热管1数量越多该自泄压热管换热单元的热传导效率