专利名称：一种供冷/热流媒变截面管道的制作方法
一种供冷/热流媒变截面管道
技术领域：
本发明涉及一种传输冷/热流媒的专用管道，具体为一种供冷/热流媒变截面管 道。发明背景目前，集中采暖供冷系统的室外管网已大量采用具有聚氨酯保温层(如申请号 为90214231. 3的“全塑预制直埋保温管”)和具有复合保温层的供热管道(如申请号为 98217319. 9的“具有复合保温层的供热管道”)，直接埋在地下，这种方式具有造价低，安装 方便，工期短，维修量小，热损失小等优点。但对于温度超过150°C的高温蒸汽会使聚氨酯保 温层碳化，从而破坏了聚氨酯的结构，缩短了使用寿命和保温性能。后者，虽然在钢管和聚 氨酯保温层之间刷了一道耐高温的涂料层，可以一定程度上缓解聚氨酯的老化和碳化，但 未能从根本上解决问题。且这些做法不适合集中采暖供冷系统的室内管网。室内采暖供冷管网通常的做法是用玻璃钢、铝合金或者不锈钢片制成方形管状再 在其外裹以保温层和保护层。其管径或截面的面积会随冷/热流媒的流量大小而变化。这 种室内管网的做法通常要占去房屋大量的使用空间，使得房屋层高增加很多。从而造价也 增加很多，且严重影响房屋室内美观。本申请人于2006年申请了“一种现浇钢筋砼空心采暖供冷楼板”(申请号为 200610060125. 9)发明了一种直接由带空腔的楼板采暖供冷的先进方式。但如何在房间与 房间之间、空腔与空腔之间传递冷/热能源，旦符合热工传递原理是一个急需解决的难题。 发明一种适合暗装，又节能可靠的冷/热流媒管道成为这种技术得以实现的关键点。而要发明一种管道既适用于室外冷/热管网又适用于室内冷/热管网，尤其还适 用于室内暗装的管网则更是一种急需。
发明内容本发明目的在于提供一种供冷/热流媒的变截面管道，它不仅适合于高温蒸汽、 高温液体等热流媒的传输供应，也适合于低温气体等冷流媒的传输供应；它不仅适合于直 埋式的室外供冷/热管网，还适于室内供冷/热的明装管网，尤其适合于室内供冷/热的暗 装管网。它具有良好的保温性能。因为其工作芯管1(内管)和外管3的设置以及内外管 之间形成的可变截面的气腔5，使本发明具有良好的节能性和长效性。根据能量流动和传递 规律，在内外管之间设置了不同密度和大小的毛细管/片2供散冷/热用。在通常不变截 面的外管3内部形成了可变截面的冷/热气腔5，更便于保温和局部采集冷/热能源，为室 内暗装冷/热管采暖供冷提供了方便。本发明总的解决方案是一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由 工作芯管1、毛细管或片2、外管3、连接支架4和芯管1与外管3之间可变截面的气腔5组 成。毛细管或片2设置不同的疏密和大小可以散发不同量的工作芯管1中流媒的冷/热能 源，用以调节气腔5内的温度。可变截面的气腔5形成了新的能源采集区，便于分户、分房 间的室内供冷/热，也便于分时分段的室外供冷/热。气腔5的存在不仅保护了工作芯管1冷/热流媒的运行环境温度，也避免了外管3内壁保温层6直接接触冷/热流媒容易引起 的老化和碳化。本发明其特征还在于所述工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向是由大到 小或由小到大变化的。在传输热流媒过程中，随着分支的增多，工作芯管1内的压强会逐渐 降低，因此由大到小的管径会自动补偿压力的不足；而在传输冷流媒的过程中，则有可能是 工作芯管1的管径由小到大，更便于流媒传输。本发明其特征还在于所述工作芯管1的材质是金属、合金、塑料或者及其组合构 成的，金属管或者合金管耐用且传热性能好，塑料管耐酸碱造价低，用金属和塑料的组合如 内钢外塑或内塑外钢则优缺各异，长短互现。本发明其特征还在于所述的毛细管或片2由金属管、金属片、合金管、合金片、塑 料管、塑料片中至少一种构成。其中，由金属管或金属片做成的毛细管线片2散冷/热性能 优于塑料管或塑料片。但有些特殊时候需要全塑料构件时，塑料管、塑料片也可以用来散冷/热。本发明其特征还在于所述的毛细管或片2的疏密和大小是变化的。它的疏密程度 和大小尺寸应根据需用冷/热量来确定。与传输距离的远近、压力大小也相关联。它的疏 密程度和大小尺寸决定和影响气腔5的平均截面变量，从而在外管3截面不变时也能成为 变截面的供冷/热管道。本发明特征还在于所述的外管3由内壁保温层6、管体7和外壁保护层8构成。本发明其特征还在于外管3的内壁保温层6为超细玻璃层、发泡聚氨酯、矿棉或玻 璃纤维；外壁保温层8为弹性涂料聚氨酯或棉麻浙青或玻璃纤维包裹缠绕而成。本发明其特征还在于所述外管3的管体7由金属、合金、塑料、玻璃钢、水泥砂浆加 玻璃纤维增强或水泥沙浆加钢丝网增强制成。本发明其特征还在于所述外管3的横截面形状是方形、圆形、椭圆形、半圆形、多 边形及其它异形。方形和圆形为常见形态；椭圆形及多边形用于特殊场合，而半圆形则多用 于2根管线拼接一起架设时的情形，或是单线双供的情形。本发明其特征还在于外管3的横截面的围合面积不随冷/热流媒的流动而变化。 这样的管道尽管内部截面在变或不变，其外观截面的尺寸均没变，便于生产和暗装，有利于 工业化集中供冷/热。综上所述，本发明的特征还在于所述的一种冷/热流媒管道适用于采暖供冷系统 的室外管网、室内明装管网和室内暗装管网。
图1是一种供冷/热流媒变截面管道的横截面示意2是工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向由大到小变化的示意3是工作芯管1的管径不随冷/热流媒的流动而改变的示意4是外管3为圆形的一个实施例示意5是外管3为半圆形的一个实施例示意6是外管3为两个半圆形组合的实施例示意图具体实施方式下面结合附图对具体实施例作进一步说明图1是一种供冷/热流媒变截面管道的横截面示意图，其特征在于所述的工作芯 管1内有流动的冷/热流媒，毛细管或片2连接在工作芯管1的外表面，外管3由方形内壁 保温层6、管体7和外壁保护层8构成，工作芯管1和外管3之间设置有连接内外管的连接 支架4，工作芯管1与外管3之间有可变截面的气腔5。毛细管或片2用来传递扩散工作芯管1中的冷/热能量至气腔5中，根据该毛细 管或片2的密度和尺寸大小不同，其所在相应气腔段的温度将有所不同。且随着毛细管或 片2的密度和尺寸大小不同使该气腔段内横截面积不同，因而出现变截面的气腔5。图2是工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向由大到小变化的示意图。随 着工作芯管1的距离增长即离冷/热源越远，其能量衰减越快。但其使用冷/热能的量将 渐趋减少。因此，适当减少工作芯管1的直径有利于冷/热流媒的传输，也有利于节省能 源。当工作芯管1的横截面减少后，外管3横截面不变时，气腔5的横截面将增大，会使气 腔5的温度与芯管1内流媒温度差距加大，不节能。因此，在芯管1横截面较小的部位适当 加密毛细管或片2并加大它自身的尺寸，更有利于芯管1内能源的传递和扩散，从而使气腔 5内的温度接近芯管1内的温度，有利于扩散在气腔5中的能源保护和温度相对稳定。图3是工作芯管1的管径不随冷/热流媒的流动而改变的示意图。其特征在于工 作芯管1的管径不变，连接在工作芯管1外表面上的毛细管或片2其密度和尺寸大小会因 需要而增减，外管3的横截面也一直保持不变。这样的供冷/热流媒变截面管道制作容易， 暗装便捷，适用范围广。图4、图5分别为外管3为圆形和半圆形的二个实施例示意图。外管3外观为圆形 或半圆形时传输冷/热流媒最顺畅，能耗损失最小。但这种管道用于室内明装或暗装时都 不太方便。外管3除室外管网广泛采用圆形外，室内只会在特殊条件下使用。图6是外管3为两个半圆形组合的实施例示意图。半圆形的外管3尤其适用于单 线双供制式的供冷/热管道组合安装时使用。
权利要求
一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由工作芯管(1)、毛细管或片(2)、外管(3)及连接内外管的连接支架(4)和工作芯管(1)与外管(3)之间的可变截面的气腔(5)组成。
2.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯管 (1)的管径沿着冷/热流媒流动的方向是由大到小或者由小到大变化的。
3.根据权利要求1所述的供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯管(1)的 管径不随冷/热流媒流动的方向而变化。
4.根据权利要求2或3所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯 管(1)的材质是由金属、合金、塑料或者及其组合构成的。
5.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细管或 片(2)连接在工作芯管(1)的外表面上。
6.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细管或 片(2)由金属管、金属片、合金管、合金片、塑料管、塑料片中至少一种构成。
7.根据权利要求1和5所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细 管或片(2)的疏密和大小尺寸是变化的。
8.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的外管(3) 由内壁保温层(6)、管体(7)和外壁保护层(8)构成。
9.根据权利要求8所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的 内壁保温层(6)为超细玻璃层、发泡聚氨酯、矿棉或玻璃纤维。
10.根据权利要求8所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的 管体⑵由金属、合金、塑料、玻璃钢、水泥砂浆加玻璃纤维增强或水泥砂浆加钢丝网增强 制成。
11.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的 横截面形状是方形、圆形、椭圆形、半圆形、多边形及其它异形。
12.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的 横截面围合面积不随冷/热流媒体的流动而变化。
13.根据权利要求1所述的一种冷/热流媒管道，其特征在于所述管道适用于采暖供冷 系统的室外管网、室内明装管网和室内暗装管网。
全文摘要
本发明涉及一种传输冷/热流媒的专用管道，具体为一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由工作芯管、毛细管或片、外管、连接支架和芯管与外管之间可变截面的气腔组成。毛细管或片用来调节气腔内的温度。可变截面的气腔形成了新的能源采集区，便于分户、分房间的室内供冷/热或分时分段的室外供冷/热。气腔的存在保护了芯管冷/热流媒的运行环境温度，也避免了外管内壁保温层直接接触冷/热流媒容易引起的老化和碳化。本发明适合于高温蒸汽、高温液体等热流媒或者低温气体等冷流媒的传输供应；本发明适用于室外直埋式的供冷/热管网、室内明装的供冷/热管网，尤其适用于室内暗装的供冷/热管网，便于工业化集中供冷/热。
文档编号F16L9/14GK101846218SQ20101010362
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者傅礼铭 申请人:傅礼铭