专利名称：两内表面相抵的真空薄壁换热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及两内表面相抵的真空薄壁换热装置。
背景技术：
在设计大面积和较高水头的换热器，譬如太阳集热器和暖气片时，因无法克服数百
千克/m'的水头压力对^器壁造成的变形，只能采用管板换热器而不采用换热效率更高、制造成本更低的薄壁换热器。
发明内容
本发明的目的是要提供两内表面相抵的真空薄壁换热装置。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是用非圆管薄壁壳体和工质组成一个两内表面相抵的真空薄壁换热装置包括强迫循环和两相流换热装置。在壳体上设置循环流道。壳体内部可嵌入管状换热界面包括嵌入式热管热端和冷端与外界换热；壳体密封内部抽真空并充装工质；工质充装量可以占到壳体内部空间的3 99%;利用壳体内部的真空负压克服工质对壳体的压力；为保持负压条件下壳体内部畅通可在其内表面包括循环流道上设置全面贯通的流体通道、设置泡状物或者在其两内表面之间设置衬垫物。壳体两内表面具有均匀分布的相抵部分。
从传热效率考虑，真空两相流传热中气相的热传导能力应尽可能加以利用，所以采用壳体两内表面相抵部分的单点面积《1平方厘米，并且相抵面积《总内表面积10%以便留出更多的通道给蒸汽工质传热。
换热装置不平整内表面的壳体上的流体通道及循环流道可采用铝板经冲压制成或采用透明塑料薄片经吹塑或轧制工艺制成，其中占壳体20%最薄部分的厚度与占壳体20%最厚部分的厚度之差《0. 22毫米。
还可以采用透明塑料薄片制造换热装置壳体或制造内衬透明塑料薄片的换热装置壳体。
还可以在换热装置表面印制图案色彩文字，将换热装置同时用于广告、掩饰和屏风。本发明的有益效果包括:可以利用真空吸合力抵抗内部水头压力制造大面积薄壁换热装置用于供冷暖终端和太阳能集热。内部真空还有利于实现两相流换热获得优异的等温性、热流密度变换能力和传热能力。内衬透明塑料薄片的换热装置壳体可解决工质与管壁材料的相容性问题。还可采用两内表面相抵的真空塑料薄片换热器利用室内外温差和土壤地表水冷源对粮仓及地铁内部进行降温不制而冷。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一个两内表面相抵的真空薄壁两相流吸收体换热装置实施例的正视和侧视构示图。
图2是一个两内表面相抵的真空薄壁两相流暖气片换热装置实施例的后视和侧视构示图。
图中l.泡状物；2.循环流道；3.壳体；4.相抵部分；5、 6.管状换热界面；7、 8.阀门。具体实施方法
图1中，用其上制有许多泡状物1和虚线所示的循环流道2的上下层铝板周边密封焊接作为真空两相流薄壁吸收体的壳体3。泡状物1的底边不相合有间隙既能抵抗负压又能形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。壳体3的两个内表面之间有许多相抵部分4。顶端的圆管状壳体3内有一个嵌入式管状换热界面5，圆管状壳体3与管状换热界面5之间留有间隙供蒸汽和液体工质流动换热。壳体3内部充装工质。
图1实施例的换热装置壳体3迎光面涂黑加上盖玻璃板和壳体及保温材料就构成一台热板式太阳集热器，太阳光下壳体3温度热能升高传给工质使其汽化带走热量，蒸汽工质迅速向各处扩散并在温度最低的管状换热界面5处放热凝结成液体边向下流动边吸热汽化，如此不断进行两相流换热循环……。管状换热界面5内的热媒带走热量实现太阳能集热。在设计的工作范围内，换热装置壳体3内的压力始终低于环境大气压。
图2中，全封闭两相流真空薄壁两相流暖气片壳体3由其上制有许多泡状物1和流体通道2的上下层铝板周边密封焊接制成。壳体3的两个内表面之间有许多相抵部分4。泡状物1的底边不相合有间隙既能抵抗负压又能形成全面贯通的流体通道以利工质蒸汽流通。暖气片壳体3的上部和下部各嵌入一个嵌入式管状换热界面5和6。嵌入式管状换热界面5和6均串接一个阀门7和8。壳体3与嵌入式管状换热界面5和6之间留有数亳米间隙供蒸汽和液体工质流动换热。壳体3内部充装工质。
打开串接于管状换热界面6的阀门8并关闭串接于管状换热界面5的阀门7，管状换热界面6内流过45 90'C流体并作为热端工作，图2实施例成为供暖终端。暖气片壳体3底部液体工质经管状换热界面6内流过的热媒加热后蒸发变成蒸汽带走热量，蒸汽工质迅速向各处扩散并在温度较低的暖气片表面放热凝结成液体，液体工质在重力作用下向下流动返回管状换热界面6处吸热再度蒸发……。如此不断进行两相流换热循环实现供暖。
以热端管状换热界面6内流水温度平均45t:、室内温度15'C、暖气片表面辐射和传导传热系数20w/ (itf'C)计，lm'的暖气片以2m'总面积可提供120(k的供暖功率。
关闭串接于管状换热界面6的阀门8并打开串接于管状换热界面5的阀门7，管状换热界面5内流过9 15'C流体并作为冷端工作，图2实施例成为供冷终端。暖气片壳体3内的蒸汽工质经管状换热界面5内流过的冷媒吸热后冷凝放出热量变成液体,液体工质边向下流动边吸热汽化,然后再在蒸汽压差的作用下到达温度最低的管状换热界面5处放热凝结成液体……。如此不断进行两相流换热循环实现供冷。
以冷端管状换热界面5内流水温度平均1(TC、室内温度25'C、暖气片表面辐射和传热系数20w/ (m"C)计，1 m'的换热装置以2 m'总面积可提供600w的供冷功率。
图1和图2两个实施例均具有热管的全部要素，可依靠毛细作用力和重力运行、具有优异的热流密度变换、等温能力和换热能力。管状换热界面5和6内部还能承受高水压。
图2实施例的暖气片壳体3还可以巻起来以减小三维尺寸和提供多样化造型。
权利要求
1.两内表面相抵的真空薄壁换热装置，包括强迫循环和两相流换热装置，由非圆管薄壁壳体和工质组成；其壳体上含有循环流道；壳体内部可嵌入管状换热界面包括嵌入式热管热端和冷端与外界换热；壳体密封内部抽真空并充装工质；工质充装量可以占到壳体内部空间的3～99％；利用壳体内部的真空负压克服工质对壳体的压力；为保持负压条件下壳体内部畅通可在其内表面包括循环流道上设置全面贯通的流体通道、设置泡状物或者在其两内表面之间设置衬垫物，其特征在于壳体两内表面具有均匀分布的相抵部分。
2. 根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于壳体两内表面之间含有单点面积《1 平方厘米的相抵部分。
3. 根据权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于占壳体20%最薄部分的厚度与占 壳体20%最厚部分的厚度之差《0. 22毫米。
4. 根据权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于含有一个或一个以上嵌入式管状 换热界面。 .
5. 根据权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于含有透明塑料薄片壳体或含有内 衬透明塑料薄片的壳体。
6. 根据权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于换热装置表面印制有图案色彩文 字，在换热的同时用于广告、掩饰和屏风。
全文摘要
两内表面相抵的真空薄壁换热装置，包括强迫循环和两相流换热装置，由非圆管薄壁壳体和工质组成；壳体内部可嵌入管状换热界面与外界换热；壳体密封内部抽真空并充装工质；利用壳体内部的真空负压克服工质对壳体的压力，其特征在于壳体两内表面具有均匀分布的相抵部分。本发明的有益效果包括可以利用真空吸合力抵抗内部水头压力制造大面积薄壁换热装置用于供冷暖终端和太阳能集热。内部真空还有利于实现两相流换热获得优异的等温性、热流密度变换和传热能力。还可采用两内表面相抵的真空塑料薄片换热器利用室内外温差和土壤地表水冷源对粮仓及地铁进行降温不制而冷。还可在换热装置表面印制图案色彩文字，将换热装置同时用于广告、掩饰和屏风。
文档编号F28D15/02GK101660876SQ20081004221
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者施国梁 申请人:施中天