空调中可冬夏切换的重力热管换热器及其切换方法与流程

本发明涉及一种空调中的重力热管换热器。

背景技术：

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。

热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的高效传热元件，它可以将大量热量通过其很小的截面积长距离地传输而无需外加动力。热管以其构思巧妙，传输温差小适用温度范围广，可调控管内热流密度等众多优良特性，在能量回收和余热利用方面已显示出其独特的作用。热管换热器属于冷热流体互不接触的表面式换热，它具有的占地小、无转动部件、运行安全可靠、换热效率高等优良特性，为工程选用创造了便利条件。

以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。

热管式热交换器是目前空调系统中常用的排风热回收装备，热管式热交换器主要由若干个热管组成。重力热管热交换器由分别通过热气流和冷气流的两个部分构成。热管由内部充注冷媒的密闭真空金属管组成，一旦热管一端(冷凝端蒸发端)受热，在外界热量的作用下，管中液体短时间内汽化，并在差压的作用下流向热管的另一端，然后这些气体对外界放出热量并冷凝成液体，然后这些液体再通过重力作用返回到热管原端(冷凝端)，并再次受热汽化，这样的工作过程不断循环，热量就源源不断的从热管的此端传递到彼端。

目前使用的空调中的重力热管换热器均为单向传热的，因为重力热管的上下部位分别为冷凝器和蒸发器，上侧放热下侧吸热，因此换热器的下侧总是流过热风，上侧总是流过冷风。冬季室内空气为热风，室外空气为冷风，夏季反之；因此对于重力热管换热器冬夏季的冷热风方向不同。

冬季新风在上排风在下进行换热，下侧排风放热，上侧新风吸热，新风与排风换热升温；夏季新风在下排风在上进行换热，上侧排风放热，上侧新风吸热，新风与排风换热降温。

这种热管换热器的缺点是，冬夏季不能自由的切换，对于重力式热管而言，冷凝段的安装位置必须高于蒸发段，因而其适用于冷风在上、热风在下的场合；若用于空调系统全年的排风能量回收，则冬季进行新风预热处理时需要转换进、排风口相对于热管的位置。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，提供一种空调中可冬夏切换的重力热管换热器及其切换方法，使其能够适应冬夏不同季节的通风换热要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括一种空调中可冬夏切换的重力热管换热器，包括重力热管换热器本体，所述重力热管换热器本体具有位于下部的蒸发端和位于上部的冷凝端，所述蒸发端与冷凝端相互气密隔离，其特征在于：

在蒸发端的两外侧各有一个下静压箱，在冷凝端的两外侧各有一个上静压箱，所述下静压箱与上静压箱相互气密隔离；

其中一个下静压箱的外侧通过两个下阀门分别与新风入管以及排风出管相连通，另一个下静压箱的外侧通过另外两个下阀门分别与新风出管以及排风入管相连通；

其中一个上静压箱的外侧通过两个上阀门分别与所述新风入管以及所述排风出管相连通，另一个上静压箱的外侧通过另外两个上阀门分别与所述新风出管以及所述排风入管相连通。

本发明采用的技术方案还包括一种空调中可冬夏切换的重力热管换热器的切换方法，其具有上述空调中可冬夏切换的重力热管换热器，其特征在于：

在夏季模式下，两个上静压箱与所述新风入管以及所述新风出管之间的阀门打开，而且两个上静压箱与所述排风入管以及所述排风出管之间的阀门关闭；同时，两个下静压箱与所述新风入管以及所述新风出管之间的阀门关闭，而且两个下静压箱与所述排风入管以及所述排风出管之间的阀门打开；

在冬季模式下，两个上静压箱与所述新风入管以及所述新风出管之间的阀门关闭，而且两个上静压箱与所述排风入管以及所述排风出管之间的阀门打开；同时，两个下静压箱与所述新风入管以及所述新风出管之间的阀门打开，而且两个下静压箱与所述排风入管以及所述排风出管之间的阀门关闭。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：不论是在夏季还是在冬季，只要切换阀门，都可以使较热的气流流经重力热管换热器本体的蒸发端，较冷的气流流经重力热管换热器本体的冷凝端，保证重力热管换热器本体始终处于正确的工作状态。从而，使得具有所述重力热管换热器的空调能够轻松地进行冬夏切换。

附图说明

图1是本发明提供的热管换热器的立体示意图；

图2是本发明提供的热管换热器在夏季工作时的适应状态图；

图3是本发明提供的热管换热器在冬季工作时的适应状态图。

附图标记说明：蒸发端11；冷凝端12；下静压箱21；上静压箱22；下阀门31、32；上阀门33、34；新风入管41；排风出管42；新风出管43；排风入管44。

具体实施方式

如图1所示，是本发明提供的空调中可冬夏切换的重力热管换热器，包括重力热管换热器本体，所述重力热管换热器本体具有位于下部的蒸发端11和位于上部的冷凝端12，所述蒸发端11与冷凝端12相互气密隔离，在蒸发端11的两外侧各有一个下静压箱21，在冷凝端12的两外侧各有一个上静压箱22，所述下静压箱21与上静压箱22相互气密隔离；

其中一个下静压箱21的外侧通过两个下阀门31分别与新风入管41以及排风出管42相连通，另一个下静压箱21的外侧通过另外两个下阀门32分别与新风出管43以及排风入管44相连通；

其中一个上静压箱22的外侧通过两个上阀门33分别与所述新风入管41以及所述排风出管42相连通，另一个上静压箱22的外侧通过另外两个上阀门34分别与所述新风出管43以及所述排风入管44相连通。

在夏季模式下，如图2所示，两个上静压箱22与所述新风入管41以及所述新风出管43之间的阀门打开，而且两个上静压箱22与所述排风入管44以及所述排风出管42之间的阀门关闭；同时，两个下静压箱21与所述新风入管41以及所述新风出管43之间的阀门关闭，而且两个下静压箱21与所述排风入管44以及所述排风出管42之间的阀门打开；

在冬季模式下，如图3所示，两个上静压箱22与所述新风入管41以及所述新风出管43之间的阀门关闭，而且两个上静压箱22与所述排风入管44以及所述排风出管42之间的阀门打开；同时，两个下静压箱21与所述新风入管41以及所述新风出管43之间的阀门打开，而且两个下静压箱21与所述排风入管44以及所述排风出管42之间的阀门关闭。

如此设置，不论是在夏季还是在冬季，只要切换阀门，都可以使较热的气流流经重力热管换热器本体的蒸发端11，较冷的气流流经重力热管换热器本体的冷凝端12，保证重力热管换热器本体始终处于正确的工作状态。从而，使得具有所述重力热管换热器的空调能够轻松地进行冬夏切换。