一种多孔介质散热片的制作方法

本发明涉及暖通空调领域，尤其涉及一种多孔介质散热片。

背景技术：

散热器是一种大规模广泛使用的取暖设备，用于将热源提供的热量通过自然对流和辐射传热传递给室内环境和人体。常规热源包括集中供暖、热泵、锅炉以及其他工业余热等。

典型的散热器如图1所示，包括进出口母管11、12及设置其间的散热片10。进出口母管11、12通过管路连接热源，并将传热工质导入散热片10。散热片10的典型结构如图2所示，散热片10内中空，形成流动通道15。散热片10的材质14一般为导热系数较高的金属，如钢、铝、铁、铜等。根据实际使用需要，散热片10可以设置为一排或两排分列母管两侧，可以竖直放置或水平放置，还可以根据实际需要轴向设置为弧形、U型或S型等。

然而，此类散热器只能用于冬季供暖。在夏季制冷情况下，由于一般制冷工质温度都低于空气露点温度，散热器表面会形成大量的冷凝水。冷凝水会影响传热性能，并影响室内卫生。

技术实现要素：

为克服上述不足，本发明的目的在于提供一种多孔介质散热片，以实现散热器能够同时用于冬季制热和夏季制冷的目的。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种多孔介质散热片，它包括传热部，所述传热部内开设有传热通道，其特征在于：它还包括与所述传热部相连接的除湿部，所述除湿部内开设有除湿通道，所述传热部以及至少所述除湿部中与所述传热部接触处为多孔介质材料。

进一步地，所述传热通道与提供冷热源的空调系统连接。

进一步地，所述除湿通道与干燥除湿系统连接。

进一步地，所述多孔介质为烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、玻璃纤维、活性炭、木质密度板、水泥、氧化锆陶瓷、硅化物、金属泡沫、多孔质玻璃和岩石。

进一步地，所述多孔介质内混有防霉剂或抗菌剂。

进一步地，所述除湿通道和所述传热通道可设置为一个通道。

进一步地，所述除湿通道内设置翅片。

进一步地，所述传热通道和所述除湿通道截面为圆形、椭圆形、方形、梯形、多边形等，轴向设置为直线型、S形、U型。

进一步地，所述传热通道内设置内插管或防水涂层。

进一步地，所述传热通道内设置内翅片管。

本发明利用多孔介质能吸收冷凝液的特点，使得散热片能够吸收并排除制冷时的冷凝液，从而使得散热片能够在夏季制冷工况下也能使用，扩大了散热片的使用范围。

附图说明

图1为常规的散热器结构图；

图2为常规散热片截面图；

图3为本发明的多孔介质散热片截面图；

图4为本发明的多孔介质散热片的另一实例：设置两排散热片；

图5为本发明的多孔介质散热片的另一实例：除湿通道设置翅片；

图6为本发明的多孔介质散热片的另一实例：传热通道设置内翅片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

如图3所示的多孔介质散热片，包括传热部以及与传热部相连接的除湿部，传热部内设置有传热通道15，除湿部内开设有除湿通道21。传热部由多孔介质材料制成；而除湿部中至少与传热部接触处为多孔介质材料，如图所示,除湿通道21包括上壁面22和下壁面23，上壁面22材料可以由常规材料如金属或有机、无机材料组成，下壁面23由多孔介质组成。传热通道壁面20和除湿通道下壁面23紧密接触或一体。

与常规散热片一样，传热通道15内流通传热工质。在制冷工况下，传热通道15内流通低温的传热工质，如制冷剂氟利昂及其替代物、水、气体。除湿通道21内流通干燥除湿气体，如空气、氧气、氮气、二氧化碳等。

所述传热通道15与提供冷热源的空调系统连接；所述除湿通道21与干燥除湿系统连接。

在制冷工况下，散热片近的空气温度如果低于露点问题，空气中的水蒸气就会在散热片表面冷凝形成冷凝水。冷凝水会迅速被多孔介质20吸附。多孔介质20内的冷凝水在浓度梯度和毛细力的驱动下，会进一步的向内部扩散进入除湿通道21的多孔介质23，并最终通过除湿通道21内干燥除湿气体带出散热片。除湿气体流出散热片后可进行集中的干燥再生，干燥再生方式可以采用常规的吸附式或冷冻式。在制热工况下，传热通道15内的工作情况与常规金属制散热片一样，除湿通道21停止工作。

传热通道15和除湿通道21的截面形状可以根据需要灵活设计，包括但不限于圆形、椭圆形、方形、梯形、多边形等；轴向形状也可以根据需要灵活设计，包括直线型、S形、U型。

传热通道15多孔介质壁面20和除湿通道15多孔介质壁面23可选的多孔介质包括但不限于烧结砖、青砖、模铸砂型、多孔陶瓷、玻璃纤维、活性炭、木质密度板、水泥、氧化锆陶瓷、硅化物、金属泡沫和岩石类等，以及其他具有上述多孔介质性能的新型材料。优选为硅化合物，如二氧化硅、沸石、多孔质玻璃、磷灰石、硅藻土、高岭石、海泡石、水铝英石、伊毛缟石、活性白土、二氧化硅-氧化铝复合氧化物、二氧化硅-二氧化钛复合氧化物、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化铝复合氧化物、二氧化硅-二氧化钛复合氧化物、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化镧、二氧化硅-氧化钡、二氧化硅-氧化锶等复合金属氧化物等。其中作为硅化合物优选二氧化硅、海泡石、沸石等。也可以采用上述材料的一种或多种的组合。

上述多孔介质中还以混入抗菌剂或防霉剂，以防止多孔介质吸收的水分所致的发霉和细菌生长。使用的抗菌防霉剂可以采用无机系和有机系，无机系抗菌防霉剂由金属(银、铜、锌)及其化合物、无机/有机复合物、氧化物光催化剂等组成。有机系抗菌防霉剂包括合成系和天然系。

可选用的无机抗菌剂可以包括银、铜、锌等单质金属以及其中一种金属的化合物如磷酸盐(磷酸锆、磷酸铝、磷酸钙、羟基磷灰石)、硅酸盐(沸石、硅胶、硅酸钙、粘土矿物)、熔融性玻璃、或活性炭。无机/有机复合物包括通过离子交换反应将存在于层状磷酸盐的层间的氢离子置换为季铵盐后的物质。氧化物光催化剂包括二氧化钛等。

可选的有机抗菌剂包括：2-(4-噻唑基)苯并咪唑、2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2-甲基羰基氨基苯并咪唑等咪唑系；2-(4-硫氰基甲硫基)苯并噻唑等噻唑系；2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮等异噻唑啉系；2,3,5,6-四氯-4-(甲基砜)吡啶、双(吡啶-2-硫醇-1-氧化物)锌酸、2-吡啶硫醇-1-氧化物钠盐、2,2’-二硫代双吡啶-1-氧化物等吡啶系；六氢化-1,3,5-三(2-羟基乙基)-均三嗪等三嗪系；α-溴肉桂醛、甲醛等醛系；2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、3-甲基-4-异丙基苯酚、2-异丙基-5-甲基苯酚、苯酚等酚系；葡萄糖酸氯己定等双胍系；2,4,5,6-四氯间苯二腈等腈系；3-碘-2-丙硫基氨基甲酸酯等卤素系；三氯均二苯脲等酰苯胺系；二硫化四甲基秋兰姆等二硫化物系；N-甲基二硫代氨基甲酸钠等硫代氨基甲酸盐系；氯化十八烷基二甲基(3-三甲氧基丙基)铵等有机硅酸盐系；苯扎氯铵、苄索氯铵等季铵盐系；10,10’-氧代双苯氧胂等有机金属系；乙醇、丙醇等醇系；丙酸等羧酸系；对羟基苯甲酸酯、脂肪酸单甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等酯系以及日扁柏酚、壳聚糖、芥子提取物、桉树提取物等天然有机物系。

可以采用上述防霉抗菌剂中的一种或多种混合使用。优选为无机抗菌剂，如银，最优选的是银沸石。防霉抗菌剂占多孔介质的比重应根据需要合理设计，比重范围0.1-10％。

当使用气体作为传热工质时，因为工质气体在冷源处降低温度时，其湿度也会降低，即被干燥。当流过散热片时，一方面将冷量传递给散热片，另一方面同时也会吸收多孔介质内的湿气。此时，传热通道15和除湿通道21可以进行合并，即只设置一个通道同时完成传热和除湿的功能。

实施例2

如图4所示，为了进一步增强换热面积，可以在除湿通道21及进出口母管两侧分别设置传热通道15，此时，除湿通道21的上壁面27也应设置成多孔介质。

其它方面设计特征与上述实例一致。

实施例3

如图5所示，为了增强除湿通道21内湿气的吸附，除湿通道21内可以设置多个翅片24。翅片24的截面形状可以灵活设计成方形、锥型等，在流动方向可以设计成S型、U型，或锯齿状翅片。

另一方面，传热通道15内壁面可以设置内插管道25，以满足传热通道15的结构强度需要或者防止液态传热工质反向进入多孔介质内，管道可以采用金属如铜、铝、铁、钢，也可以是有机材料如PEC、PVC、PPP等。也可以在传热通道15内壁面涂覆防水涂层，如铝箔、锡箔、防水油漆等。

实施例4

如图6所示，为了增强传热通道15内传热性能，可以在传热通道15内插入内翅片管30，内翅片30将传热通道15划分成多个小的流动通道31，内翅片管可以设置有芯管32。内翅片30及芯管32一般与内插管25采用相同的材料，并且与内插管25紧密接触或通过焊接成为一个整体。内翅片30沿流动方向可以切开成若干短小片段，相互错开一定的间隔而形成间断式的翅片。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。