热管式冷却装置的制作方法

本发明涉及的是一种换热器，具体是一种热管式冷却装置。

背景技术：

现在粮食、食品、化工、医药、农副产品、牧草等加工生产领域中，需要在对物料进行加热干燥处理；现在市场上的干燥设备的换热器的换热多以排管式散热、隔层加热方式进行换热散热，但是它们的散热器体积大、散热面积小、热能使用效率低。物料在干燥过程中得不到冷却，物料出来干燥设备后，需要冷空气用风机对物料进行风冷冷却，但是，这样的冷却会造成物料返潮不利于保存，干燥后的高温物料冷却时释放出的热能得不到利用。热管在使用过程中出现故障不易维修。

热管技术是1963年美国losalamos国家实验室的g.m.grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种热管式冷却装置。

为了到达上述目的，本发明通过下述技术方案实现的：热管式冷却装置包括热管，导热管，导热介质。

所述的导热管是金属制作的管，导热管是圆形管，或者是方形管，或者是长方形管。

1、圆形管的导热管的直径是20—58mm，长度是2000—28000mm。

2、方形管的导热管的长度是200—1500mm，长度是1000—8000mm。

3、长方形管的导热管的长度是200—1500mm，宽度是300—1800mm，长度是1000—8000mm。

所述的导热管有介质进口和介质出口。

1、导热介质通过导热管的介质进口进入导热管。

2、导热介质通过导热管的介质出口排出导热管。

所述的导热介质是水，或者是导热油。

所述的热管包括金属管，导热工质，翅片，凹形封头，导流罩。

1、热管的直径是20—55mm。

2、热管的高度是300—2500mm。

所述的金属管是金属制作的一端密封的金属管。

1、金属管的直径是15—48mm。

2、金属管的高度是300—2500mm。

所述的导流罩的外观是a形状；导流罩的外观是伞形状一样的上面尖下面放大。

1、导流罩的上端是尖角状的。

2、导流罩的下端的直径变大，导流罩的下端的直径小于金属管的内径3—16mm。

3、在同一个金属管内的导流罩的数量是1—20个。

所述的导流罩包括导流板，支架；导流板和支架是一体的。

所述的导流罩的制作材料是有透气孔的金属板。

1、透气孔的孔径是1—5mm，透气孔与透气孔之间的间距是5—100mm。

2、气体状的导热工质可以穿过导流板上的透气孔。

3、导流罩是金属板通过模具冲压一次成型的a形状。

所述的导流罩固定在金属管的管内壁上。

1、导流罩的支架固定在金属管的管内壁上，导流罩的支架和金属管的管内壁固定连接为一体的。

2、导流罩的导流板和金属管的管内壁之间是不相连的，导流罩的导流板和金属管的管内壁之间的间距是1—18mm。

3、冷凝后的液体状导热工质通过导流板的引导下，液体状导热工质顺着导流板向下流动，液体状导热工质从导流罩的导流板和金属管的管内壁之间的间距空隙中顺着金属管的管内壁往下流。

4、导流罩的支架和导流板是一体的，金属管管外的热能通过导流罩的支架给沾附在导流板上的液体状的导热工质导热加热，导流罩上的液体状的导热工质受热后气液相变为气体状的导热工质，提高热能在金属管管内的传导换热面积，增大了热能的传导换热速度。

所述的翅片固定在金属管的管壁外面，翅片和金属管固定为一体的。

1、翅片用于增加热管的散热面积，提高热管的热能的导热、散热速度。

所述的翅片在金属管上的连接方式是环绕状的，或者是纵向状的。

1、翅片环绕状的固定在金属管上，适用于气体，液体的冷却换热。

2、翅片纵向状的固定在金属管上，适用于颗粒物料，气体，液体的冷却换热。

所述的翅片的厚度是1—3mm；翅片的高度是5—15mm；翅片和翅片之间的间距是30—60mm。

所述的凹形封头是金属板制作的管状凹形封头，或者是金属板制作的平板形封头。

1、凹形封头的内面是内圆凹形面，凹形封头的外面是外圆凸形面。

2、凹形封头的内圆凹形面的内径尺寸和导热管的外径尺寸是一样大小的。

所述的凹形封头的外围尺寸和金属管的外径尺寸大10—50mm；通过焊机直接将凹形封头的外圆凸形面的外围大的10—50mm金属板上直接焊接导热管上。

1、平板封头的外围尺寸和金属管的外径尺寸大10—50mm；通过焊机直接将平板封头的外围大的10—50mm金属板上直接焊接导热管上。

2、凹形封头的内圆凹形面和导热管的管外面是充分贴合的，便于凹形封头和导热管的热交换，提高热能的换热效率。

3、平板封头是贴合在方形管的导热管上的，平板封头是贴合在长方形管的导热管上的。

所述的金属管的下端是密封的。

所述的金属管的上端通过切割加工制作成的是管状的凹形管头，或者是平头管头。

1、金属管上端的凹形管头与凹形封头是通过焊接固定密封连接的。

2、金属管上端的平头管头与平板封头是通过焊接固定密封连接的。

所述的导热工质在两端密封的金属管的管内。

所述的导热工质是水，或者是乙醚，或者是复合工质。

所述的热管的金属管上端的凹形封头通过焊接固定在导热管的管外面上。

1、通过电焊焊接，将金属管上端的凹形封头和导热管的管面的接触位置焊接固定为一体。

所述的热管根据间距要求，排列的焊接在一根导热管上，热管与热管之间的间距是30—60mm。

所述的导热管可以根据换热设备的形状需求而设计为适合的排列造型。

1、导热管通过弯管机的弯管加工，将导热管折成制作成适合的排列造型。

2、导热管的排列造型是圆形的，或者是方块形的，或者是长方形的。

3、导热管与导热管之间的间距是50—80mm。

所述的热管的高度超过600mm时，热管的下端用金属条分别焊接固定支撑。

1、金属条的固定支撑保证了热管与导热管之间的坚固度，避免热管在物料的冲击下，热管摇摆脱离导热管。

2、热管的下端与热管的下端之间由金属条固定连接支撑。

所述的热管是单独的一根热管整体焊接在导热管上。

1、热管的内部和导热管的内部是不相通的，热管的内部和热管的内部是不相通的。

2、当某一根热管出现损坏产生泄漏，不影响整个热管式冷却装置的使用。

所述的导热管管内的低温导热介质通过热传导给热管上端的凹形封头进行冷却降温。

1、热管上端的凹形封头在热管的内部是呈凸形面状，凹形封头的凸形面扩大了热能的换热冷却面积，导热管内的低温导热介质可以给热管内凹形封头处的导热工质提供了冷却速度。

所述的热管的金属管为热管的蒸发段；热管的凹形封头为热管的冷凝端。

1、现在市场上的重力热管，因重力的原因，冷凝后液体状的导热工质会直接下坠到热管的下端，热管下端管头的热能导热面积是有限的，所以需要特别设计导流罩来引导液体状的导热工质顺着金属管的内壁向下流，金属管的换热面积比热管下端管头的换热面积大几十倍，有利于热能的导热换热。

2、热管内上端冷凝端的液体状导热工质在下坠的过程中，冷凝后的液体状导热工质通过导流板的导流引导，液体状导热工质从导流罩的导流板和金属管的管内壁之间的间距空隙中顺着金属管的管内壁往下流。

3、导流罩所起到的作用是将下坠中的液体状导热工质经导流板的导流引导向金属管的管内壁上的蒸发段，有利于金属管管外的热能直接给金属管的管内壁上的液体状的导热工质加热导热。

热管式冷却装置的热管插在干燥后的物料里，物料围着金属管是热管的蒸发段；贴在导热管上的凹形封头为热管的冷凝端。

1、干燥后的高温物料给热管的蒸发段提供热源，顺着热管的金属管的管内壁向下流动的液体状的导热工质在热管的蒸发段受热后气化为气体状的导热工质；导热工质在气化过程中吸收了物料上的热能，高温的物料得到了冷却。

2、气体状的导热工质在微小的压力差下流向贴合在导热管上的热管冷凝端，导热管内的低温导热介质给热管的冷凝端提供冷却，气体状的导热工质在热管的冷凝端会冷凝为液体状的导热工质。

3、液体状的导热工质流在热管的蒸发段上受热后再次气化，导热工质如此循环气液相变的导热换热，物料上的热能通过热管传导在导热管内的低温导热介质上。

4、低温导热介质通过导热管的介质进口进入导热管内，受热加温后的导热介质通过导热管的介质出口排出导热管。

5、高温的导热介质可以输送到合适的地方进行热能再利用。

所述的热管式冷却装置应用于气体，液体，颗粒物料的换热冷却。

1、热管式冷却装置的热管（1）插在高温的气体中可以进行换热导热。

2、热管式冷却装置的热管（1）插在高温的液体中可以进行换热导热。

3、热管式冷却装置的热管（1）插在高温的颗粒物料中可以进行换热导热。

本发明与现有换热器相比有如下有益效果：一种热管式冷却装置的热转换效率高，在相同大小的空间体积的情况下，冷却换热面积增加了8—30倍，有利于热能的热传导，扩大了热能的冷却换热速度，物料中的热能被很好的得到导热冷却，物料冷却时释放出的热能还可以得到有效利用。热管是一个整体热管焊接在导热管的外面，当热管式冷却装置中的一根热管出现损坏产生泄漏，不影响整个热管式冷却装置的使用。

附图说明：

图1、为本发明热管式冷却装置的结构示意图；

图2、为本发明热管式冷却装置的热管的结构示意图；

图3、为本发明热管式冷却装置的热管的导流罩的结构示意图。

附图中：热管（1），导热管（2），导热介质（3），介质出口（4），介质进口（5），凹形封头（6），翅片（7），金属管（8），导流罩（9），导热工质（10），透气孔（11），支架（12），导流板（15）。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1、图2所示的热管式冷却装置包括热管（1），导热管（2），导热介质（3）。

所述的导热管（2）是金属制作的管。

1、导热管（2）是圆形管。

2、圆形管的导热管（2）的直径是48mm。

3、圆形管的导热管（2）的长度是8000mm。

所述的导热管（2）有介质进口（5）和介质出口（4）。

1、导热介质（3）通过导热管（2）的介质进口（5）进入导热管（2）。

2、导热介质（3）通过导热管（2）的介质出口（4）排出导热管（2）。

所述的导热介质（3）是导热油。

所述的热管（1）包括金属管（8），导热工质（10），翅片（7），凹形封头（6），导流罩（9）。

1、热管（1）的直径是45mm。

2、热管（1）的高度是800mm。

所述的金属管（8）是金属制作的一端密封的金属管。

1、金属管（8）的直径是35mm。

2、金属管（8）的高度是800mm。

如图2，图3所示的导流罩（9）的外观是a形状。

1、导流罩（9）的上端是尖角状的。

2、导流罩（9）的下端的直径小于金属管（8）的内径8mm。

3、在同一个金属管（8）内的导流罩（9）的数量是1—20个。

所述的导流罩（9）包括导流板（15），支架（12）。

1、导流板（15）和支架（12）是一体的。

所述的导流罩（9）的制作材料是有透气孔（11）的金属板。

1、导流罩（9）是将金属板通过模具冲压一次成型的a形状。

2、透气孔（11）的孔径是2mm，透气孔（11）与透气孔（11）之间的间距是50mm。

3、气体状的导热工质（10）可以穿过导流板（15）上的透气孔（11）。

所述的导流罩（9）固定在金属管（8）的管内壁上。

1、导流罩（9）的支架（12）和金属管（8）的管内壁固定连接为一体的。

2、导流罩（9）的导流板（15）和金属管（8）的管内壁之间的距离是8mm。

所述的翅片（7）固定在金属管（8）的管外面，翅片和金属管（8）固定为一体的。

1、翅片（7）在金属管（8）上的连接方式是环绕状的，或者是纵向状的。

2、翅片（7）的厚度是1mm；翅片（7）的高度是5mm。

3、翅片（7）和翅片（7）之间的间距是40mm。

所述的凹形封头（6）是金属板制作的管状凹形封头。

1、凹形封头（6）的内圆凹形面的内径尺寸和导热管（2）外径尺寸是一样大小的。

2、凹形封头（6）的内圆凹形面和导热管（2）的管外面是贴合的。

3、凹形封头（6）的外围尺寸和金属管（8）的外径尺寸大20mm。

所述的金属管（8）的下端是密封的。

所述的金属管（8）的上端通过切割加工制作成管状的凹形管头。

1、金属管（8）上端的凹形管头与凹形封头（6）是通过焊接固定连接密封的。

所述的导热工质（10）在两端密封的金属管（8）的管内。

所述的导热工质（10）是复合工质。

如图1、图2所示的热管（1）的金属管（8）上端的凹形封头（6）通过焊接固定在导热管（2）的管外面上。

所述的热管（1）排列的焊接在一根导热管（2）上。

1、热管（1）与热管（1）之间的间距是50mm。

2、导热管（2）的排列造型是长方形的。

3、热管（1）的下端与热管（1）的下端之间由金属条固定连接支撑。

所述的热管（1）是整体的一根热管（1）焊接在导热管（2）上面的。

1、热管（1）的内部和导热管（2）的内部是不相通的；热管（1）的内部和热管（1）的内部是不相通的。

2、当某一根热管（1）出现损坏产生泄漏，不影响整个热管式冷却装置的使用。

所述的导热管（2）管内的低温导热介质（3）通过热传导给热管（1）上端的凹形封头（6）进行冷却降温。

1、热管（1）的金属管（8）为热管（1）的蒸发段；热管（1）的凹形封头（6）为热管（1）的冷凝端。

2、热管（1）的冷凝端的液体状导热工质（10）在下坠的过程中，通过导流板（15）的导流引导，液体状导热工质从导流罩（9）的导流板（15）和金属管（8）的管内壁之间的间距空隙中顺着金属管（8）的管内壁往下流。

3、液体状导热工质（10）经导流板（15）的导流引导在金属管（8）的管内壁上，有利于金属管（8）管外的热能直接给金属管（8）的管内壁上的液体状的导热工质（10）加热导热。

所述的热管式冷却装置的热管（1）插在高温的颗粒物料中就可以进行换热导热。

热管式冷却装置在物料的冷却换热的工作流程如下：

一、热管式冷却装置的热管（1）插在干燥后的物料里，物料围着热管（1）的金属管（8）是热管（1）的蒸发段；贴在导热管（2）上热管（1）的凹形封头（6）为热管（1）的冷凝端。

二、低温的导热介质（3）通过导热管（2）的介质进口（5）进入导热管（2）内。

三、干燥后的高温物料给热管（1）的蒸发段提供热源，顺着热管（1）的金属管（8）的管内壁向下流动的液体状的导热工质（10）在热管（1）的蒸发段受热后气化为气体状的导热工质（10）；液体状的导热工质（10）在气化过程中吸收了热管（1）周围物料上的热能，高温的物料得到了冷却。

四、气体状的导热工质（10）充满在热管（1）的管内部，导热管（2）内的低温导热介质（3）给贴合在导热管（2）管壁上的热管（1）冷凝端处的气体状的导热工质（10）提供冷却，气体状的导热工质（10）在热管（1）的凹形封头（6）的冷凝端处的导热管（2）内低温的导热介质（3）导热冷却，气体状的导热工质（10）冷凝为液体状的导热工质（10）。

五、液体状的导热工质（10）通过导流罩（9）的导流引导，液体状的导热工质（10）顺着金属管（8）的管内壁流在在热管（1）的蒸发段上，蒸发段上的液体状的导热工质（10）受热后再次气化为气体状的导热工质（10），导热工质（10）如此循环气液相变的导热换热，物料上的热能通过热管（1）传导在导热管（2）内的低温导热介质（3）上，低温导热介质（3）受热加温后的高温导热介质（3）。

六、受热加温后的高温导热介质（3）通过导热管（2）的介质出口（4）排出导热管（2），高温的导热介质（3）可以输送到合适的地方进行热能再利用。

实施例2：

如图1所示的本实施例2的热管式冷却装置包括热管（1），导热管（2），导热介质（3）。

本实施例2一种热管式冷却装置与实施例1所介绍的热管式冷却装置组合结构是相同的，相同之处就不再重述。

所述的导热管（2）是金属制作的管。

所述的导热管（2）是是长方形管。

1、长方形管的导热管（2）的长度是200—1500mm。

2、长方形管的导热管（2）宽度是300—1800mm。

3、长方形管的导热管（2）长度是1000—8000mm。

所述的热管（1）包括金属管，导热工质，翅片，凹形封头，导流罩。

所述的凹形封头是金属板制作的平板形封头。

1、平板封头的外围尺寸和金属管（8）的外径尺寸大10—50mm；通过焊机直接将平板封头的外围大的10—50mm金属板上直接焊接导热管（2）上。

2、平板封头是贴合在方形管的导热管上的，平板封头是贴合在长方形管的导热管上的。

所述的金属管的下端是密封的。

所述的金属管的上端通过切割加工制作成的是是平头管头。

1、金属管上端的平头管头与平板封头是通过焊接固定密封连接的。

所述的热管的金属管为热管的蒸发段；热管的平板封头为热管的冷凝端。

以上实施例只是用于帮助理解本发明的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变化均落在本发明的保护范围。