專利名稱：一種傳熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳熱結(jié)構(gòu)，主要應用在熱水器領(lǐng)域。
熱水器的主要功能是將電能、太陽能、燃燒熱能等能量轉(zhuǎn)變?yōu)樗臒崮?。在這一轉(zhuǎn)變過程中，有三個主要問題要解決。一個是人身安全保障問題，第二個是能量轉(zhuǎn)換的效率問題，第三個是多種能源的綜合利用問題。
從各廠家生產(chǎn)的熱水器的產(chǎn)品說明書和檢索中知道，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的熱水器是將加熱體置于水中或水表面，主要靠傳導和幅射方式來加熱水。由于對流方式弱小，使加熱效率較低。尤其是電加熱體置于水中，為防止電加熱體漏電而危害人身，要在電加熱體外加“多重”絕緣保護。然而，絕緣保護愈多，愈阻擋電加熱體向水傳熱，電能的利用效率愈低。為了提高效率就要減少絕緣保護。這樣又降低了安全程度。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電熱水器中，安全和效率是矛盾的。而且也不容易實現(xiàn)多種能源的綜合利用。
本實用新型的目的在于解決安全與效率的矛盾，找到一種安全、高效又可以多種能源綜合利用的傳熱裝置。
為了達到上述目的，本實用新型將沸騰液體傳熱壁、多通閥、絕緣管和散熱器結(jié)合起來，組成一種安全、高效、多種能源綜合利用的重力熱管傳熱結(jié)構(gòu)。銅質(zhì)的具有沸騰液體傳熱壁的加熱體在結(jié)構(gòu)下方的熱箱中。加熱體可以被電加熱，也可以被太陽光、燃燒余熱等低溫能源加熱。散熱器在結(jié)構(gòu)上方的水箱中。熱箱的內(nèi)腔和散熱器的內(nèi)腔由多通閥和絕緣管連接成一個密閉腔體。腔體內(nèi)充以一定量的液體工質(zhì)并抽真空，使其成為重力熱管的導熱系統(tǒng)。熱箱為該系統(tǒng)的熱端，散熱器為該系統(tǒng)的冷端。液體工質(zhì)在熱端吸熱并氣化成為氣體工質(zhì)。氣體工質(zhì)通過多通閥和絕緣管上升到散熱器內(nèi)腔，遇冷放熱給散熱器并凝結(jié)成液體工質(zhì)。液體工質(zhì)靠重力回流到熱箱中，循環(huán)使用。散熱器再將水加熱。
由于有漏電危險的熱箱與散熱器的連接是絕緣管，保證了水箱中的水不會帶電，也就不會危及使用熱水的人身安全。由于沸騰液體傳熱壁和重力熱管都是導熱系數(shù)很高的成熟技術(shù)，由于散熱器會以傳導、幅射和強對流三種方式向水傳熱，所以整個結(jié)構(gòu)的能量利用效率是高的。由于抽真空，低溫能源也可以使液體工質(zhì)氣化并完成熱交換。由于有多通閥，可以分別連接裝有低溫能源加熱體的熱箱和裝有電加熱體的熱箱。通過閥門控制，讓低溫能源先對水進行預熱。當需要高溫熱水時，再通電。這樣多種能源綜合利用，可以節(jié)電。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描述。


圖1為現(xiàn)有電熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為用電加熱方式的本實用新型的傳熱裝置示意圖。
圖3為用低溫能源加熱方式的本實用新型的傳熱裝置示意圖。
圖4為電與一個低溫能源結(jié)合使用方式的本實用新型的傳熱裝置的示意圖。
圖5為電與兩個低溫能源結(jié)合使用方式的本實用新型的傳熱裝置示意圖。
圖1為現(xiàn)有電熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。電加熱體(1)置于水中，有不安全、能量利用效率低和不易多種能源綜合利用的缺點。
圖2和圖3分別為用電或用低溫能源加熱的本實用新型的傳熱裝置示意圖。銅質(zhì)的具有沸騰液體傳熱壁的加熱體(1)置于熱箱(2)中，熱箱(2)的內(nèi)腔通過三通閥(3)和絕緣管(4)與散熱器(5)的內(nèi)腔相連接，構(gòu)成一個密閉腔體。該密閉腔體被抽成真空并放入一定量的液體工質(zhì)(6)，成為重力熱管。當電能或低溫能源使加熱體(1)受熱后，此端即成為重力熱管的熱端。由于密閉腔體內(nèi)是真空的，所以液體工質(zhì)(6)在低溫下即可沸騰氣化成氣體工質(zhì)(7)。氣體工質(zhì)(7)上升經(jīng)三通閥(3)和絕緣管(4)送往散熱器(5)的內(nèi)腔。由于散熱器(5)在水箱(8)的水(9)中，是重力熱管的冷端，所以氣體工質(zhì)(7)在散熱器(5)的內(nèi)腔遇冷凝結(jié)為液體工質(zhì)(6)。液體工質(zhì)(6)靠重力作用，又回落到熱箱(2)中，繼續(xù)循環(huán)使用。氣體工質(zhì)(7)在凝結(jié)時向散熱器(5)傳送大量熱。散熱器(5)再以傳導、幅射和強對流三種方式將熱量傳給水(9)，完成加熱水的目的。在工作過程中，萬一漏電，由于絕緣管(4)的電絕緣作用，散熱器(5)、水箱(8)和水(9)都不會帶電。使用熱水的人是安全的。
圖4為一個低溫能源與電結(jié)合使用的本實用新型的傳熱裝置示意圖。聯(lián)動閥(10)可同時控制管道(11)和管道(12)，使它們呈現(xiàn)兩種狀態(tài)第一種狀態(tài)是管道(11)開，管道(12)關(guān)閉；第二種狀態(tài)是管道(11)關(guān)閉，管道(12)開通。之所以要使用聯(lián)動閥(10)是為了保證工質(zhì)哪來回哪去，防止液體工質(zhì)(6)在工作一段時間后分布不均，出現(xiàn)“干燒”現(xiàn)象。平時，聯(lián)動閥(10)處在第一種狀態(tài)，讓低溫能源供熱，將水預熱。當需要高溫熱水時，再使聯(lián)動閥(10)處于第二種狀態(tài)，同時通電。這樣可以節(jié)電。
圖5為電與兩個低溫能源結(jié)合氣使用方式的本實用新型的傳熱裝置示意圖。有時需要兩個低溫熱源供熱，夏天是太陽能，冬天是燃燒余熱?？梢栽诠艿?11)處再接一個三通閥(13)和一個聯(lián)動閥(14)，完成此任務。
由于水箱(8)有出氣孔，水溫不會高于100℃，散熱器(5)的溫度也不會高于100℃，則密閉腔體內(nèi)壓強不會大于是一個大氣壓，沒有爆裂的危險。為防萬一，可以加一個超壓保護器(15)。為了抽真空和維修方便，加閥(16)。
本實用新型的傳熱裝置還可以應用在對油、空氣等需要加熱的傳熱系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1.一種傳熱裝置，加熱體的熱能傳給水的裝置，其特征在于具有沸騰液體傳熱壁的加熱體(1)裝在熱箱(2)中，熱箱(2)和散熱器(5)分別置于本傳熱裝置的下方和上方，熱箱(2)的內(nèi)腔與散熱器(5)的內(nèi)腔由多通閥(3)和絕緣管(4)連接成一個密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)充以液體工質(zhì)(6)并被抽真空，形成重力熱管的傳熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱裝置，其特征是多通閥(3)可以是三通閥(3)也可以是四通閥(3)，在只有一個熱源供熱的傳熱裝置中使用三通閥(3)，在有兩個熱源供熱的傳裝置中，使用四通閥(3)，四通閥(3)所連接的兩個熱箱(2)的工作順序由聯(lián)動閥(10)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳熱裝置，其特征是在有一個電源和兩個低溫熱源供熱的傳熱裝置中，可以在管道(11)處再接一個三通閥(13)，并再接一個聯(lián)動閥(14)，成分支狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱裝置，其特征是密閉腔體的真空度是55毫米水銀柱高，即0.00733Mpa，使液體工質(zhì)(6)的起始沸騰溫度為40℃。
專利摘要本實用新型公開了一種傳熱裝置。它是將具有沸騰液體傳熱壁的加熱體(1)裝在熱箱(2)中,熱箱(2)與散熱器(5)通過多通閥(3)和絕緣管(4)連接成一個重力熱管的傳熱裝置。它較好地解決了熱水器安全與能量利用效率的矛盾。多通閥(3)可以是三通閥也可以是四通閥,由聯(lián)動閥(10)控制導通順序,以便合理地使用低溫熱能和電能來對水加熱。采用上述結(jié)構(gòu)的傳熱裝置是安全、高效、又可多種能源綜合利用的傳熱裝置。
文檔編號F28D1/04GK2400769SQ9925379
公開日2000年10月11日 申請日期1999年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月16日
發(fā)明者楊埌, 楊正 申請人:楊埌, 楊正