本發(fā)明有關(guān)于一種熱交換器，特別是有關(guān)于一種可防止高溫流道的高溫氣體漏泄至低溫流道的熱交換器。

背景技術(shù)：

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中有著許多高溫的應(yīng)用，對(duì)于高溫的廢氣問(wèn)題而言，由于排出的氣體溫度很高，若直接排入大氣中，不僅提升大氣中碳濃度，更會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良的熱島效應(yīng)，使空氣污濁、能見(jiàn)度惡劣；且高溫?zé)崮苤苯优欧庞诖髿庵幸彩且环N資源浪費(fèi)。因此，目前對(duì)高溫廢氣有一種慣用的處理方式，就是在高溫廢氣排放前利用一種熱交換器進(jìn)行降溫處理，同時(shí)截取熱源再利用。

現(xiàn)有應(yīng)用于處理廢熱氣體的熱交換器，其利用一流體回路，并在該回路內(nèi)添加液體媒介，該回路橫跨于高溫流道與低溫流道，二流道之間借由隔板分隔，使其形成二獨(dú)立的氣體通道。上述熱交換器常將其應(yīng)用于工業(yè)上煙道廢氣的廢熱回收，于此一操作中，煙道的高溫廢氣流通于高溫流道，使其借熱傳導(dǎo)及對(duì)流作用輸送至流體回路，流體回路中的液態(tài)媒介吸收熱源后汽化，上升至回路的低溫流道中，回路的管壁內(nèi)因低溫而冷凝回復(fù)成液態(tài)再回流至回路下方的高溫流道中。目前隔板設(shè)計(jì)皆為實(shí)心隔板，在二流道間的冷熱空氣會(huì)因熱管貫穿隔板處的隙縫流通過(guò)，引響冷熱流道間的溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器，借由設(shè)置在熱交換器中間的分隔板具有中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)用以輸入大于高低溫流道的氣壓，借此，因中空結(jié)構(gòu)的氣壓大于高低溫流道的氣壓，可使高低溫流道的氣體不會(huì)由熱管貫穿分隔板處的隙縫流通過(guò)，互相引響高低溫流道的溫度。

本發(fā)明一種熱交換器，包括：框架；分隔板，為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置于框架內(nèi)，使框架分為低溫流道及高溫流道；以及多個(gè)熱管，并列并設(shè)置于框架內(nèi)，并貫穿分隔板，使每一熱管分為蒸發(fā)區(qū)及凝結(jié)區(qū)，蒸發(fā)區(qū)位在該框架的高溫流道，凝結(jié)區(qū)位在框架的低溫流道，其中分隔板的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)用以輸入氣壓，氣壓大于低溫流道及高溫流道的氣壓。

本發(fā)明提供的熱交換器借由設(shè)置于框架中的分隔板具有中空結(jié)構(gòu)，其中空結(jié)構(gòu)用以輸入大于高低溫流道的氣壓，可使高低溫流道的氣體不會(huì)由熱管貫穿分隔板處的隙縫流通過(guò)，此可以穩(wěn)定控制高低溫流道的溫度，提升熱交換效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的熱交換器立體示意圖。

圖2為本發(fā)明額分隔板的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明的熱交換器的使用示意圖。

圖中：

100熱交換器；

110框架；

111低溫流道；

112高溫流道；

120分隔板；

121氣壓；

123分隔板表面；

130熱管；

131蒸發(fā)區(qū)；

132凝結(jié)區(qū)；

133熱管外表面；

140、142水液；

141水蒸氣；

150鰭片；

160高分子材料；

910冷空氣；

920熱空氣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的熱交換器立體示意圖。圖2為本發(fā)明的分隔板的剖面示意圖。

熱交換器100包括框架110、分隔板120以及多個(gè)熱管130。分隔板120設(shè)置于框架110內(nèi)，使框架110分為低溫流道111及高溫流道112。低溫流道111用以通過(guò)一冷空氣910。高溫流道112用以通過(guò)熱空氣920。該多個(gè)熱管130為一封閉的金屬管，且內(nèi)部有適量的水液140。該多個(gè)熱管130并列并設(shè)置于該框架110內(nèi)，并貫穿該分隔板120，使每一該熱管130分為蒸發(fā)區(qū)131及凝結(jié)區(qū)132。蒸發(fā)區(qū)131位在框架110的高溫流道112。凝結(jié)區(qū)132位在該框架110的低溫流道111。上述低溫流道111與高溫流道112為二獨(dú)立的流體通道，低溫流道111包括分隔板120以上的框架110及熱管130的凝結(jié)區(qū)132部分，而高溫流道112則包括分隔板120以下的框架110及熱管130的蒸發(fā)區(qū)131部分。

分隔板120為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)用以輸入氣壓121，氣壓121大于低溫流道111及高溫流道112的氣壓，因氣壓121大于高低溫流道的氣壓，可使高低溫流道間的氣體不會(huì)由熱管貫穿分隔板處的隙縫流通過(guò)。

如上述，更進(jìn)一步說(shuō)明，當(dāng)熱管130貫穿分隔板120時(shí)，此時(shí)貫穿處會(huì)有微小細(xì)縫，此時(shí)分隔板120的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)輸入氣壓大于高溫流道111、低溫流道112氣壓時(shí)，高低溫流道的氣體為因氣壓121阻隔，而無(wú)法通過(guò)隙縫流通而相互影響。

且進(jìn)一步地，為了密封該隙縫，可利用高分子材料160密封該多個(gè)熱管130貫穿該分隔板120處，高分子材料160為聚四氟乙烯，且為了加強(qiáng)高分子材料160能夠更緊密密封熱管130貫穿分隔板120處，該多個(gè)熱管130貫穿該分隔板120處的熱管外表面133及分隔板表面123皆具有粗糙表面，粗糙表面能提高高分子材料密封該熱管貫穿該分隔板處的強(qiáng)度，因高分子材料能進(jìn)一步密封隙縫，因此可以有效降低氣壓灌輸至隔板中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣體量，以減少氣壓灌輸成本消耗，并且可穩(wěn)定維持中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣壓壓力。

另外，熱管130以等距的方式排列，且內(nèi)部為真空狀。每一熱管130的表面設(shè)置有多個(gè)鰭片150，并以輻射狀排列。每一熱管130的表面上的該多個(gè)鰭片150交錯(cuò)于相鄰的該多個(gè)熱管130的表面上的該多個(gè)鰭片150。借由鰭片150的設(shè)置可幫助熱管130的溫度傳導(dǎo)效率，而且以交錯(cuò)的方所設(shè)置的鰭片150也可以增加空間的使用效率。

圖3為本發(fā)明的熱交換器的使用示意圖。借由上述結(jié)構(gòu)的構(gòu)成本發(fā)明熱交換器100。當(dāng)該熱空氣920流過(guò)該框架110的高溫流道112時(shí)，熱空氣920會(huì)因分隔板120中空結(jié)構(gòu)氣壓大于高溫流道112氣壓，使熱空氣920無(wú)法通過(guò)隙縫進(jìn)入低溫流道111處，反之，冷空氣910流過(guò)該框架110的低溫流道111時(shí)，冷空氣910會(huì)因分隔板120中空結(jié)構(gòu)氣壓大于低溫流道111氣壓，使冷空氣910無(wú)法通過(guò)隙縫進(jìn)入高溫流道112處。因此可以有效穩(wěn)定高低溫流道的溫度。

另外，在熱交換流程中，熱管130的蒸發(fā)區(qū)131內(nèi)的水液140形成水蒸氣141，并蒸發(fā)至該多個(gè)熱管130的凝結(jié)區(qū)132。當(dāng)該低溫910流過(guò)該框架110的低溫流道111時(shí)，該多個(gè)熱管130的凝結(jié)區(qū)132的水蒸氣141形成水液142，并流至該多個(gè)熱管130的蒸發(fā)區(qū)131。

詳言之，本案熱交換器100于操作時(shí)，該待降溫的熱空氣920被引流于高溫流道112中，并流過(guò)熱管130的蒸發(fā)區(qū)131。而低溫流道111則輸入冷空氣910而流經(jīng)熱管130的凝結(jié)區(qū)132。借此，當(dāng)待降溫的熱空氣920流經(jīng)高溫流道112時(shí)，熱管130的蒸發(fā)區(qū)131受熱氣的高溫影響，使其將熱能借熱傳導(dǎo)作用輸送至熱管130內(nèi)。熱管130中的水液140吸收熱能后會(huì)產(chǎn)生汽化作用而轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?41，使水蒸氣141上升至熱管130額凝結(jié)區(qū)132(亦即低溫流道111中)。由于低溫流道111中的熱管130管壁外的氣體為較低溫的冷空氣910，因此借該低溫作用使上升于凝結(jié)區(qū)132的水蒸氣141，凝結(jié)回復(fù)為水液142，該水液142即延熱管130管壁回流至下方的蒸發(fā)區(qū)131(亦即高溫流道112中)。

當(dāng)高溫流道112的蒸發(fā)區(qū)131與熱管130進(jìn)行熱交換而達(dá)到降溫的作用，熱管130內(nèi)的水液140蒸發(fā)成水蒸氣141上升至凝結(jié)區(qū)132后，經(jīng)冷卻而凝結(jié)回復(fù)成水液142沿?zé)峁?30管壁流下至蒸發(fā)區(qū)131，再被熱氣加熱而構(gòu)成一反復(fù)的熱交換循環(huán)。由此熱傳原理可明顯得知，其熱傳機(jī)制主要是由相變化(兩相)熱傳，兩相熱傳熱管130內(nèi)的水液140因吸熱而蒸發(fā)，快速流向壓力較低的凝結(jié)區(qū)132，并且在此釋放出熱能而凝結(jié)成水液142，該水液142經(jīng)由毛細(xì)管力及重力流回原蒸發(fā)區(qū)131完成一次循環(huán)。熱管130內(nèi)的水液140借反復(fù)循環(huán)來(lái)達(dá)到熱傳導(dǎo)的目的。值得一提的是，熱管130內(nèi)部呈真空狀態(tài)并以水作為工作液，水在真空的狀態(tài)下將可以有效提高熱傳導(dǎo)效率。

本發(fā)明熱交換器100結(jié)構(gòu)中，分隔板120為中空結(jié)構(gòu)，因中空結(jié)構(gòu)內(nèi)用以輸入氣壓121，且氣壓121大于該低溫流道及該高溫流道的氣壓，使冷熱流道間的氣體不會(huì)由熱管貫穿分隔板處的隙縫流通過(guò)，而不會(huì)使高溫流道的溫度引響低溫流道的溫度，且進(jìn)一步地，利用高分子材料160密封該多個(gè)熱管貫穿該分隔板處的隙縫，可以提升熱管貫穿該分隔板處的密封度，有效降低氣壓灌輸至隔板中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，以減少氣壓灌輸成本消耗，并且可穩(wěn)定維持中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣壓壓力。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。