一種自泄壓熱管換熱單元及采用該熱管換熱單元的模塊化循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱裝置，具體涉及一種自泄壓熱管換熱單元及循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱管的導(dǎo)熱系數(shù)是一般金屬材料的數(shù)百倍乃至上千倍，它可以將大量熱量通過很小的截面積遠距離傳輸而無數(shù)外加動力，因此熱管廣泛應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水冷卻，空調(diào)循環(huán)水冷卻如冷卻塔，空調(diào)制冷等等熱源熱量很高的領(lǐng)域中，它們都采用的是傳統(tǒng)直管式熱管，傳統(tǒng)直管式熱管組成的熱管換熱單元如圖1所示，該熱管換熱單元組成的循環(huán)冷卻系統(tǒng)如圖3所示；由于傳統(tǒng)直管式熱管的結(jié)構(gòu)所限，當(dāng)該熱管溫度過高時會出現(xiàn)“過熱飽和極限”現(xiàn)象，導(dǎo)致熱管熱傳導(dǎo)效率急劇下降，進而導(dǎo)致用傳統(tǒng)直管式熱管構(gòu)成的熱管換熱單元的熱傳導(dǎo)效率急劇下降，必然進而導(dǎo)致由傳統(tǒng)的熱管換熱單元構(gòu)成循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻效率也會急劇下降；此外傳統(tǒng)直管式熱管換熱單元為了取得較好的熱傳導(dǎo)效果采用緊密排布的方式，導(dǎo)致熱管間的熱干涉嚴(yán)重，影響散熱效果，難以應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水冷卻，空調(diào)循環(huán)水冷卻如冷卻塔，空調(diào)制冷等等熱源熱量很高的領(lǐng)域中，嚴(yán)重阻礙技術(shù)進步，所以設(shè)計制造一種具有高熱傳導(dǎo)效率的熱管換熱單元以及熱管換熱單元構(gòu)成循環(huán)冷卻系統(tǒng)迫在眉睫。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中由于采用傳統(tǒng)直管式熱管，該傳統(tǒng)直管式熱管出現(xiàn)“過熱飽和極限”現(xiàn)象，進而導(dǎo)致采用該直管式熱管的熱管換熱單元的熱傳導(dǎo)效率急劇下降，進而造成采用該熱管換熱單元的循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻效率也會急劇下降造成其難以應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水冷卻，空調(diào)循環(huán)水冷卻如冷卻塔，空調(diào)制冷等等熱源熱量很高的領(lǐng)域中，嚴(yán)重阻礙技術(shù)進步的問題。
[0004]為此，本實用新型提供了一種自泄壓熱管換熱單元，包括直管式熱管、水箱、第二封蓋，冷卻裝置，所述直管式熱管通過法蘭安裝在所述水箱上，所述直管式熱管的蒸發(fā)段伸入所述水箱內(nèi)腔中，所述直管式熱管的冷凝段與絕熱段伸向所述水箱上表面，所述直管式熱管被所述第二封蓋密閉封蓋住，所述第二封蓋底部開設(shè)有進風(fēng)口，頂部開設(shè)有出風(fēng)口 ；所述冷卻裝置固定安裝在第二封蓋外部，所述直管式熱管替換為自泄壓熱管。
[0005]所述自泄壓熱管至少為一根，自泄壓熱管至少分為2組，分別通過第一封蓋將每組自泄壓熱管封蓋住從而形成獨立熱管組，任意一組所述獨立熱管組的自泄壓熱管數(shù)量是20到200根。
[0006]所述冷卻裝置為軸流風(fēng)機。
[0007]每一組所述獨立熱管組都設(shè)置有軸流風(fēng)機。
[0008]每一組所述獨立熱管組都設(shè)置有噴淋裝置。
[0009]所述噴淋裝置包括噴淋水管線以及與其連接的噴淋頭，噴淋水管線連通在水箱的進水管線或出水管線上，噴淋水管線還串接有電磁閥。
[0010]—種采用自泄壓熱管換熱單元的模塊化循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括排風(fēng)機、至少2個自泄壓熱管換熱單元，循環(huán)系統(tǒng)進水分別通過配水管連接這些自泄壓熱管換熱單元的進水管線，這些自泄壓熱管換熱單元的出水管線分別連接集水管，通過集水管將循環(huán)水導(dǎo)送至循環(huán)系統(tǒng)出水處，這些自泄壓熱管換熱單元的排風(fēng)管線分別連接至排風(fēng)機。
[0011]該系統(tǒng)使用的這種自泄壓熱管換熱單元的數(shù)量是2-100個。
[0012]所述集水管串接有循環(huán)水栗。
[0013]所系統(tǒng)還配置有電控柜。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]1)本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元通過對采用的自泄壓熱管進行合理科學(xué)的分組，形成獨立獨立熱管組，這種結(jié)構(gòu)可以大大改善熱管間的熱干涉嚴(yán)重的問題，明顯提高了該自泄壓熱管換熱單元的散熱效果，從而提高了工作效率。
[0016]2)本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元同時配備冷卻裝置，如常見的軸流風(fēng)機等風(fēng)冷裝置，而且可以對每一獨立熱管組配一臺軸流風(fēng)機，選用軸流風(fēng)機相比其他冷卻裝置不僅使用成本低，而且安裝操作方便，同時使本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元具有更好的散熱效果，可以取得更高的工作效率。
[0017]3)本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元還可以配備噴淋裝置，該噴淋所使用的水源是來自循環(huán)系統(tǒng)自身的熱水，避免了還需引用外來水源，可以自給自足，使得本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元不僅構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單科學(xué)，而且由于采用噴淋裝置，在有風(fēng)冷的基礎(chǔ)上再次加快各獨立熱管組的熱傳導(dǎo)效率，從而使得本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元具有更好的冷卻效果，從而使工作效率再次提升。
[0018]4)由于本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元具有相比現(xiàn)有直管式熱管組成的熱管換熱單元具有更高的冷卻效率、更穩(wěn)定的工作性能，所以采用這種自泄壓熱管換熱單元構(gòu)成的本實用新型這種采用自泄壓熱管換熱單元的模塊化循環(huán)冷卻系統(tǒng)自然也具有更高的冷卻效率、更穩(wěn)定的工作性能。
【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有熱管的熱管換熱單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實用新型自泄壓熱管換熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是應(yīng)用本實用新型這種采用自泄壓熱管換熱單元的模塊化循環(huán)冷卻系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖4是選用的一種自泄壓熱管外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是采用2個自泄壓熱管的換熱單元組成如圖3這種冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:1、自泄壓熱管；2、水箱；3、第一封蓋；4、軸流風(fēng)機；5、噴淋水管線；
6、第二封蓋；7、進水管線；8、出水管線；9、排風(fēng)管線；10、電磁閥；11、噴淋頭，12、配水管；13、集水管；14、排風(fēng)機；15、循環(huán)水栗；16、電控柜；17、自泄壓熱管換熱單元
【具體實施方式】
[0025]實施例1:
[0026]傳統(tǒng)直管式熱管組成的熱管換熱單元如圖1所示，包括熱管、水箱2、第二封蓋6，冷卻裝置，該熱管為傳統(tǒng)直管式熱管，熱管通過法蘭安裝在水箱2上，法蘭起連接和密封作用，熱管蒸發(fā)段伸入水箱2內(nèi)腔中，為了與水箱2內(nèi)部循環(huán)流動的熱水接觸從而吸熱，熱管的冷凝段與絕熱段伸向水箱2上表面，水箱上表面主要是熱管通風(fēng)散熱部分，該傳統(tǒng)直管式熱管組成的熱管組被第二封蓋6密閉封蓋住，第二封蓋6底部開設(shè)有進風(fēng)口，頂部開設(shè)有出風(fēng)口；冷卻裝置一般固定安裝在第二封蓋6外部，該冷卻裝置一般都是選用軸流風(fēng)機等常見風(fēng)冷裝置，必要時也可選擇氮氣等常見冷氣冷卻方式。
[0027]工作時:伸入水箱2內(nèi)腔中熱管蒸發(fā)段吸收了循環(huán)水的熱量后，經(jīng)過熱管內(nèi)工作介質(zhì)相變將熱量傳送至伸向水箱2上表面熱管的冷凝段，通過冷卻裝置的冷卻作用，如采用軸流風(fēng)機等常見風(fēng)冷裝置進行排風(fēng)作用，將熱管冷凝段熱量經(jīng)通風(fēng)管線排出，完成對傳統(tǒng)熱管的冷卻作用，當(dāng)然，熱量非常高時，此處冷卻裝置可以是提供冷氮氣等產(chǎn)生冷氣的裝置，用冷氣低溫作用中和熱管的高溫也能完成對傳統(tǒng)熱管的冷卻作用。
[0028]如圖1所示，圖4所示，本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元在上述傳統(tǒng)直管式熱管組成的熱管換熱單元的結(jié)構(gòu)中，將該傳統(tǒng)直管式熱管替換為一種自泄壓熱管1，本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元，包括熱管、水箱2、第二封蓋6,冷卻裝置，所述熱管為自泄壓熱管1。自泄壓熱管1通過法蘭安裝在水箱2上，法蘭起連接和密封作用，熱管蒸發(fā)段伸入水箱2內(nèi)腔中，為了與水箱2內(nèi)部循環(huán)流動的熱水接觸從而吸熱，熱管的冷凝段與絕熱段伸向水箱2上表面，水箱2上表面主要是熱管通風(fēng)散熱部分，該自泄壓熱管1組成的熱管組被第二封蓋6密閉封蓋住，第二封蓋6底部開設(shè)有進風(fēng)口，頂部開設(shè)有出風(fēng)口；冷卻裝置一般固定安裝在第二封蓋6外部，該冷卻裝置一般都是選用軸流風(fēng)機等常見風(fēng)冷裝置，必要時也可選擇氮氣等常見冷氣冷卻方式。
[0029] 該自泄壓熱管1專利授權(quán)號為ZL201520347677.2,這種自泄壓熱管1是在傳統(tǒng)直管式熱管的基礎(chǔ)上增加了一個或多個泄壓腔體，利用熱管受熱后，液體工質(zhì)氣化時產(chǎn)生的內(nèi)部不均衡壓力，將熱管冷凝端高溫、高壓氣體自動釋放到泄壓腔，從而改變了熱管的工作特性，避免了熱管的“過熱飽和極限”出現(xiàn)，使熱管始終處在高速的熱傳導(dǎo)工作狀態(tài)。按照不同的冷卻要求，我們可以將熱管工質(zhì)調(diào)整，比如用水、乙醇、乙醚等，(此處熱管上附有翅片，無論傳統(tǒng)直管式熱管還是本實用新型采用的自泄壓熱管在生產(chǎn)出來后進行實際使用都會附上翅片，為了增大散熱面積額，這是該行業(yè)公知常識。)該產(chǎn)品不僅獲得實用專利授權(quán)，同時發(fā)明專利也正在進行審查中，且經(jīng)過實際試驗該自泄壓熱管的熱傳導(dǎo)效率要遠遠高于傳統(tǒng)直管式熱管，對熱管熱傳導(dǎo)技術(shù)具有劃時代的開拓意義，而且由于其自泄壓的功能可以有效避免傳統(tǒng)熱管出現(xiàn)的“過熱飽和極限”問題造成冷卻單元的工作效率的急劇下降問題，鑒于該自泄壓熱管已經(jīng)授權(quán)，屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此對其工作原理不再贅述。
[0030]同時，在獲得相同的導(dǎo)熱效率下，采用自泄壓熱管1的冷卻單元的整體體積要遠遠小于采用傳統(tǒng)直管式熱管的冷卻單元，從而節(jié)省了工作占用場地，也可以使整個冷卻系統(tǒng)的體積減小，方便運輸。
[0031]實施例2:
[0032]如圖1所示，傳統(tǒng)直管式熱管換熱單元為了取得較好的熱傳導(dǎo)效果采用對熱管緊密排布的方式，這種方式會導(dǎo)致熱管間的熱干涉嚴(yán)重，影響散熱效果。
[0033]如圖4所示，本實用新型這種自泄壓熱管換熱單元將其熱管更換為自泄壓熱管1，雖然效果明顯好多了，但是為了進一步優(yōu)化該結(jié)構(gòu)，使其具有更好的散熱效果，在實施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，本實用新型所述自泄壓熱管1至少為一根，自泄壓熱管1至少分為2組，分別通過第一封蓋3將每組自泄壓熱管1封蓋住從而形成獨立熱管組，任意一組所述獨立熱管組的自泄壓熱管1數(shù)量是20到200根。
[0034]采用自泄壓熱管1數(shù)量越多該自泄壓熱管換熱單元的熱傳導(dǎo)效率