專利名稱：熱交換器之結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
熱交換器之結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱交換器之結(jié)構(gòu)。背景技術(shù)：
有關(guān)熱交換裝置， 一般為工業(yè)用之恒溫維持裝置，或室內(nèi)取 暖之循環(huán)式油葉電暖器，其里部轉(zhuǎn)載熱之媒體為由礦物油為之， 雖然礦物油的比熱較低而易于吸熱，但由于其油體本身黏滯系數(shù) 高而不易流動，且油質(zhì)受到電加熱器的高溫熱作，常會形成焦化 作用，而在加熱器表面形成一焦炭層影響發(fā)熱功率，且該油質(zhì)易 于劣化失去有效帶熱作用，和其管路截面積為了讓具有黏滯油體 順利川流而擴大管路，也因此不易造成紊流而失去熱交換速率， 一般該器材使用約三年必須重新更換，而工業(yè)用者則甚至半年需 求更換，更換后之廢油則形成一大污染問題，更容易因漏油形成 電氣短路點燃礦物油造成火災(zāi)導致人身及財產(chǎn)損失。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種明顯具環(huán)保特性及高交換速 率之熱交換器之結(jié)構(gòu)。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 一種熱交換器之結(jié)構(gòu)，尤指應(yīng)用 于閉回路循環(huán)轉(zhuǎn)載熱質(zhì)之熱交換器結(jié)構(gòu)，包含有多數(shù)散熱葉片， 以平行間隔排列，上端連結(jié)為急流側(cè)，下端連結(jié)為分流側(cè)，每一 葉片各設(shè)有管路，該管路上下各別導通集流側(cè)及分流側(cè)，形成一 回流路徑，分流側(cè)內(nèi)部置設(shè)有一電加熱器，其中該管路為長孔狀， 截面積長短邊比例約6:1，以及回流路徑填充有以水液為基材并混合有物理改善劑之熱媒。
本實用新型利用散熱葉片之管路易于讓流過之熱媒于行程中 產(chǎn)生紊流，和具內(nèi)壓對抗機械強度，及熱媒采水液為基材，而得 更高溫度轉(zhuǎn)載，及可獲高速熱交換，和明顯具環(huán)保要求。
本實用新型之熱媒是利用水液為基材，混合改善劑料改善載 熱條件及相變溫度，實施于具有內(nèi)壓對抗機械強度之閉回路式熱 交換器路徑之中，更可擴大水液相變溫度，提升沸點溫度，而符 合熱交換器高熱傳播之性能需求，并能轉(zhuǎn)載滿足熱的強度。
本實用新型之水液里部可填充有高熱導之載熱粒子，藉由該 載熱粒子可獲得快速帶熱效果。
本實用新型之閉回路熱交換器之路徑空間為接受熱媒填入，
熱媒之容積比約70-85%，而預留有膨漲吸收空間。
本實用新型之水液為了對抗低溫而可加熱防凍劑，使降低其 凝結(jié)溫度。
依據(jù)本實用新型實施，可獲以下優(yōu)點.， 1 具有無污染及不燃性的安全特性。 2 拋棄時無環(huán)保回收問題。 3 系統(tǒng)泄漏無環(huán)境污染問題。
4 .因不可燃，泄漏后對于居家物品如地毯等不會有污染及 助燃之行為。

圖1為熱交換器圖。
圖2為本實用新型電暖器應(yīng)用圖。
圖3為圖2之側(cè)視圖。元件符號說明
吸熱端 緩沖柜 熱媒.. 殼體..
分流
.1 .1 1
3
4 1
.511 .521
路徑...1 0 釋壓閥...1 加熱器...4
熱交換器...1 0 0 0熱沉端...2
電熱裝置...4 0
葉片式電暖器...5 葉片...5 1
集流側(cè)...512 管路...5 2
長邊側(cè)...5 2 1 短邊側(cè)____ 5 2 具體實施方式
有關(guān)本本實用新型之詳細說明，首先請參閱圖l所示，熱交 換器1 0 0應(yīng)用于室內(nèi)取暖提升環(huán)境空氣溫度之加溫器，利用一 加熱器4以對熱媒3產(chǎn)生熱作，加熱器4為電熱工作，由電熱裝 置4 0發(fā)生熱電工作，外圍有導熱殼體4 l所包封。
熱交換器l 0 0相關(guān)熱媒3填布路徑，為具有一可抗拒內(nèi)壓 之容置空間，利用其內(nèi)壓對抗，則可提升水液沸點溫度， 一般水 液在吸熱到達100。C時則會產(chǎn)生相變氣化，其氣化會形成膨脹壓 力，以危害到交換系統(tǒng)之結(jié)構(gòu)，相關(guān)水液由液態(tài)至氣態(tài)變化的一 個主要條件，除溫度外，為一壓力與沸點的關(guān)系，由克拉貝隆方 程式AP/AT二入/T (V2 — V,)，其中入為潛熱，T是沸 點，V2為氣態(tài)的容積比，Vi為液態(tài)的容積比，由此我們了解若 路徑結(jié)構(gòu)具有抗內(nèi)壓的機械力情況下，里部空間可承受較高內(nèi)壓， 又熱媒受熱膨漲之壓力大的時候，其沸點會跟著提升，如是可提 高上升水液的沸點溫度，進而使熱媒載置更高熱溫可超過IO(TC。
本本實用新型實施以壓力容器之觀念，讓該水液之沸點可提 升約到達125°C ，其條件為交換系統(tǒng)之內(nèi)壓允許在0.15Mpa的壓力值為前提，依據(jù)本本實用新型實驗，水性溶液在一大氣壓(常壓)
下之沸點約10(TC，利用密閉容器壓力為0.1Mpa的時候，其沸點 提高到達約120°C，而內(nèi)壓設(shè)定為0.15Mpa，則沸點可到達約125 °C，又該沸點提高在125°C，則相同可受到國際安全標準UL130 'C以下之規(guī)范，或歐洲IEC小于ll(TC以下規(guī)范，若配合歐洲之 規(guī)格，其壓力相對可調(diào)降，使溫度在ll(TC以下，該安全標準溫 度為應(yīng)用在室內(nèi)取暖葉片式電暖器的升溫規(guī)格，利用該安全溫度， 可適當轉(zhuǎn)載出電暖器熱量，而緩和對室內(nèi)溫度作加溫。
熱媒3填充于熱交換器1 Q Q的內(nèi)部路徑空間之中，所填入 之容積比約70-85%為佳，使路徑空間預留有約15-30%的靜態(tài)空 間，該預留空間，則可吸收熱媒3異常相變后膨漲之體積，如環(huán) 境溫度下降到其冰點以下使以水液為基材之熱媒3結(jié)冰時所發(fā)生 之膨漲體積，或電加熱器異常工作使熱媒3溫超過沸點相變后氣 體漲壓之膨漲體積，得由該預留空間作前置性安全防護。
加熱器表面提供水液親合交遞熱能，在微小單位面積，若該 點熱能集中較髙，且水液流速相對不足的情況下，親合該面積的 水液會急速升溫氣化，形成球狀氣泡，又該氣泡一切面為交割在 加熱器表面而形成氣穴，本實用新型提供輔助解決方案如下
水的比熱大于礦物油,整體升溫慢，加熱器表面過熱而造成的 氣泡氣穴現(xiàn)象。
解決方式
1. 水中加導熱粒子迅速將加熱器表面高溫帶走并加速氣泡 脫離速度消除氣泡。
2. 加熱器表面毛孔化，利用毛孔粗面凹凸落差結(jié)構(gòu)及二點溫差，使生成之氣泡無法穩(wěn)定落置而驅(qū)離。
3. 加熱器表面布置網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，利用網(wǎng)構(gòu)線材桿身破壞氣泡結(jié)
構(gòu)而將之破壞分解。
4. 加熱器連動超音波震動裝置，利用震蕩能量使氣泡與加熱
器表面交結(jié)部位切開位移，加上水壓及液體內(nèi)聚力，而使
氣泡脫離。
一般而言，加溫用之熱交換器，其目的為將加熱器之熱能快 速往目的地帶放，其速率越高為佳，昔用利用礦物油有黏滯性的 問題，使產(chǎn)生回流緩慢，和因緩慢可能造成管路之平流層，而中 心之熱質(zhì)無法與管壁或熱沉端結(jié)構(gòu)組件表面親合，失去交換功能 作用。
本實用新型利用水液低黏滯性，則其循環(huán)速率可增加，由于 速度增加，則易于在路徑中形成紊流，利用該紊流可讓管路中心 之熱媒所運載熱質(zhì)，易于與外圍混合而親合管路壁面，達成管路 內(nèi)中心點及外圍之液體易于紊流，親合管壁而向外交換熱能。
本實用新型之熱媒為了改善其物理性質(zhì)，在百分比的水液中，
可填充約15-50%之改善劑，該改善劑為防腐劑或絕緣劑或乙二醇 防凍劑，利用乙二醇防凍劑可降低其凝結(jié)溫度約在一15 一4(TC ， 因此若應(yīng)用在天寒地凍的居家環(huán)境的室內(nèi)，則可避免熱媒因凍結(jié) 而無法作動。
本實用新型進一步在熱媒3里部填充有低比熱之載熱粒子， 該載熱粒子為金屬微?；蜓趸镂⒘?，上述微?？山?jīng)奈米化使易 于被水液載動，利用導熱粒子低比熱之特性，而易于在吸熱端吸 熱，并藉由水液快速運送而在熱沉端快速放送熱溫。該奈米微粒藉由加入水溶性分散劑，從而達到使奈米微粒在 水基液態(tài)傳媒中均勻穩(wěn)定分布
熱媒3進一歩可利用純水為基材，避免雜質(zhì)及可維持穩(wěn)定之 物理性。
熱交換器l 0 0相關(guān)熱媒3流布之路徑結(jié)構(gòu)體為具有抗管路 內(nèi)部空間形成內(nèi)壓的抗壓性，在熱媒3填充前可操作為真空狀態(tài) 或以熱態(tài)填充形成負壓，事后填布熱媒以真空填充方式或負壓填 充，則可避免里部空氣殘存，從而避免對熱交換器的腐蝕。
若如上述以真空填充之實施，鄰近吸熱端l的位置，需結(jié)合 有一緩沖柜l 1，該緩沖柜1 l為吸收超額壓力，避免加熱器4 因電流不穩(wěn)所產(chǎn)生之異常狀況發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部高壓時，可作為壓力 之緩沖，形成異狀安全防護，該緩沖柜ll進一步可設(shè)有釋壓閥 110。
請再參閱圖2所示，依據(jù)本實用新型之實施可應(yīng)用在葉片式 電暖器5，該電曖器5是由多數(shù)葉片5l并排之后，上下端串通 結(jié)合為分流側(cè)5 1 1及集流側(cè)5 12，分流側(cè)5 1 1里部設(shè)有加 熱器4，葉片導通分流側(cè)511及集流側(cè)512之間，形成有管 路5 2 ，該管路5 2為一長孔狀之截面，設(shè)有長邊側(cè)5 2 1及短 邊側(cè)5 2 2，兩者之比例以大于等于6 : 1為佳。
請再參閱圖3所示，葉片式電暖器5是由多數(shù)葉片5 1上下 結(jié)合分流側(cè)5 1 l及集流側(cè)5 1 2所構(gòu)成一循環(huán)回路，在分流側(cè)
5 1 1里部設(shè)有電熱作用之加熱器4 ，加熱器4對里部之熱媒3 產(chǎn)生熱作，提升其溫度之后，熱媒3則經(jīng)由葉片5 l所設(shè)管路5
2往上浮流，該伏流過程之動力為由加熱器加溫作用，使物質(zhì)熱應(yīng)變產(chǎn)生伏流動態(tài)效應(yīng)，藉由該伏流而達成一冷熱循環(huán)回流作動 線。
由于水液為低黏滯性，因此在管路5 2里部可快速通流，其 快速通流之流速則可讓路徑中之熱媒產(chǎn)生紊流，紊流狀態(tài)易于接 觸管路5 2之內(nèi)壁面，使該熱質(zhì)與管路內(nèi)壁面產(chǎn)生熱交換。
又該管路5 2 (請參閱圖2所示)其長邊側(cè)5 2 1及短邊側(cè) 5 2 2所以形成6: 1的狀態(tài)，為利用短邊側(cè)可拉近長邊側(cè)內(nèi)壁
相對的距離，而減低距離后，依雷諾數(shù)形成紊流之值，由公式取 得密度P X流速V X內(nèi)側(cè)距離D/粘滯系數(shù)"所決定，其中若短邊 側(cè)之值較小，相對D值較小的時候，則易于突破臨界雷諾數(shù)，使 管內(nèi)流易于形成紊流，依據(jù)本實用新型之實驗結(jié)果，應(yīng)用水液之 黏滯系數(shù)相乘后，其管路截面長短邊之比為長邊側(cè)6短邊側(cè)1 ， 即6 : 1的比例為佳。
權(quán)利要求1. 一種熱交換器之結(jié)構(gòu)，其特征在于它包含有多數(shù)散熱葉片，以平行間隔排列，上端連結(jié)為急流側(cè)，下端連結(jié)為分流側(cè)，每一葉片各設(shè)有管路，該管路上下各別導通集流側(cè)及分流側(cè)，形成一回流路徑，分流側(cè)內(nèi)部置設(shè)有一電加熱器，其中該管路為長孔狀，截面積長短邊比例約6∶1。
專利摘要本實用新型涉及一種熱交換器之結(jié)構(gòu)，其包含有多數(shù)散熱葉片，以平行間隔排列，上端連結(jié)為急流側(cè)，下端連結(jié)為分流側(cè)，每一葉片各設(shè)有管路，該管路上下各別導通集流側(cè)及分流側(cè)，形成一回流路徑，分流側(cè)內(nèi)部置設(shè)有一電加熱器，其中該管路為長孔狀，截面積長短邊比例約6∶1。本實用新型可讓管路管壁獲得紊流而加速熱交換能力，使轉(zhuǎn)載熱的強度可滿足，和明確解決環(huán)保課題。
文檔編號F28D15/02GK201237464SQ20072006002
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者巫嘉雄 申請人:巫嘉雄