一種整體成型熱管換熱片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于熱管換熱器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種整體成型熱管換熱片。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的熱管一般由管殼、吸液芯和端蓋組成(重力熱管可沒(méi)有吸液芯)，將管內(nèi)抽成真空后充以適量的工作液體。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間布置絕熱段。當(dāng)熱管的蒸發(fā)段受熱時(shí)管內(nèi)工作液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在壓力作用下流向冷凝段，并在冷凝段放出熱量凝結(jié)成液體，液體靠吸液芯的毛細(xì)力(重力熱管直接靠液體本身重力)的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量便由熱管的一端持續(xù)傳至另一端。
[0003]熱管作為高效傳熱元件，因其優(yōu)越的傳熱性能和技術(shù)特征，在工程中的應(yīng)用日益普及，不僅在傳統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)設(shè)備更新改造方面顯示出強(qiáng)大生命力，而且在余熱回收，節(jié)能降耗方面取得了顯著效果。熱管技術(shù)之所以能廣泛應(yīng)用于節(jié)能領(lǐng)域，是因?yàn)榕c常規(guī)換熱技術(shù)相比，具有如下的重要特點(diǎn):(I)熱管換熱設(shè)備較常規(guī)設(shè)備更安全可靠，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。(2)熱管管壁的溫度可調(diào)節(jié)。(3)冷、熱段結(jié)構(gòu)和位置布置靈活。(4)熱管換熱效率高，節(jié)能效果顯著。
[0004]目前的熱管換熱器主要是單管制造，再由單管組裝成換熱器。在氣-氣型熱管換熱器中一般還要在每根熱管上加裝翅片，這樣的制作工藝使得熱管換熱器制作成本很高。雖然業(yè)界普遍認(rèn)可熱管換熱器的高效性，但因其高昂的價(jià)格使熱管換熱器的應(yīng)用受到了很大的限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種整體成型熱管換熱片，該熱管換熱片成型工藝簡(jiǎn)單，加工成本低，制作周期短，既可用于氣-氣型換熱器，也可用于水-水型或水-氣型換熱器，用途廣泛。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種整體成型熱管換熱片，包括片狀的換熱片本體，所述換熱片本體上具有與換熱片本體一體成型并隆起呈柱狀的熱管部，所述熱管部上開(kāi)設(shè)通孔，通孔的兩端通過(guò)堵頭封閉，通孔內(nèi)在兩堵頭之間形成密閉的換熱管腔，換熱管腔內(nèi)填充工作介質(zhì)。
[0007]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，緊貼通孔的內(nèi)壁設(shè)有吸液芯，吸液芯在通孔的兩端內(nèi)側(cè)預(yù)留安裝槽，堵頭裝在所述安裝槽內(nèi)并與熱管部緊密焊接，吸液芯的內(nèi)部在兩堵頭之間形成密閉的換熱管腔。
[0008]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述換熱片本體上設(shè)有若干相互平行的熱管部，所述熱管部在換熱片本體上均勻分布。
[0009]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述熱管部截面呈圓形。
[0010]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述換熱片本體和熱管部采用壓鑄或冷拔一體成型。
[0011]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述換熱片本體和熱管部為碳鋼制件或鋁制件或銅制件。
[0012]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述工作介質(zhì)為甲醇或乙醇或水。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的特點(diǎn)是將熱管換熱器的組成單元由單個(gè)熱管升級(jí)為熱管換熱片，每個(gè)熱管換熱片包含換熱管部，熱管部換熱管腔內(nèi)可充注工作液體，即相當(dāng)于傳統(tǒng)的單個(gè)熱管。熱管部之外的換熱片本體相當(dāng)于翅片，該熱管換熱片整體成型，成型方法可采用壓鑄或冷拔。該熱管換熱片成型工藝簡(jiǎn)單，加工成本低，制作周期短，既可用于氣-氣型換熱器，也可用于水-水型或水-氣型換熱器，用途廣泛。
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]圖1是本實(shí)用新型縱向剖切圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型橫向剖切圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1、圖2，其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型各元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)時(shí)，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本實(shí)用新型的實(shí)際使用方向并不局限于此。
[0018]本實(shí)用新型提供了一種整體成型熱管換熱片，包括片狀的換熱片本體1，所述換熱片本體I上具有若干相互平行并隆起呈柱狀的熱管部11，所述熱管部11在換熱片本體I上均勻分布。所述換熱片本體I和熱管部11材料可選用碳鋼、鋁、銅等傳熱系數(shù)高、易加工成型的金屬，所述換熱片本體I和熱管部11采用壓鑄或冷拔一體成型。所述熱管部11截面呈圓形。所述熱管部11上開(kāi)設(shè)通孔，緊貼通孔的內(nèi)壁設(shè)有吸液芯4 (如果用作重力熱管換熱器，不需要插入吸液芯)，通孔的兩端可通過(guò)堵頭2封閉，吸液芯4在通孔的兩端內(nèi)側(cè)預(yù)留安裝槽，堵頭2裝在所述安裝槽內(nèi)并與熱管部11緊密焊接，吸液芯4的內(nèi)部形成在兩堵頭2之間形成密閉的換熱管腔12。換熱管腔12內(nèi)填充工作介質(zhì)3，工作介質(zhì)3根據(jù)工作溫度可選用甲醇，乙醇，水等。
[0019]參照?qǐng)D1、圖2，可看到熱管換熱片的主體結(jié)構(gòu)是整體成型的，沒(méi)有拼接。一個(gè)熱管換熱片完整的工藝路線為:主體結(jié)構(gòu)一次加工成型后，首先在通孔的上端插入堵頭2，焊接牢固，周邊不能有氣縫，然后裝入吸液芯4 (如果用作重力熱管換熱器，不需要插入吸液芯4)，然后充注適量工作介質(zhì)，再采用烘烤的方法排除通孔內(nèi)的空氣，最后在下端插入堵頭2，焊接牢固，周邊不能有氣縫。這就是熱管換熱片大體上完整的加工路線。熱管換熱片的長(zhǎng)度可由換熱量確定，換熱管腔12以間距d均勻排列，d值由換熱管腔半徑r確定，關(guān)系表達(dá)式為d=4r。r值由蒸汽流速的極限值確定。熱管換熱片寬度(重力熱管時(shí)為高度)可根據(jù)換熱器外形要求任意設(shè)計(jì)及換熱量大小設(shè)計(jì)。換熱片厚度主要從強(qiáng)度考慮，其計(jì)算公式為:D=pr/(ot(i)-p)，p為計(jì)算壓力，r為管腔半徑，Ot為設(shè)計(jì)溫度下的材料許用應(yīng)力，Φ為焊接接頭系數(shù)。
[0020]根據(jù)換熱量的計(jì)算結(jié)果，由若干熱管換熱片組成熱管換熱器。對(duì)于重力熱管來(lái)說(shuō)，上部為冷凝段，將換熱管腔內(nèi)工質(zhì)蒸汽冷凝成液體，釋放熱量給冷卻側(cè)的換熱工質(zhì)，下部為蒸發(fā)段，吸入加熱側(cè)換熱工質(zhì)的熱量，將換熱管腔內(nèi)的液體蒸發(fā)成氣體。如此循環(huán)，就可以將熱側(cè)工質(zhì)的熱量傳遞給冷側(cè)工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)熱側(cè)工質(zhì)的降溫(制冷)，冷側(cè)工質(zhì)的升溫(制熱)。
[0021]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種整體成型熱管換熱片，其特征在于:包括片狀的換熱片本體，所述換熱片本體上具有與換熱片本體一體成型并隆起呈柱狀的熱管部，所述熱管部上開(kāi)設(shè)通孔，通孔的兩端通過(guò)堵頭封閉，通孔內(nèi)在兩堵頭之間形成密閉的換熱管腔，換熱管腔內(nèi)填充工作介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:緊貼通孔的內(nèi)壁設(shè)有吸液芯，吸液芯在通孔的兩端內(nèi)側(cè)預(yù)留安裝槽，堵頭裝在所述安裝槽內(nèi)并與熱管部緊密焊接，吸液芯的內(nèi)部在兩堵頭之間形成密閉的換熱管腔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:所述換熱片本體上設(shè)有若干相互平行的熱管部，所述熱管部在換熱片本體上均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:所述熱管部截面呈圓形。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:所述換熱片本體和熱管部采用壓鑄或冷拔一體成型。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:所述換熱片本體和熱管部為碳鋼制件或鋁制件或銅制件。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體成型熱管換熱片，其特征在于:所述工作介質(zhì)為甲醇或乙醇或水。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種整體成型熱管換熱片，包括片狀的換熱片本體，所述換熱片本體上具有與換熱片本體一體成型并隆起呈柱狀的熱管部，所述熱管部上開(kāi)設(shè)通孔，通孔的兩端通過(guò)堵頭封閉，通孔內(nèi)在兩堵頭之間形成密閉的換熱管腔，換熱管腔內(nèi)填充工作介質(zhì)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是將熱管換熱器的組成單元由單個(gè)熱管升級(jí)為熱管換熱片，每個(gè)熱管換熱片包含換熱管部，熱管部換熱管腔內(nèi)可充注工作液體，即相當(dāng)于傳統(tǒng)的單個(gè)熱管。熱管部之外的換熱片本體相當(dāng)于翅片，該熱管換熱片整體成型，成型方法可采用壓鑄或冷拔。該熱管換熱片成型工藝簡(jiǎn)單，加工成本低，制作周期短，既可用于氣-氣型換熱器，也可用于水-水型或水-氣型換熱器，用途廣泛。
【IPC分類(lèi)】F28D15/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204902645
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520525449
【發(fā)明人】黃忠禮, 姚遠(yuǎn), 鄧楠, 林健華, 劉澤檳
【申請(qǐng)人】廣州新科利保防雷技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日