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一种三维网状换热器以及一种换热装置

一种三维网状换热器以及一种换热装置

IPC分类号 : F28D15/02I,F28D17/02I,F28D15/00I,F28F1/20I,F28F21/08I,F28F21/02I同样的发明创造已同日申请发明专利

申请号
CN201920342148.1
可选规格
  • 专利类型: 实用新型专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-03-18
  • 公开号: 210108100U
  • 公开日: 2020-02-21
  • 主分类号: F28D15/02I
  • 专利权人: 西华大学

专利摘要

本实用新型是关于一种三维网状换热器以及一种换热装置,所述三维网状换热器包括三维换热网、热交换过渡件,所述热交换过渡件是换热主体与所述三维换热网之间的热量交换过渡装置,热交换过渡件与三维换热网紧密接触,并焊接为一整体;所述三维换热网的作用是将热交换过渡件传递来的热量传递到外界流体中去,从而起到换热的作用,三维换热网是导热细丝经三维编织而成,或将多张二维编织网经折叠、焊接而成。所述换热装置由储热体、传热媒质、传热媒质驱动泵、风机组成。本实用新型揭示的三维网状换热器和换热装置具有换热效率高轻便的优点。

权利要求

1.一种三维网状换热器,其特征在于其包括三维换热网和热交换过渡件;所述热交换过渡件是换热主体与所述三维换热网之间的热量交换过渡装置,热交换过渡件与三维换热网紧密接触;所述三维换热网是导热细丝经三维编织而成,或将多张二维编织网经折叠、焊接而成,作用是将热交换过渡件传递来的热量传递到外界流体中去。

2.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述二维编织网是用导热细丝用平织或斜织或缎纹织或荷兰编织方式编织而成,丝径为0.05毫米-2毫米,网孔是方孔或菱形孔或三角孔,网孔密度为0.2目-60目。

3.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述导热细丝是金属细丝或者石墨纤维丝。

4.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述二维编织网折叠的截面图形是三边形或四边形或六边形。

5.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述热量交换过渡件是金属块,热量交换过渡件与所述三维换热网焊接为一整体。

6.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述热交换过渡件是金属管道,其中流通传热媒质,所述金属管道与所述三维换热网焊接为一整体。

7.根据权利要求1所述的三维网状换热器,其特征在于所述热交换过渡件是热管,其中流通相变换热媒质,所述热管与所述三维换热网焊接为一整体。

8.根据权利要求3所述的三维网状换热器,其特征在于所述三维换热网的导热细丝采用是金属细丝时,丝与丝之间的交叉点焊接。

9.一种换热装置,包括换热主体、传热媒质、传热媒质驱动泵、多台风机或泵,其特征在于其包括上述任一权利要求所述的三维网状换热器;所述换热主体是释放热量或吸收热量的物体,换热主体的热量由所述传热媒质输运;所述传热媒质驱动泵驱动所述传热媒质在所述热交换过渡件中流动;所述多台风机或泵给所述三维网状换热器吹风或驱动所述热交换过渡件外界流体流动,从而加速三维网状换热器换热。

10.根据权利要求9所述的换热装置,其特征在于所述多台风机或泵沿着所述三维网状换热器的不同方向对三维网状换热器吹风或驱动热交换过渡件外界流体流动,所述多台风机或泵的转速大小可调。

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器和散热器,特别是涉及一种三维网状换热器以及基于三维网状换热器的换热装置。

背景技术

在现有技术中有翅片式铝型材散热器,在电子元器件散热广泛使用,它是利用较多的翅片与空气接触从而把热量传到空气中去,优点是使用简单方便,缺点是散热效率低,重量重。在现有技术中有管壳式换热器和板式换热器在供暖、电厂冷却和废热回收领域广泛使用,板式换热器的换热系数3000-1万瓦/平米度,是管壳式换热器的3-5倍,管壳式换热器存在换热效率低的问题,板式换热器换热效率高,热流体和冷流体在一对冲压板中间流动,热通过金属板从热边传到冷边,热流体把热传给金属板,金属板把热传给冷流体,整个过程传热效率都很高,加工过程主要是冲压工艺制作成本也比较低,存在的问题是流道很窄容易堵塞,一旦堵塞,换热器就无法工作。管壳式换热器和板式换热器都有结构紧凑的优点,同样使它不能对较大的换热空间换热,从而限制了在大空间余热回收领域的应用。

为了能把较大空间的热转换的较小的空间,或者较小空间的热释放到较大的空间,同时开发比现有板式换热器换热效率更高的换热器,应用于低品位废热回收和散热冷却等领域。本设计人经过不断的研究、设计、实验、改进后,终于创设出确具实用价值的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于,克服现有技术中换热器换热效率低,不能对大空间换热的缺点,而提供一种新型结构的换热器,即三维网状换热器以及基于这种三维网状换热器的换热装置。所要解决的技术问题是设计一种三维网状换热器,包括热交换过渡件和三维换热网,三维换热网与热交换过渡件紧密接触,并焊接为一整体,热交换过渡件把热从换热主体传出,再通过三维换热网把热散到空气中去,或者散到其他流体中去。本方案与现有技术的挤压式铝翅片散热器、管壳式换热器、板式换热器的主要区别特征是引入了高密度三维换热网,从而大大增加了与空气(或其他流体)的换热面积(大几十-几百倍),同时细丝的表面容易形成湍流换热效率也比平板结构大大提升(提升几十-几百倍)。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的一种三维网状换热器,其特征在于其包括:

一种三维网状换热器,其特征在于其包括三维换热网和热交换过渡件;所述热交换过渡件是换热主体与所述三维换热网之间的热量交换过渡装置,热交换过渡件与三维换热网紧密接触;所述三维换热网是导热细丝经三维编织而成,或将多张二维编织网经折叠、焊接而成,作用是将热交换过渡件传递来的热量传递到外界流体中去。

进一步,所述二维编织网是用导热细丝用平织或斜织或缎纹织或荷兰编织方式编织而成,丝径为0.05毫米-2毫米,网孔是方孔或菱形孔或三角孔,网孔密度为0.2目-60目。

进一步,所述导热细丝是金属细丝或者石墨纤维丝。

进一步,所述二维编织网折叠的截面图形是三边形或四边形或六边形。

进一步,所述热量交换过渡件是金属块,热量交换过渡件与所述三维换热网焊接为一整体。

进一步,所述热交换过渡件是金属管道,其中流通传热媒质,所述金属管道与所述三维换热网焊接为一整体。

进一步,所述热交换过渡件是热管,其中流通相变换热媒质,所述热管与所述三维换热网焊接为一整体。

进一步,所述三维换热网的导热细丝采用是金属细丝时,丝与丝之间的交叉点焊接。

依据本实用新型提出的一种换热装置,包括换热主体、传热媒质、传热媒质驱动泵、多台风机或泵,其特征在于其包括所述的三维网状换热器;所述换热主体是释放热量或吸收热量的物体;换热主体的热量由所述传热媒质输运;所述传热媒质驱动泵驱动所述传热媒质在所述热交换过渡件中流动;所述多台风机或泵给所述三维网状换热器吹风或驱动所述热交换过渡件外界流体流动,从而加速三维网状换热器换热。

进一步,所述多台风机或泵沿着所述三维网状换热器的不同方向对三维网状换热器吹风或驱动所述热交换过渡件外界流体流动,所述多台风机或泵的转速大小可调。

由以上技术方案可知,本实用新型—一种三维网状换热器至少具有下列优点:通过增加所述三维换热网与空气或外流体的换热面积增加几十~几百倍,同时细丝的表面容易形成湍流换热系数也比平板结构增加几十~几百倍,并减小空气或外流体的流体流动的压力降。所述热交换过渡件与三维换热网紧密接触并焊接为一整体,尽最大可能减小传导热阻。多台风机沿着所述三维网状换热器的不同方向对所述三维换热网吹风(或者泵出流体),使得有的方向的吹风(或流体)是把热量带离所述三维换热网的网面,有的方向吹风(或流体)是把热量带离所述三维换热网的网体区域,利用三维网状换热器某些方向阻力小的特点,把热量吹到大气(或流体)中去。三维网状换热器还有便于清洗、便于防腐,不容易堵塞的优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例一种三维网状换热器三维示意图(热交换过渡件是铜块)。

图2是本实用新型第一实施例一种三维网状换热器前视图示意图(热交换过渡件是铜块)。

图3是本实用新型第一实施例一种三维网状换热器侧视图示意图(热交换过渡件是铜块)。

图4是本实用新型第二实施例一种三维网状换热器三维示意图(热交换过渡件是铜管)。

图5是本实用新型第二实施例一种三维网状换热器俯视图示意图(热交换过渡件是铜管)。

图6是本实用新型第二实施例一种三维网状换热器前视图示意图(热交换过渡件是铜管)。

图7是本实用新型第二实施例一种三维网状换热器侧视图示意图(热交换过渡件是热铜管)。

图8是本实用新型第三实施例一种三维网状换热器前视图示意图(热交换过渡件是热管)。

图9是本实用新型第四实施例一种基于三维网状换热器的换热装置示意图(热交换过渡件是铜管,铜管内流动液体传热媒质,铜管外流动液体传热媒质)。

图10是本实用新型第五实施例一种基于三维网状换热器的换热装置示意图(热交换过渡件是铜管,铜管内流动液体传热媒质,铜管外流动空气)。

1、热交换过渡件 2、三维换热网 3、柔性电路板FPC 4、LED灯

10、盛放三维网状换热器的箱体 11、第1传热媒质进口 12、第1传热媒质出口13、第2传热媒质进口 14、第2传热媒质出口

20、盛放换热主体的箱体 21、传热媒质驱动泵 22、风机 23、传热媒质输送管道

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种三维网状换热器的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。

如图1是本实用新型的第一实施例一种三维网状换热器三维示意图,图2是前视图,图3是侧视图,热交换过渡件(1)是紫铜块,长6厘米,宽6厘米,厚0.5厘米,下端与换热主体(图中未示出)接触,热交换过渡件(1)吸收换热主体的热量传给上面的三维换热网(2),三维换热网(2)是二维镀锡紫铜编织网弯折、焊接而成,丝径0.3mm,20目,折成的等边三角形边长1厘米,三维换热网(2)长6厘米,宽6厘米,高5厘米,重量42.3克,体积180立方厘米,紫铜块重160克。换热主体(图中未示出)施加50瓦功率,室温16.6℃,自然散热,三维换热网(2)温度为139-157℃,散热效率为2200瓦/℃米3

如图4是本实用新型的第二实施例一种三维网状换热器三维示意图,图5是顶视图,图6是前视图,图7是侧视图,热交换过渡件(1)是紫铜管,内直径6毫米,外直径8毫米,厚1毫米,长12厘米。紫铜管与三维换热网(2)焊接保证良好的热传导。把2根200瓦的加热棒(图中未示出)插入到紫铜管中,加热棒接可调压电源(图中未示出),加热棒的热量传给三维换热网(2)。三维换热网(2)是二维镀锡紫铜编织网弯折、焊接而成,折成的正六边形边长8毫米,二维镀锡紫铜编织网丝径0.3mm,40目。三维换热网(2)长6.4厘米,宽6.4厘米,高4.2厘米。加热棒施加120瓦功率,风扇(图中未示出)制冷风速2米/秒,室温15.4℃,三维换热网(2)温度为60-99℃,散热效率为8000瓦/℃米3

如图8是本实用新型的第三实施例一种三维网状换热器前视图示意图,热交换过渡件(1)是热管,热管内部填充相变热媒,抽为低气压,内直径6毫米,外直径8毫米,厚1毫米,长12厘米。柔性电路板FPC(3)紧密缠绕在热管的上端,确保良好的热传导,柔性电路板FPC(3)上焊接2颗5瓦的LED灯(4)。热管与三维换热网(2)焊接保证良好的热传导。三维换热网(2)是二维镀锡紫铜编织网弯折、焊接而成,折成的正六边形边长8毫米,二维镀锡紫铜编织网丝径0.3mm,40目。三维换热网(2)长4厘米,宽4厘米,高4.2厘米。LED点亮后相当热管上端施加10瓦功率,工作在自然冷却状态,室温18℃,三维换热网(2)温度为65-75℃,能保证LED寿命5-10万小时。

如图9是本实用新型的第四实施例一种基于三维网状换热器的换热装置示意图,盛放三维网状换热器的箱体(10),为了显示内部结构上盖板未画,热交换过渡件(1)是铜管,热交换过渡件(1)与三维换热网(2)焊接保证良好的热传导。三维换热网(2)是二维镀锡紫铜编织网弯折、焊接而成。第1传热媒质是高温热媒从换热主体(图中未示出)带来热量,流入温度100℃,第1传热媒质从第1传热媒质进口(11)流入,从第1传热媒质出口(12)流出。第2传热媒质是低温传热媒质,带走热量,流入温度30℃,第2传热媒质从第2传热媒质进口(13)流入,从第2传热媒质出口(14)流出。第1传热媒质带入的热量通过热交换过渡件(1)和三维换热网(2)传给第2传热媒质,从而实现换热。

如图10是本实用新型的第五实施例一种基于三维网状换热器的换热装置示意图,盛放换热主体的箱体(20)内部盛放换热主体(图中未示出),可以是变压器铁芯、电机线圈等发热部件。传热媒质经过传热媒质驱动泵(21)驱动传热媒质在传热媒质输送管道(23)中流动到热交换过渡件(1)。热交换过渡件(1)是铜管,热交换过渡件(1)与三维换热网(2)焊接保证良好的热传导。三维换热网(2)是二维镀锡紫铜编织网弯折、焊接而成。热量通过热交换过渡件(1)和三维换热网(2)传给空气,风机(22)是为了实现强制风冷散热,风机(22)的数量可以是1台或多台(图10中示出1台),通过调节风机(22)的驱动电源(图中未示出)风速可调。

以上所述,仅是本实用新型的一个实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

一种三维网状换热器以及一种换热装置专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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