專利名稱：用于冷凍系統的u型重力熱管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種換熱器技術領域的裝置，具體是一種用于冷凍系統的U型重力熱管。
背景技術：
熱管換熱是一種利用相變進行熱量傳輸的高效導熱元件，已經在航空航天以及各種工業熱回收場合得到了廣泛應用。目前熱管在液體回流方式上主要分為重力熱管和毛細輔助回流的水平熱管等。重力熱管內部一般沒有毛細結構，冷凝的液體依靠重力從熱管上部回到熱管下部的蒸發段。在冷凍除濕系統中，除濕過程主要在作為制冷系統蒸發器或者中央空調的的表冷器上進行，被處理空氣在表冷器上先是溫度降低到露點溫度，再降溫去濕，經過表冷器后， 溫度降低，通常再經過制冷系統的蒸發器或者專門的加熱器，然后進入空調環境。通過合理的換熱形式，將表冷器前空氣與已經經過除濕的空氣進行熱交換，則能降低表冷器對處理空氣的預冷負荷，也減少了表冷器后對已處理空氣的加熱器的加熱負荷。熱管作為一種高導熱性能結構，通過在表冷器前后端布置熱管，就可實現上述功能，減少被處理空氣的顯熱降溫負荷，這一技術已經在國內外很多工程中得到應用。但是在很多場合中，用于降溫的制冷系統的蒸發器或者表冷器豎直放置，風道水平，且風道內換熱器布置緊密，布置過程中由于實際空調箱的緊湊性要求，通常熱管設計成橫向U型放置，其中U彎的一臂稍高于另一臂，以重力熱管方式運行。即熱管的蒸發端和冷凝端布置在表冷器前后緊靠表冷器的位置， 且蒸發端的水平高度僅比冷凝端稍微低一點，這是大部分除濕過程節能熱管形式。這種熱管形式在運行過程中因為U型彎頭的存在，使低速回流的冷凝液與蒸發后高速流往冷凝端的蒸氣在這一區域的相互影響，部分回流液體因為氣體的攜帶作用，難以回到蒸發端，從而影響熱管的傳熱能力。這一影響在U型彎區域遠遠高于在平直管段的相互影響。特別是對于較長換熱管的情況，很容易由于U型區域的氣、液相互影響而較早出現攜帶極限，從而影響換熱器的性能，導致系統的運行經濟性受到影響。文獻《利用熱管換熱器提高小型除濕機除濕性能實驗》(第十二屆全國熱管會議論文集，2010年10月)中討論了除濕機中采用的U型熱管結構的熱管運行特點。通過數值模擬發現熱管運行中，絕熱彎管內氣液渦旋流動明顯影響蒸發和冷凝段的流體輸運過程，從而引起相界面的波動，而且，在穩定熱流密度條件下，由于上述原因導致相界面的不穩定， 氣液溫度隨之波動。因此，蒸發和冷凝段的相界面傳熱傳質不穩定。

發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種用于冷凍系統的U型重力熱管， 該裝置能夠保證熱管換熱器的熱管在長度較長的情況下，工作穩定，并保持較好的傳熱能力。該發明的應用可提高空調系統的除濕效果，并且起到節能的作用。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括蒸發段、冷凝段、U型彎管和內套管件，其中蒸發段和冷凝段的一端分別連接換熱器的管道，蒸發段和冷凝段的另一端分別與U型彎管的兩端連接，內套管件焊接在熱管內部。所述的內套管件采用無孔板或多孔板，該內套管件的形狀與熱管U型彎頭外形相匹配，壁厚0. 2 1. Omm,內套管件與U型彎管的內壁面形成環狀空間，內套管外壁與外管內壁間隙距離為外管內徑的1/20-1/5。所述的蒸發段、冷凝段的U型熱管的外壁設有換熱翅片。本發明的內套管件具有將內部相向流動的氣體和液體分離的功能，正常運行時， 在U型彎管內，冷凝液體主要在內套管件與U型管之間的空間回流至蒸發段，蒸氣在運動時受內套管的約束，對相向運動的冷凝液影響較少。本發明能夠應用于加熱、冷卻段沒有明顯高度差的場合。本發明形成的換熱器能夠用于空調系統的空調處理箱中，用于提高表冷器的除濕效果，并起到節能的作用。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為實施例1的剖視圖。圖3為實施例2的剖視圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例如圖2所示，本實施例包括蒸發段1、冷凝段2、U型彎管3和內套管件4，其中 蒸發段1和冷凝段2的一端分別連接換熱器的管道，蒸發段1和冷凝段2的另一端分別與 U型彎管3的兩端連接，內套管件4置于U型彎管內，與其內壁面形成環狀空間。所述的蒸發段1、冷凝段2和U型彎管3可根據換熱需要，在管外布置強化換熱翅片。如圖3所示，所述的內套管件4采用有孔板。本實施例能夠使熱管的U型區域中氣體和液體流道得到一定程度的隔離，則回流液體不至于因為高速氣流的相向流動產生較大的影響。
權利要求
1.一種用于冷凍系統的U型重力熱管，包括蒸發段、冷凝段、U型彎管和內套管件，其特征在于蒸發段和冷凝段的一端分別連接換熱器的管道，蒸發段和冷凝段的另一端分別與U型彎管的兩端連接，內套管件焊接在熱管內部。
2.根據權利要求1所述的用于冷凍系統的U型重力熱管，其特征是，所述的內套管件采用無孔板或多孔板。
3.根據權利要求1所述的用于冷凍系統的U型重力熱管，其特征是，所述的內套管件的形狀與熱管U型彎頭外形相匹配且內套管件與U型彎管的內壁面形成環狀空間。
4.根據權利要求1所述的用于冷凍系統的U型重力熱管，其特征是，所述的內套管件的壁厚0. 2 1. 0_。
5.根據權利要求1所述的用于冷凍系統的U型重力熱管，其特征是，所述的內套管外壁與外管內壁間隙距離為外管內徑的1/20-1/5。
6.根據權利要求1所述的用于冷凍系統的U型重力熱管，其特征是，所述的蒸發段、冷凝段的U型熱管的外壁設有換熱翅片。
全文摘要
一種換熱器技術領域的用于冷凍系統的U型重力熱管，包括蒸發段、冷凝段、U型彎管和內套管件，蒸發段和冷凝段的一端分別連接換熱器的管道，蒸發段和冷凝段的另一端分別與U型彎管的兩端連接，內套管件焊接在熱管內部。本發明能夠保證熱管換熱器的熱管在長度較長的情況下，工作穩定，并保持較好的傳熱能力。該發明的應用可提高空調系統的除濕效果，并且起到節能的作用。
文檔編號F28D15/02GK102155859SQ20111011194
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月30日 優先權日2011年4月30日
發明者匡以武, 尚存存, 王文, 耑銳 申請人:上海交通大學