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热交换器

阅读：751发布：2021-02-27

IPRDB可以提供热交换器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种热交换器，包括：框架；分隔板，为中空结构，设置于框架内，使框架分为低温流道及高温流道；以及多个热管，并列并设置于框架内，并贯穿分隔板，使每一热管分为蒸发区及凝结区，蒸发区位在该框架的高温流道，凝结区位在框架的低温流道，其中分隔板的中空结构内用以输入气压，气压大于低温流道及高温流道的气压。本发明的热交换器借由设置于框架中的分隔板具有中空结构，其中空结构用以输入大于高低温流道的气压，可使高低温流道的气体不会由热管贯穿分隔板处的隙缝流通过，此可以稳定控制高低温流道的温度，提升热交换效率。，下面是热交换器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

一框架；

一分隔板，为一中空结构，设置于该框架内，使框架分为一低温流道及一高温流道；以及多个热管，并列设置于该框架内，并贯穿该分隔板，使每一该热管分为一蒸发区及一凝结区，该蒸发区位在该框架的高温流道，该凝结区位在该框架的低温流道，其中该分隔板的中空结构内用以输入一气压，该气压大于该低温流道及该高温流道的气压。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其中采用一高分子材料密封于该多个热管贯穿该分隔板处。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，其中该高分子材料为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，其中该多个热管贯穿该分隔板处的热管外表面及分隔板表面均具有一粗糙表面。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其中该多个热管内部为真空状态。

6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其中每一该热管的表面设置有多个鳍片。

7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，其中每一该热管的表面上的该多个鳍片以辐射状排列。

8.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，其中每一该热管的表面上的该多个鳍片交错于相邻的该多个热管的表面上的该多个鳍片。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其中该多个热管以等距的方式排列。

说明书全文

热交换器

技术领域

[0001] 本发明有关于一种热交换器，特别是有关于一种可防止高温流道的高温气体漏泄至低温流道的热交换器。

背景技术

[0002] 在工业产业领域中有着许多高温的应用，对于高温的废气问题而言，由于排出的气体温度很高，若直接排入大气中，不仅提升大气中碳浓度，更会对环境产生不良的热岛效应，使空气污浊、能见度恶劣；且高温热能直接排放于大气之中也是一种资源浪费。因此，目前对高温废气有一种惯用的处理方式，就是在高温废气排放前利用一种热交换器进行降温处理，同时截取热源再利用。

[0003] 现有应用于处理废热气体的热交换器，其利用一流体回路，并在该回路内添加液体媒介，该回路横跨于高温流道与低温流道，二流道之间借由隔板分隔，使其形成二独立的气体通道。上述热交换器常将其应用于工业上烟道废气的废热回收，于此一操作中，烟道的高温废气流通于高温流道，使其借热传导及对流作用输送至流体回路，流体回路中的液态媒介吸收热源后汽化，上升至回路的低温流道中，回路的管壁内因低温而冷凝回复成液态再回流至回路下方的高温流道中。目前隔板设计皆为实心隔板，在二流道间的冷热空气会因热管贯穿隔板处的隙缝流通过，引响冷热流道间的温度。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种热交换器，借由设置在热交换器中间的分隔板具有中空结构，中空结构用以输入大于高低温流道的气压，借此，因中空结构的气压大于高低温流道的气压，可使高低温流道的气体不会由热管贯穿分隔板处的隙缝流通过，互相引响高低温流道的温度。

[0005] 本发明一种热交换器，包括：框架；分隔板，为中空结构，设置于框架内，使框架分为低温流道及高温流道；以及多个热管，并列并设置于框架内，并贯穿分隔板，使每一热管分为蒸发区及凝结区，蒸发区位在该框架的高温流道，凝结区位在框架的低温流道，其中分隔板的中空结构内用以输入气压，气压大于低温流道及高温流道的气压。

[0006] 本发明提供的热交换器借由设置于框架中的分隔板具有中空结构，其中空结构用以输入大于高低温流道的气压，可使高低温流道的气体不会由热管贯穿分隔板处的隙缝流通过，此可以稳定控制高低温流道的温度，提升热交换效率。

附图说明

[0007] 图1为本发明的一实施例的热交换器立体示意图。

[0008] 图2为本发明额分隔板的剖面示意图。

[0009] 图3为本发明的热交换器的使用示意图。

[0010] 图中：100   热交换器；
110   框架；
111   低温流道；
112   高温流道；
120 分隔板；
121   气压；
123   分隔板表面；
130   热管；
131   蒸发区；
132 凝结区；
133   热管外表面；
140、142 水液；
141   水蒸气；
150   鳍片；
160   高分子材料；
910   冷空气；
920   热空气。

具体实施方式

[0011] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

[0012] 图1为本发明的一实施例的热交换器立体示意图。图2为本发明的分隔板的剖面示意图。

[0013] 热交换器100包括框架110、分隔板120以及多个热管130。分隔板120设置于框架110内，使框架110分为低温流道111及高温流道112。低温流道111用以通过一冷空气910。高温流道112用以通过热空气920。该多个热管130为一封闭的金属管，且内部有适量的水液
140。该多个热管130并列并设置于该框架110内，并贯穿该分隔板120，使每一该热管130分为蒸发区131及凝结区132。蒸发区131位在框架110的高温流道112。凝结区132位在该框架
110的低温流道111。上述低温流道111与高温流道112为二独立的流体通道，低温流道111包括分隔板120以上的框架110及热管130的凝结区132部分，而高温流道112则包括分隔板120以下的框架110及热管130的蒸发区131部分。

[0014] 分隔板120为中空结构，中空结构内用以输入气压121，气压121大于低温流道111及高温流道112的气压，因气压121大于高低温流道的气压，可使高低温流道间的气体不会由热管贯穿分隔板处的隙缝流通过。

[0015] 如上述，更进一步说明，当热管130贯穿分隔板120时，此时贯穿处会有微小细缝，此时分隔板120的中空结构内输入气压大于高温流道111、低温流道112气压时，高低温流道的气体为因气压121阻隔，而无法通过隙缝流通而相互影响。

[0016] 且进一步地，为了密封该隙缝，可利用高分子材料160密封该多个热管130贯穿该分隔板120处，高分子材料160为聚四氟乙烯，且为了加强高分子材料160能够更紧密密封热管130贯穿分隔板120处，该多个热管130贯穿该分隔板120处的热管外表面133及分隔板表面123皆具有粗糙表面，粗糙表面能提高高分子材料密封该热管贯穿该分隔板处的强度，因高分子材料能进一步密封隙缝，因此可以有效降低气压灌输至隔板中空结构内的气体量，以减少气压灌输成本消耗，并且可稳定维持中空结构内的气压压力。

[0017] 另外，热管130以等距的方式排列，且内部为真空状。每一热管130的表面设置有多个鳍片150，并以辐射状排列。每一热管130的表面上的该多个鳍片150交错于相邻的该多个热管130的表面上的该多个鳍片150。借由鳍片150的设置可帮助热管130的温度传导效率，而且以交错的方所设置的鳍片150也可以增加空间的使用效率。

[0018] 图3为本发明的热交换器的使用示意图。借由上述结构的构成本发明热交换器100。当该热空气920流过该框架110的高温流道112时，热空气920会因分隔板120中空结构气压大于高温流道112气压，使热空气920无法通过隙缝进入低温流道111处，反之，冷空气
910流过该框架110的低温流道111时，冷空气910会因分隔板120中空结构气压大于低温流道111气压，使冷空气910无法通过隙缝进入高温流道112处。因此可以有效稳定高低温流道的温度。

[0019] 另外，在热交换流程中，热管130的蒸发区131内的水液140形成水蒸气141，并蒸发至该多个热管130的凝结区132。当该低温910流过该框架110的低温流道111时，该多个热管130的凝结区132的水蒸气141形成水液142，并流至该多个热管130的蒸发区131。

[0020] 详言之，本案热交换器100于操作时，该待降温的热空气920被引流于高温流道112中，并流过热管130的蒸发区131。而低温流道111则输入冷空气910而流经热管130的凝结区132。借此，当待降温的热空气920流经高温流道112时，热管130的蒸发区131受热气的高温影响，使其将热能借热传导作用输送至热管130内。热管130中的水液140吸收热能后会产生汽化作用而转变为水蒸气141，使水蒸气141上升至热管130额凝结区132(亦即低温流道111中)。由于低温流道111中的热管130管壁外的气体为较低温的冷空气910，因此借该低温作用使上升于凝结区132的水蒸气141，凝结回复为水液142，该水液142即延热管130管壁回流至下方的蒸发区131 (亦即高温流道112中)。

[0021] 当高温流道112的蒸发区131与热管130进行热交换而达到降温的作用，热管130内的水液140蒸发成水蒸气141上升至凝结区132后，经冷却而凝结回复成水液142沿热管130管壁流下至蒸发区131，再被热气加热而构成一反复的热交换循环。由此热传原理可明显得知，其热传机制主要是由相变化(两相)热传，两相热传热管130内的水液140因吸热而蒸发，快速流向压力较低的凝结区132，并且在此释放出热能而凝结成水液142，该水液142经由毛细管力及重力流回原蒸发区131完成一次循环。热管130内的水液140借反复循环来达到热传导的目的。值得一提的是，热管130内部呈真空状态并以水作为工作液，水在真空的状态下将可以有效提高热传导效率。

[0022] 本发明热交换器100结构中，分隔板120为中空结构，因中空结构内用以输入气压121，且气压121大于该低温流道及该高温流道的气压，使冷热流道间的气体不会由热管贯穿分隔板处的隙缝流通过，而不会使高温流道的温度引响低温流道的温度，且进一步地，利用高分子材料160密封该多个热管贯穿该分隔板处的隙缝，可以提升热管贯穿该分隔板处的密封度，有效降低气压灌输至隔板中空结构内，以减少气压灌输成本消耗，并且可稳定维持中空结构内的气压压力。

[0023] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

标题	发布/更新时间	阅读量
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