一种热交换装置.pdf

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1、10申请公布号CN102102952A43申请公布日20110622CN102102952ACN102102952A21申请号200910242748122申请日20091216F28D1/0420060171申请人牛特地址100013北京市和平里七区甲22楼1单元701号72发明人牛特74专利代理机构北京国浩君伍知识产权代理事务所普通合伙11346代理人朱登河54发明名称一种热交换装置57摘要本发明公开了一种热交换装置，所述热交换装置包括至少一个由导热材料制成的热交换体，且所述热交换体带有多个贯穿所述热交换体的微分流道。由于所述热交换体带有多个微分流道，从而换热面积大大增加，有利于进行快速的。

2、换热；并且热交换体本身由导热材料制成，这进一步有利于提高换热的速度。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102102955A1/1页21一种热交换装置，其特征在于，包括至少一个由导热材料制成的热交换体，且所述热交换体带有多个贯穿所述热交换体的微分流道。2如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，包括多个所述热交换体。3如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述微分流道的孔径为013MM。4如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述微分流道的孔径为062MM。5如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述微分流道的壁厚为03。

3、2MM。6如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述微分流道的壁厚为04MM1MM。7如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，在所述热交换体的外表面上带有绝热层。8如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，在所述热交换体的外表面上带有电阻加热膜。9如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述多个微分流道中的至少一部分是弯曲的。10如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，在所述微分流道内带有微翅片，优选地，所述微翅片之间的距离为00101MM。权利要求书CN102102952ACN102102955A1/3页3一种热交换装置技术领域0001本发明涉及热交换技术领域，尤其是涉及一种热交换。

4、装置。背景技术0002热量的交换是日常生活中非常常见的现象，在现有技术中，常用的热交换装置有蛇形管装置等等。但是存在单位体积内热交换面积较小、不能快速进行热交换的不足。发明内容0003本发明的目的在于提供一种新型的热交换装置来提高热交换的效率。0004本发明的发明人经过研究发现在相同的横截面上，如果设置较多的微分流道，则换热面积将大于单个的整体流道。例如，在长宽高均为1CM的正方体中设置一个贯穿该正方体的圆形整体流道时，流道的换热面积大约为23141/21314CM2。而在设置4个贯穿该正方体的圆形微分流道时，每个微分流道的换热面积大约为23141/41157CM2，4个微分流道的总换热面积为。

5、157CM24628M2。也就是说，采用微分流道有利于增加换热面积。需要指出的是，为了简单起见，上面的计算没有考虑流道壁厚因素，也没有考虑流道弯曲的因素。0005从而本发明的发明人通过提供一种新型热交换装置来实现上述目的。该新型热交换装置包括至少一个由导热材料制成的热交换体，所述热交换体带有多个贯穿所述热交换体的微分流道。文中的“微分流道”是相对于整体式流道而言的，即指代替大孔径流道的多个较小孔径流道。0006由于所述热交换体带有多个微分流道，从而换热面积大大增加，有利于进行快速的换热；并且热交换体本身由导热材料制成，这进一步有利于提高换热的速度。0007需要指出的是，该热交换装置能够用于多种。

6、情况。例如，在工作介质方面，可以用于液液换热、气液换热、以及气气换热，甚至可以用于固体热交换体本身与流体流经热交换体的流体的换热，还可以用于两相流换热。在工作方式方面，可以是热源流体气体或液体在一部分微分流道中流动，而受热流体气体或液体在另一部分微分流道中流动，以热交换体作为中间介质进行换热；也可以是由热交换体直接作为热源或受热体，在热交换体和流经的流体之间实现热交换。0008优选地，所述热交换装置包括多个所述热交换体。0009从而可以根据实际的使用需要来设置多个热交换体。例如，所述热交换体可以并联或者串联在一起来进行扩展。0010优选地，所述微分流道的孔径为013MM，更优选地为062MM，。

7、或者进一步优选地为08MM。从而可以较好地实现换热面积和加工难度之间的平衡。0011优选地，所述微分流道的壁厚为032MM，更优选地为041MM，进一步优选地为06MM。从而可以较好地实现换热面积和加工难度之间的平衡。0012优选地，所述多个微分流道由第一组微分流道和第二组微分流道组成，第一组微说明书CN102102952ACN102102955A2/3页4分流道沿第一流道方向延伸，而第二组微分流道沿第二流道方向延伸，并且第一方向不平行于第二方向。需要指出的是，此处的流道方向并非将流道限制在直线形流道的范围之内，而是指流道的整体前进方向。在流道为弯曲形流道的情况下，可以理解为是流道入口位置至流。

8、道出口位置之间的连线方向。0013优选地，所述第一流道方向与所述第二流道方向的夹角在15至165之间。0014优选地，所述第一流道方向垂直于所述第二流道方向。需要指出的是，此处的术语“垂直”并非限于两者之间的夹角严格等于90度，而是两者之间的角度大体上为90度，即包括左右偏差5度之内的范围。0015优选地，在所述热交换体的外表面上带有绝热层。从而可以减少热量的损耗。0016优选地，在所述热交换体的外表面上带有电阻加热膜。从而可以对流经热交换体中微分流道的流体进行加热。0017优选地，所述多个微分流道中的至少一部分是弯曲的，从而可以更好地实现微分流道中的流体与热交换体的换热。0018优选地，在所。

9、述微分流道内带有微翅片，优选地，所述微翅片之间的距离为00101MM。从而更有利于热交换的快速稳定进行。附图说明0019图1为根据本发明一实施例的热交换装置的热交换体的截面示意图。具体实施方式0020下面结合附图来说明本发明。0021本发明一实施例的热交换装置包括一个由导热材料制成的热交换体1，所述热交换体带有多个贯穿所述热交换体的微分流道2。所述热交换体的材料可以是金属、陶瓷或导热塑料。如本领域的普通技术人员可以理解的是，该热交换体在两端处即流道两端处可以带有连接装置和/或密封装置与热源介质源及受热介质源连接。需要指出的是，所述微分流道可以是中间间断的，也就是说，为了减少沿程阻力等原因，微分。

10、流道在延伸一段后汇集成一体，然后再次微分延伸。此种微分汇集再次微分的微分流道也在该实施例的范围之内。汇集的具体程度即多少数量或比例的微分流道汇集成一个汇集流道可以根据需要设置。0022图1为根据本发明另一实施例的热交换装置的热交换体的截面示意图。该图仅仅是示意性的，而并非严格按比例绘制，并且没有示出全部的微分流道例如，100个，而仅仅示意性示出了两个微分流道2。图1所示热交换体的宽度和高度均为10CM，长度也是10CM。在该热交换体中设置有多个正方形的微分流道。流道的孔径为06MM。显然，可以容易地将多个热交换体串联起来使用，也可以通过采用适当的连接装置和/或密封装置并联起来使用。例如，可以将。

11、1000个所述10CM10CM10CM的单元热交换体并联和串联成一个100CM100CM100CM的大热交换体。同样可以将多个单元热交换体或者称为基本热交换体组合成其它的形状及尺寸。也就是说，可以充分利用可得的空间来放置本发明的热交换体。0023由于所述热交换体带有多个微分流道，从而换热面积大大增加，有利于进行快速说明书CN102102952ACN102102955A3/3页5的换热；并且热交换体本身由导热材料制成，这进一步有利于提高换热的速度。0024需要指出的是，该热交换装置能够用于多种情况。例如，在工作介质方面，可以用于液液换热、气液换热、两相流换热，甚至可以用于固体热交换体本身与流体流。

12、经热交换体的流体的换热。在工作方式方面，可以是热源流体气体或液体在一部分微分流道中流动，而受热流体气体或液体在另一部分微分流道中流动，以热交换体作为中间介质进行换热；也可以是由热交换体直接作为热源或受热体，在热交换体和流经的流体之间实现热交换。0025尽管在图1所示的微分流道为正方形，但是也可以是其它适当的形状。例如为圆形或正六边形优选方案。0026尽管在图1所示的微分流道的孔径为08MM，但是也可以是其它此处，例如为013MM，或者为062MM。这样可以较好地实现换热面积和加工难度之间的平衡。0027所述微分流道的壁厚可以为032MM，更优选地为041MM，进一步优选地为06MM。在也有利于。

13、较好地实现换热面积和加工难度之间的平衡。0028在本发明的一未示出的实施例中，所述多个微分流道由第一组微分流道和第二组微分流道组成，第一组微分流道沿第一流道方向延伸，而第二组微分流道沿第二流道方向延伸，并且第一方向不平行于第二方向。所述第一流道方向与所述第二流道方向的夹角可以在15至165之间。例如所述第一流道方向与所述第二流道方向的夹角为135。0029可以采用多种方式来实现上述微分流道的成型。例如，根据本发明的一个实施例，对于直线形微分流道，可以采用塑料拉制的方法成型。0030根据本发明的另一实施例，还可以采用陶瓷镶嵌烧制的方式成型，即在陶瓷坯件中设定位置流道所在位置处设置细小嵌件，然后对。

14、陶瓷进行烧制并吹通微分流道。其中，嵌件的形状及尺寸与微分流道相当，嵌件的材质为可以在陶瓷烧制过程中去除的材料。例如所述嵌件能够以受热分解成气体、被烧掉等方式去除。0031根据本发明的再一实施例，可以采用凝胶注模成型工艺来实现上述微分流道热交换体单元体。为形成所述微分流道，可以采用塑料或石蜡嵌件。0032根据本发明的一实施例，所述热交换体的外表面上带有绝热层。从而可以减少热量的损耗。0033根据本发明的一实施例，在所述热交换体的外表面可以设置电阻加热膜。从而可以对流经热交换体中微分流道的流体进行加热。0034根据本发明的一实施例，在所述微分流道内带有微翅片，从而更有利于热交换的快速稳定进行。例如，所述微翅片之间的距离可以为00101MM。0035上述的热交换装置能够用于非常广泛的领域内。例如，用于火焰加热式热水器、电加热式热水器、电加热器、微波加热、太阳能换热、核反应堆金属钠换热等领域。0036以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依发明所作的等效变化与修改，都被本发明专利范围所涵盖。说明书CN102102952ACN102102955A1/1页6图1说明书附图CN102102952A。