散熱裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種散熱裝置，包括集熱單元、傳輸單元以及散熱單元。其中，集熱單元包括第一集熱板、第二集熱板以及第一集氣管；第一集熱板、第二集熱板分別與第一集氣管連接，且第一集熱板與第二集熱板呈倒“V”型；第一集熱板和第二集熱板中設(shè)有工作介質(zhì)，工作介質(zhì)為液態(tài)工作介質(zhì)并在吸熱后變?yōu)闅鈶B(tài)工作介質(zhì)；散熱單元包括散熱板和第二集氣管，散熱板與第二集氣管連接；集熱單元設(shè)置于待降溫的空間內(nèi)，散熱單元設(shè)置于外部環(huán)境中；傳輸單元為一絕熱管，連接于第一集氣管和第二集氣管之間。本實用新型的散熱裝置無需外界提供循環(huán)動力，能耗較低，幾乎為零。
【專利說明】散熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及節(jié)能【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種散熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源問題的日益突出，人們對節(jié)能環(huán)保的要求也越來越高，各行業(yè)均積極采取相應(yīng)的節(jié)能措施來實現(xiàn)節(jié)能減排。據(jù)不完全統(tǒng)計，建筑能耗占全國能耗的30%,而在建筑行業(yè)中采暖、通風(fēng)以及空調(diào)能耗占了 40%?60%。其中，風(fēng)機耗能占總耗能的20%?30%，耗能較高。尤其是建筑物散熱中，一般由風(fēng)機提供循環(huán)動力，能耗較大，浪費能源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有建筑物散熱中能耗較大的問題，提供一種能耗低的散熱裝置。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]散熱裝置,包括集熱單元、傳輸單元以及散熱單元；所述集熱單元包括第一集熱板、第二集熱板以及第一集氣管；所述第一集熱板、所述第二集熱板分別與所述第一集氣管連接，且所述第一集熱板與所述第二集熱板呈倒“V”型；所述第一集熱板和所述第二集熱板內(nèi)分別設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)儲存有工作介質(zhì)；所述集熱單元設(shè)置于待降溫的空間內(nèi)，所述散熱單元設(shè)置于外界環(huán)境中；所述散熱單元設(shè)置在所述集熱單元的上方，包括散熱板和第二集氣管；所述散熱板與所述第二集氣管連接；所述傳輸單元為一絕熱管，連接于所述第一集氣管和所述第二集氣管之間。
[0006]在一實施例中，所述第一集熱板與重力方向之間的夾角為15?75度,所述第二集熱板與重力方向之間的夾角為15?75度。
[0007]在一實施例中，所述第一集熱板和所述第二集熱板均為折扇狀。
[0008]在一實施例中，所述傳輸單元與重力方向之間的夾角為O?15度。
[0009]在一實施例中，所述散熱板的面積為所述第一集熱板的面積和所述第二集熱板的面積之和的0.8?1.2倍。
[0010]在一實施例中，散熱裝置還設(shè)有工作介質(zhì)自平衡單元，包括自平衡罐、感溫包、液體平衡管、氣體平衡管以及膨脹管；所述感溫包至少與所述第一集熱板和所述第二集熱板之一連接，且通過所述膨脹管與所述自平衡罐連接；所述液體平衡管分別連接于所述第一集熱板與所述自平衡罐之間以及所述第二集熱板與所述自平衡罐之間；所述氣體平衡管連接于所述第一集氣管和所述自平衡罐之間；所述自平衡罐中設(shè)有第二工作介質(zhì)，所述第二工作介質(zhì)與所述第一集熱板中的工作介質(zhì)相同，且這兩者通過所述自平衡罐中設(shè)置的隔膜進行分隔。
[0011]在一實施例中，所述待降溫的空間的頂部為四棱錐結(jié)構(gòu)；所述散熱裝置設(shè)置在所述待降溫的空間的頂部的非向陽面。
[0012]本實用新型的散熱裝置，集熱單元中的呈倒“V”型的第一集熱板和第二集熱板利用其內(nèi)部的液態(tài)工作介質(zhì)能較好的吸收待降溫的空間內(nèi)的熱量，液態(tài)工作介質(zhì)吸熱后變?yōu)闅鈶B(tài)工作介質(zhì)，并經(jīng)由第一集氣管收集后通過所述傳輸單元的傳輸從第二集氣管進入到散熱板中進行散熱。氣態(tài)工作介質(zhì)在散熱板中放熱變?yōu)橐簯B(tài)工作介質(zhì)并依靠自身重力由輸出單元回傳到第一集熱板和第二集熱板，工作介質(zhì)循環(huán)工作從而實現(xiàn)對待降溫的空間進行散熱，保證待降溫的空間內(nèi)的溫度不會過高。本實用新型散熱裝置利用工作介質(zhì)的自身相變以及自身重力實現(xiàn)循環(huán)工作，無需外界提供循環(huán)動力，能耗較低，幾乎為零。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型中一實施例的散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1所示實施例中的散熱裝置中的第一集熱板112和第二集熱板114的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為一實施例中的散熱裝置中的工作介質(zhì)自平衡單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為圖3所示實施例中的工作介質(zhì)自平衡單元工作時的示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。應(yīng)當指出，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]如圖1所示，為本實用新型一種散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該散熱裝置用于對建筑進行散熱降溫。散熱裝置包括集熱單元110、傳輸單元120以及散熱單元130。
[0019]集熱單元110設(shè)置在待降溫的空間內(nèi)部。在本實施例中，待降溫的空間為建筑物。集熱單元110固定在建筑物的天花板上。集熱單元110包括第一集熱板112、第二集熱板114以及第一集氣管116。第一集熱板112和第二集熱板114分別與第一集氣管116連接，且第一集熱板112與第二集熱板114呈倒“V”型。第一集熱板112與重力方向的夾角Θ1為15?75度，第二集熱板114與重力方向的夾角Θ I為15?75度，以便于收集建筑物內(nèi)的熱量。尤其是當建筑物內(nèi)有大功率設(shè)備運行會產(chǎn)生大量熱量時，第一集熱板112和第二集熱板114可以設(shè)置在大功率設(shè)備的正上方，以便于集熱單元10更好的吸收大功率設(shè)備產(chǎn)生的熱量。優(yōu)選的，第一集熱板112和重力方向的夾角Θ I為30?60度。在本實施例中，第一集熱板112和第二集熱板114沿重力方向?qū)ΨQ分布。
[0020]第一集熱板112和第二集熱板114中設(shè)有空腔，空腔中設(shè)有工作介質(zhì)。工作介質(zhì)在第一集熱板112和第二集熱板114中為液態(tài)工作介質(zhì),且位于第一集熱板112和第二集熱板114上遠離第一集氣管116的一端，即位于集熱板的低端。工作介質(zhì)在第一集熱板112和第二集熱板114上吸熱后變?yōu)闅鈶B(tài)工作介質(zhì)。第一集氣管116則用于收集來自第一集熱板112和第二集熱板114中的氣態(tài)工作介質(zhì)。在本實施例中，第一集熱板112與重力方向的夾角為45度，第二集熱板114與重力方向的夾角也為45度，既可以很好的收集熱量也有利于氣態(tài)工作介質(zhì)的向上傳輸。工作介質(zhì)需要具有良好的熱物理性。在本實施例中，工作介質(zhì)可以采用HFC125、HFC32或者采用HFC125和HFC32的混合物如R410A等。除上述外，工作介質(zhì)也可以采用HFC22。在本實施例中，第一集熱板112和第二集熱板114采用微孔道鋁板?？梢岳斫?，第一集熱板112和第二集熱板114的材質(zhì)并不限于微孔道鋁板。第一集熱板112和第二集熱板114設(shè)置為折扇狀，如圖2所示。采用折扇狀，可以有效的增大集熱單元10的面積便于集熱。集熱板的折角Θ 2的大小可以根據(jù)具體需求來設(shè)置。折角Θ2的大小為30?180度。優(yōu)選的，折角Θ 2為75?105度。在本實施例中，折角Θ 2選用90度，具有較好的集熱效果。
[0021]散熱單元130設(shè)置在外部環(huán)境中。在本實施例中，散熱單元130設(shè)置在建筑物的屋頂，包括散熱板132和第二集氣管134。散熱板132與第二集氣管134連接，且均平行鋪設(shè)于建筑物的屋頂上。在本實施例中，散熱板132采用微孔道鋁板，在其他實施例中也可以采用其他的同樣能夠?qū)崿F(xiàn)散熱功能的材質(zhì)。為保證散熱單元130能夠進行有效的散熱，散熱板132的面積為第一集熱板112和第二集熱板114的面積之和(即集熱面積)的0.8?
1.2倍。在本實施例中，散熱板132的面積等于集熱面積。
[0022]傳輸單元120連接于第一集氣管116和第二集氣管134之間，用于將第一集氣管116收集的氣態(tài)工作介質(zhì)傳輸?shù)降诙瘹夤?34中。在本實施例中，傳輸單元20為一絕熱管，與外界無換熱。為保證氣態(tài)工作介質(zhì)能在傳輸單元120中流動更為順暢，傳輸單元120與重力方向的夾角Θ 3為O?15度。
[0023]在本實施例中，散熱裝置還包括控制單元?？刂茊卧刂破?40、第一溫度傳感器(圖中未示)和第二溫度傳感器(圖中未示)。其中，控制器140設(shè)置在傳輸單元120上。第一溫度傳感器設(shè)置于外部環(huán)境中，第二溫度傳感器設(shè)置于待降溫的空間內(nèi)(即建筑物內(nèi))。第一溫度傳感器用于感應(yīng)外部溫度Tl并輸出給控制器140。第二溫度傳感器用于感應(yīng)建筑物的內(nèi)部溫度T2并輸出給控制器140?？刂破?40用于判斷內(nèi)部溫度T2是否高于外部溫度Tl第一預(yù)設(shè)值，如果是，則控制傳輸單元120開啟，散熱裝置工作；若否，則控制傳輸單元120關(guān)閉，散熱裝置停止工作。具體地，第一預(yù)設(shè)值為5攝氏度。在其他的實施例中，第一預(yù)設(shè)值也可以根據(jù)實際情況進行設(shè)定。在其他的實施例中，控制器還用于判斷室外溫度Tl是否低于第二預(yù)設(shè)值，若是，則控制傳輸單元120關(guān)閉，散熱裝置停止工作，避免建筑物的室內(nèi)溫度過低。第二預(yù)設(shè)值需要根據(jù)實際情況以及用戶需要進行設(shè)置。
[0024]上述的散熱裝置，集熱單元110中的呈倒“V”型的第一集熱板112和第二集熱板114利用其內(nèi)部的液態(tài)工作介質(zhì)較好的吸收降溫的空間內(nèi)的熱量，液態(tài)工作介質(zhì)吸熱后變?yōu)闅鈶B(tài)工作介質(zhì)，并經(jīng)由第一集氣管116收集后通過所述傳輸單元120的傳輸從第二集氣管134進入到散熱板132中進行散熱。氣態(tài)工作介質(zhì)在散熱板132中放熱變?yōu)橐簯B(tài)工作介質(zhì)并依靠自身重力由輸出單元120回傳到第一集熱板112和第二集熱板114,工作介質(zhì)循環(huán)工作從而實現(xiàn)降溫的空間進行散熱，保證降溫的空間內(nèi)溫度不會過高。上述散熱裝置利用工作介質(zhì)的自身相變以及自身重力實現(xiàn)循環(huán)工作，無需外界提供循環(huán)動力，能耗較低，幾乎為零。上述散熱裝置，無需使用風(fēng)機即能實現(xiàn)散熱，大大節(jié)省了風(fēng)機工作所產(chǎn)生的能耗。
[0025]在另一實施例中，上述的散熱裝置還包括工作介質(zhì)自平衡單元，用于根據(jù)溫差自動調(diào)節(jié)第一集熱板112和第二集熱板114中的工作介質(zhì)的循環(huán)量。工作介質(zhì)自平衡單元的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括自平衡罐302、感溫包304、液體平衡管306、氣體平衡管308以及膨脹管310。具體地，液體平衡管306連接于第一集熱板112與自平衡罐302之間、第二集熱板114與自平衡罐302之間。第一集氣管116通過氣體平衡管308與自平衡管302連接。感溫包304平行設(shè)置于第一集熱板112和第二集熱板114上。在其他的實施例中，感溫包304也可以僅設(shè)置于第一集熱板112或第二集熱板114上。感溫包304通過膨脹管310與自平衡罐302連接。自平衡罐302中設(shè)有第二工作介質(zhì)。在本實施例中，第二工作介質(zhì)與第一集熱板112和第二集熱板114中的工作介質(zhì)相同，且通過設(shè)置在自平衡罐中的隔膜312進行隔離。具體地，隔膜312設(shè)置于自平衡罐302的上部，其具體位置可以根據(jù)自平衡罐中302中的充液量進行確定。隔膜312可以采用橡膠、聚全氟乙丙烯和特氟龍等材質(zhì)。
[0026]工作介質(zhì)自平衡單元的工作過程如下:
[0027]當內(nèi)部溫度Tl未高于外部溫度T2第一預(yù)設(shè)值時，控制器140控制散熱裝置不進行工作，則工作介質(zhì)大部分儲存于自平衡罐302中，如圖3所示。當內(nèi)部溫度Tl高于外部溫度T2第一預(yù)設(shè)值時，控制器140控制散熱裝置進行工作。由于感溫包304的溫度高于第一集熱板112、第二集熱板114的溫度，感溫包304中的第二工作介質(zhì)吸熱氣化后擠壓隔膜312，將工作介質(zhì)擠壓出自平衡罐302后通過液體平衡管306送入到第一集熱板112和第二集熱板114中，從而實現(xiàn)對散熱裝置中的工作介質(zhì)循環(huán)量的自動調(diào)節(jié)。圖4為散熱裝置工作時工作介質(zhì)自平衡單元的示意圖。工作介質(zhì)自平衡單元通過感溫包304控制循環(huán)的工作介質(zhì)的量，既可以避免因工作溫差小充液量大而造成攜帶極限，也可以避免因工作溫差大循環(huán)量少而造成的干涸極限。
[0028]在其他的實施例中，當建筑物的屋頂采用四棱錐屋頂時，由集熱單元110、傳輸單元120以及散熱單元130的散熱裝置均設(shè)置在非向陽面，且在三個非向陽面均至少設(shè)置有一個散熱裝置。
[0029]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.散熱裝置，其特征在于，包括集熱單元、傳輸單元以及散熱單元；所述集熱單元包括第一集熱板、第二集熱板以及第一集氣管；所述第一集熱板、所述第二集熱板分別與所述第一集氣管連接，且所述第一集熱板與所述第二集熱板呈倒“V”型；所述第一集熱板和所述第二集熱板內(nèi)分別設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)儲存有工作介質(zhì)；所述集熱單元設(shè)置于待降溫的空間內(nèi)，所述散熱單元設(shè)置于外界環(huán)境中；所述散熱單元設(shè)置在所述集熱單元的上方，包括散熱板和第二集氣管；所述散熱板與所述第二集氣管連接；所述傳輸單元為一絕熱管，連接于所述第一集氣管和所述第二集氣管之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，所述第一集熱板與重力方向之間的夾角為15?75度，所述第二集熱板與重力方向之間的夾角為15?75度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，所述第一集熱板和所述第二集熱板均為折扇狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，所述傳輸單元與重力方向之間的夾角為O?15度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，所述散熱板的面積為所述第一集熱板的面積和所述第二集熱板的面積之和的0.8?1.2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，散熱裝置還設(shè)有工作介質(zhì)自平衡單元，包括自平衡罐、感溫包、液體平衡管、氣體平衡管以及膨脹管；所述感溫包至少與所述第一集熱板和所述第二集熱板之一連接，且通過所述膨脹管與所述自平衡罐連接；所述液體平衡管分別連接于所述第一集熱板與所述自平衡罐之間以及所述第二集熱板與所述自平衡罐之間；所述氣體平衡管連接于所述第一集氣管和所述自平衡罐之間；所述自平衡罐中設(shè)有第二工作介質(zhì)，所述第二工作介質(zhì)與所述第一集熱板中的工作介質(zhì)相同，且這兩者通過所述自平衡罐中設(shè)置的隔膜進行分隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的散熱裝置，其特征在于，所述待降溫的空間的頂部為四棱錐結(jié)構(gòu)；所述散熱裝置設(shè)置在所述待降溫的空間的頂部的非向陽面。
【文檔編號】F28D15/02GK204007255SQ201420379395
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】陳杰, 謝緣, 劉經(jīng)緯, 王楠, 李奇賀, 趙孝保, 王麗麗, 李紅俠 申請人:南京師范大學(xué)