一種升華式相變換熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種升華式相變換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的相變換熱裝置的相變類型多為固液相變。但是固液相變的一個難點就是由于固體融化后形成的液體的粘性較大造成流動困難，液態(tài)的物質(zhì)在外部冷卻之后，不能及時回到需要冷卻的部位進行再冷卻，很難形成循環(huán)。這是相變換熱裝置在應(yīng)用上受到限制的一個重要原因。
[0003]對這個問題的解決，傳統(tǒng)的方法是在相變的主體部分加入散熱導(dǎo)管。但是根據(jù)傳熱學(xué)的原理，散熱導(dǎo)管的熱流量與導(dǎo)熱管的熱導(dǎo)率、兩端溫差和面積成正比。物質(zhì)的熱導(dǎo)率是確定的，而熱導(dǎo)率較高的物質(zhì)且物理性質(zhì)較穩(wěn)定的適合于工業(yè)應(yīng)用，比如說銅、銀，價格又比較昂貴。同時在一些應(yīng)用場合，需要的熱流量大，但是空間狹小，如果還是應(yīng)用散熱導(dǎo)管，這將是一筆大投入，這就限制了傳統(tǒng)固液相變換熱裝置的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種升華式相變換熱裝置，其通過與外界交換熱量，能升華和凝華，
[0005]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型的，提供了一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，包括工質(zhì)容器、工質(zhì)換熱板和傳熱介質(zhì)板，其中，
[0006]所述工質(zhì)容器的上下兩端均敞口，其內(nèi)設(shè)置有固態(tài)的、可升華的工質(zhì)；
[0007]所述工質(zhì)容器的上端和下端分別密封設(shè)置所述的工質(zhì)換熱板和傳熱介質(zhì)板，所述傳熱介質(zhì)板上放置所述工質(zhì)；
[0008]所述傳熱介質(zhì)板用于傳熱從而使放置在其上的工質(zhì)升華，所述工質(zhì)換熱板用于使升華后的工質(zhì)與外界換熱從而凝華。
[0009]優(yōu)選地，所述換熱容器為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述換熱容器由從上至下依次設(shè)置的第一圓筒部、圓臺部和第二圓筒部組成，所述第一圓筒部的內(nèi)徑大于所述第二圓筒部的直徑，所述圓臺部為上大下小的結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述工質(zhì)為碘或干冰。
[0012]優(yōu)選地，所述工質(zhì)換熱板的上方安裝有敲擊裝置，以用于敲擊工質(zhì)換熱板，從而使工質(zhì)換熱板上凝華的工質(zhì)回落到傳熱介質(zhì)板上。
[0013]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0014]1)本實用新型采用可升華的工質(zhì)，升華后的氣體易于流動，因此有利于本換熱裝置進行換熱；
[0015]2)本實用新型的工質(zhì)容器分為三段，其內(nèi)壁的流道的布置相比于熱管加散熱片和風(fēng)扇的方式來說，可以有更大的改動空間。同時也為收集凝華后的工質(zhì)和循環(huán)利用提供了便利；
[0016]3)本實用新型通過改變相變的方式使循環(huán)利用工質(zhì)變得簡單、易于實現(xiàn)，同時該裝置的流道布置有較大的改動空間，可適應(yīng)不同場合的需要。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0019]參照圖1，一種升華式相變換熱裝置，包括工質(zhì)容器2、工質(zhì)換熱板1和傳熱介質(zhì)板4，其中，
[0020]所述工質(zhì)容器2的上下兩端均敞口，其內(nèi)設(shè)置有固態(tài)的、可升華的工質(zhì)3 ;優(yōu)選地，所述工質(zhì)3為碘或干冰。
[0021]所述工質(zhì)容器2的上端和下端分別密封設(shè)置所述的工質(zhì)換熱板1和傳熱介質(zhì)板4，所述傳熱介質(zhì)板4上放置所述工質(zhì)3 ；
[0022]所述傳熱介質(zhì)板4用于傳熱從而使所述工質(zhì)容器2內(nèi)的工質(zhì)3升華，所述工質(zhì)換熱板1用于使升華后的工質(zhì)3與外界進行換熱從而凝華。
[0023]優(yōu)選地，所述換熱容器為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，所述換熱容器由從上至下依次設(shè)置的第一圓筒部21、圓臺部22和第二圓筒部23組成，所述第一圓筒部21的內(nèi)徑大于所述第二圓筒部23的直徑，所述圓臺部22為上大下小的結(jié)構(gòu)。本實用新型的工質(zhì)容器2分為三段，其內(nèi)壁的流道的布置相比于熱管加散熱片和風(fēng)扇的方式來說，可以有更大的改動空間。同時也為收集凝華后的工質(zhì)3和循環(huán)利用提供了便利；
[0024]進一步，所述工質(zhì)換熱板1的上方安裝有敲擊裝置，以用于敲擊工質(zhì)換熱板1，從而使工質(zhì)換熱板1上凝華的工質(zhì)3回落到傳熱介質(zhì)板4上。在工質(zhì)換熱板1上凝華后的固態(tài)工質(zhì)3，靠重力或者敲擊裝置的設(shè)計，能落回到傳熱介質(zhì)板4上。
[0025]本換熱裝置的固態(tài)工質(zhì)3與需散熱的器件之間有一層與容積空間高效率傳熱介質(zhì)板4，熱量由該傳熱介質(zhì)板4傳導(dǎo)給固態(tài)工質(zhì)3，固態(tài)工質(zhì)3受熱達到升華的溫度，工質(zhì)3升華過程吸收熱量，升華后的氣體，上升到工質(zhì)容器2上端的工質(zhì)換熱板1上，通過上端的工質(zhì)換熱板1與外界進行熱交換，又凝華成固體。由于該工質(zhì)容器2是豎直放置的，凝華后的固態(tài)工質(zhì)3因為重力或敲擊裝置的作用能再掉落到傳熱介質(zhì)板4上，再進行升華帶走熱量，從而不斷循環(huán)。
[0026]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，包括工質(zhì)容器(2)、工質(zhì)換熱板(1)和傳熱介質(zhì)板(4)，其中， 所述工質(zhì)容器(2)的上下兩端均敞口，其內(nèi)設(shè)置有固態(tài)的、可升華的工質(zhì)(3); 所述工質(zhì)容器(2)的上端和下端分別密封設(shè)置所述的工質(zhì)換熱板(1)和傳熱介質(zhì)板(4)，所述傳熱介質(zhì)板(4)上放置所述工質(zhì)(3); 所述傳熱介質(zhì)板(4)用于傳熱從而使放置在其上的工質(zhì)(3)升華，所述工質(zhì)換熱板(1)用于使升華后的工質(zhì)(3)與外界換熱從而凝華。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，所述換熱容器為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，所述換熱容器由從上至下依次設(shè)置的第一圓筒部(21)、圓臺部(22)和第二圓筒部(23)組成，所述第一圓筒部(21)的內(nèi)徑大于所述第二圓筒部(23)的直徑，所述圓臺部(22)為上大下小的結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，所述工質(zhì)(3)為碘或干冰。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種升華式相變換熱裝置，其特征在于，所述工質(zhì)換熱板(1)的上方安裝有敲擊裝置，以用于敲擊工質(zhì)換熱板(1)，從而使工質(zhì)換熱板(1)上凝華的工質(zhì)(3)回落到傳熱介質(zhì)板(4)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種升華式相變換熱裝置，包括工質(zhì)容器、工質(zhì)換熱板和傳熱介質(zhì)板，所述工質(zhì)容器的上下兩端均敞口，其內(nèi)設(shè)置有固態(tài)的、可升華的工質(zhì)；所述工質(zhì)容器的上端和下端分別密封設(shè)置所述的工質(zhì)換熱板和傳熱介質(zhì)板，所述傳熱介質(zhì)板上放置所述工質(zhì)；所述傳熱介質(zhì)板用于傳熱從而使所述工質(zhì)容器內(nèi)的工質(zhì)升華，所述工質(zhì)換熱板用于使升華后的工質(zhì)與外界換熱從而凝華。本實用新型通過改變相變的方式使循環(huán)利用工質(zhì)變得簡單、易于實現(xiàn)，同時該裝置的流道布置有較大的改動空間，可適應(yīng)不同場合的需要。
【IPC分類】F28G1/08, F28D20/02
【公開號】CN204963633
【申請?zhí)枴緾N201520721725
【發(fā)明人】許弘雷, 丁學(xué)俊, 黃廣平, 謝翔
【申請人】華中科技大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月17日