U型热管阵列装置及包含其的空气调节系统制造方法及图纸

一种U型热管阵列装置，包括两个直臂部分和连接两个直臂部分的弯曲部分，其中：两个直臂部分一个为冷凝端，另一个为蒸发端，均包括多路水平管路；所述弯曲部分为多通管路，其用于连接冷凝端和蒸发端的水平管路；所述冷凝端远离弯曲部分一端还设置有一垂直的母管，该母管与冷凝端的多路水平管路连通；所述蒸发端的水平管路远离弯曲部分的端口通过连接管道两两连接。通过该设置该U型热管阵列装置，在空调、制冷、除湿、干燥等行业的空气调节中，房间温度控制不需要制备低温的冷源进行除湿，从而提高能源的利用率和房间舒适度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术涉及热交换领域，进一步涉及一种U形热管阵列装置，以及包含该装置的空气调节系统。
技术介绍
根据公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)，夏季室内温度在25℃，相对湿度40％-60％，按此要求空气的露点温度为16.6℃。由此，空调的任务可以看成是从25℃环境中提取热量排到室外环境，在16.6℃的露点温度条件下对室内空气除湿。目前空调的控温和除湿都是采用低温冷冻水对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。在此过程中风机盘管要同时起到了控温和除湿的作用。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷冻水的温度需要低于室内空气的露点温度，在考虑传热温差与介质输送温差的情况下，要达到16.6℃的露点温度需要约7℃的冷冻水。而在整个建筑中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，可以采用高温冷源带走房间内的热量，但是为了达到除湿要求，却与除湿一起共用7℃的低温冷源进行处理，导致制冷系统COP大为降低，耗电负荷增加。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然满足湿度要求，但由于温度过低，降低了房间的舒适性，而为了提高舒适性，有时还需要再加热，由此造成了能源的进一步浪费与损失。针对降温除湿的技术缺陷，人们提出了一些带有热回收功能的除湿方案，其中热管或热虹吸管是热回收的常用设备。现有技术提供了一种U型热虹吸管，表冷器夹在中间，先对待除湿空气进行预降温，再通过热虹吸管回路将传热工质吸收的热量用于对冷却降温除湿后的空气的加温，最后再用加热器将空气加热到要求的温度。该专利技术中热虹吸管充分利用空气除湿过程中的降温和升温的热量变化，可以在不附加额外动力和能源消耗的条件下充分利用除湿器前后空气降温和加热的显热，实现空气先降温后加热的双重功效，减少了除湿过程中的能耗。根据上述分析可知，现有技术存在以下技术缺陷：1.在对室内环境进行调控的过程中，为了除湿的要求需要将冷冻水的温度降低到7℃以下，而房间的温度控制不需要如此低温的冷源，造成了能源品味的浪费。2.经过冷凝除湿后的空气虽然湿度满足要求，但由于温度过低，降低了房间的舒适性，而为了提高舒适性，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。3.普通热管阵列都是将独立的热管和热虹吸管组合起来制成的，这些热管和热虹吸管都是单根结构，无法做成复杂回路，不仅给大规模制造和充装带来不便，而且会存在温湿度分布不均匀的问题。此外，在空调热回收时又需要U型布置，这会对热管和热虹吸管的换热性能产生不利影响。普通热管内的汽、液以逆流形式工作，U型结构给回液造成困难。热虹吸管以汽液两相循环对流方式工作，U型结构会增加流动阻力，且会造成工作不稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种U型热管阵列装置及包含其的空气调节系统。为实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种U型热管阵列装置，包括两个直臂部分和连接两个直臂部分的弯曲部分，其中，所述两个直臂部分一个为冷凝端，另一个为蒸发端，两者均包括多路水平管路；所述弯曲部分为多通管路，其用于连接冷凝端和蒸发端的水平管路；所述冷凝端远离弯曲部分一端还设置有一垂直的母管，该母管与冷凝端的多路水平管路连通；所述蒸发端的水平管路远离弯曲部分的端口通过连接管道两两连接。根据本专利技术的一具体实施方案，所述蒸发端的多路水平管路包含蒸发端上部管路，所述蒸发端上部管路的至少部分管路被设置为一端连接多通管路，在蒸发端经一个或多个折返另一端再连接至多通管路。根据本专利技术的一具体实施方案，所述冷凝端的多路水平管路包含冷凝端下部管路，所述冷凝端下部管路的至少部分管路被设置为一端连接至多通管路，在冷凝端经一个或多个折返另一端连接至多通管路。根据本专利技术的一具体实施方案，所述母管设置有一换热介质充装口。根据本专利技术的一具体实施方案，所述冷凝端的水平管路经过一段高度增加的连接管路连接至母管，以避免冷凝液回流。根据本专利技术的一具体实施方案，所述母管为多根母管，分别与冷凝端的多路水平管路中的部分连通，使热管阵列形成多个封闭环路。根据本专利技术的一具体实施方案，所述多根母管为垂直分布的多根母管。根据本专利技术的一具体实施方案，所述弯曲部分的多通管路高度与水平方向呈1-30°的倾斜角度。根据本专利技术的一具体实施方案，冷凝端和蒸发端的多路水平管路呈内外多层分布。根据本专利技术的一方面，提供一种空气调节系统，包括以上任意方案所述的U型热管阵列装置，且所述两个直臂部分之间还设置有表面冷却装置。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术带母管环形热管阵列换热器与普通热管或热虹吸管相比，汽液对流干涉少，流动阻力小，利于U型布置，且蒸汽可以在整个换热器内弥漫，在冷源温度低的地方冷凝量也多，温度均匀性好，适应局部热源变化，适应冷热源分布不均匀的能力强；(2)通过设置带母管环形热管换热器阵列，蒸汽可以在整个换热器内弥漫，在冷源温度低的地方，蒸发端与冷凝端的压差较大，冷凝量也多，温度均匀性好，适应局部热量变化，适应冷热源分布不均匀的能力强；(3)冷凝端的水平管路经过一段高度增加的连接管路连接至母管，以避免冷凝液回流，尤其可设计为与母管接触的部分有一乙字形结构，从而避免了冷凝液进入到母管，在重力的作用下跌落到母管的底端，全部积聚到蒸发端的底部，影响热管换热器，同时也部分避免了汽液的逆向流动造成流动阻力增加，上述设计均减小了系统的热阻；(4)热管阵列装置共用一个充装口，只需充装一次，充装工艺简单，成本大幅降低，由于内部容积大，充装率精度易于保证，给工业设计和制造带来方便；(5)通过设置含该U型热管阵列装置，在空调、制冷、除湿、干燥等行业的空气调节中，房间的温度控制不需要制备低温的冷源进行除湿，从而提高能源的利用率，提高房间舒适度；(6)通过设置多根母管的方案便于根据不同的工况要求进行模块化设计。附图说明图1是本专利技术一实施例的U型热管阵列装置的原理图。图2是本专利技术一实施例的U型热管阵列装置的三维视图。图3是本专利技术一实施例的隐藏翅片的U型热管阵列装置示意图。图4是图3的冷凝端与母管的连接关系放大立体示意图。图5是图3的冷凝端与母管的连接关系放大截面示意图。图6是本专利技术又一实施例的U型热管阵列装置的三维视图。图7是本专利技术又一实施例的U型热管阵列装置的三维视图。图8是本专利技术又一实施例的U型热管阵列装置的三维视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种U型热管阵列装置，包括两个直臂部分和连接两个直臂部分的弯曲部分，其特征在于：所述两个直臂部分一个为冷凝端，另一个为蒸发端，两者均包括多路水平管路；所述弯曲部分为多通管路，其用于连接冷凝端和蒸发端的水平管路；所述冷凝端远离弯曲部分一端还设置有一垂直的母管，该母管与冷凝端的多路水平管路连通；所述蒸发端的水平管路远离弯曲部分的端口通过连接管道两两连接。

【技术特征摘要】
1.一种U型热管阵列装置，包括两个直臂部分和连接两个直臂部分
的弯曲部分，其特征在于：
所述两个直臂部分一个为冷凝端，另一个为蒸发端，两者均包括多路
水平管路；
所述弯曲部分为多通管路，其用于连接冷凝端和蒸发端的水平管路；
所述冷凝端远离弯曲部分一端还设置有一垂直的母管，该母管与冷凝
端的多路水平管路连通；
所述蒸发端的水平管路远离弯曲部分的端口通过连接管道两两连接。
2.根据权利要求1所述的U型热管阵列装置，其特征在于，所述蒸
发端的多路水平管路包含蒸发端上部管路，所述蒸发端上部管路的至少部
分管路被设置为一端连接多通管路，在蒸发端经一个或多个折返另一端再
连接至多通管路。
3.根据权利要求1所述的U型热管阵列装置，其特征在于，所述冷
凝端的多路水平管路包含冷凝端下部管路，所述冷凝端下部管路的至少部
分管路被设置为一端连接至多通管路，在冷凝端经一个或多个折返另一端
连接至多通管路。
4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玉雁，郭朝红，赵建忠，郭聪，王涛，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，青岛舒元恒温技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11