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发明专利

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2019-04-25

CN201910338967.3

2019-08-23

CN110160378A

421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜路28号

湖南

本校为第一完成单位

1.基于相变吸热器的呼吸换热装置，其特征是：包括储水罐、相变吸热器、管壳式换热器、蒸气管组及回水管组； 储水罐外设有用于测定其内腔压力的真空表及用于改变其内腔压力的真空泵，储水罐上端设有水汽分离口和回水口，储水罐侧壁上设有进出水口； 相变吸热器包括吸热单元、水室、呼吸室及驱动装置；吸热单元包括多个间隔布置的吸热泡及连接在相邻吸热泡之间的汽水分离室，水汽分离室的上端设有仅供水蒸气透出的蒸气透出壁，水汽分离室的两端设有供水汽通过的连接口，汽水分离室通过其两端的连接口与吸热泡连接，吸热泡与汽水分离室依次连通，从而形成一条连贯的汽水流动通道，汽水流动通道在吸热单元的两端分别形成连接口A和连接口B；水室一端与吸热单元的连接口A连接，另一端与储水罐的进出水口连接，从而将吸热单元与储水罐连通；呼吸室一端与吸热单元的连接口B连接，另一端与驱动装置关联，呼吸室的内腔在驱动装置的驱动下交替性的扩大和缩小； 管壳式换热器内设有互不连通的管程腔体和壳程腔体，其外壁上设有连通至管程腔体的蒸气入口和冷凝水出口及连通至壳程腔体的冷却水入口及冷却水出口； 蒸气管组包括蒸气总管和多根蒸气支管，蒸气支管一端连接在水汽分离室的蒸气透出壁外，另一端连通至蒸气总管，蒸汽总管一端与蒸气支管连通，另一端与连通至管壳式换热器的蒸气入口； 回水管组包括水泵、回水管A、回水管B及逆止阀；水泵出水端通过回水管A连通至储水罐的回水口，水泵进水端通过回水管B连通至管壳式换热器的冷凝水出口，逆止阀设在回水管A上。 2.如权利要求1所示的基于相变吸热器的呼吸换热装置，其特征是：呼吸室与驱动装置关联的一端设有活塞装入口，驱动装置包括气缸和活塞，活塞连接在气缸的伸缩杆端头上，并通过呼吸室的活塞装入口活动安装在呼吸室的内腔中，活塞与呼吸室的内腔之间通过密封圈密封。 3.一种换热方法，应用于权利要求1或2所述的基于相变吸热器的呼吸换热装置，其特征是，步骤如下： S01，将相变吸热器安装到被散热部件附近或内部，再根据被散热部件的散热需求调节储水罐内腔中的气压，被散热部件的适宜工作温度越低，压力应相应调的越低； S02，储水罐内腔中的水通过进出水口排出，进入相变吸热器的水室，驱动装置驱动呼吸室的内腔交替性的扩大和缩小，使吸热单元中的水在汽水流动通道中往复运动，吸收被散热部件散发的热量，吸热单元中的水吸收热量后温度升高，达到相变温度即产生水蒸气，带有热量的水蒸气从汽水分离室的蒸气透出壁透出，依次通过蒸气支管和蒸汽总管进入管壳式换热器的壳程腔体； S03，水蒸气进入管壳式换热器的壳程腔体后，与管壳式换热器的管程腔体内流动的冷却水进行换热，从而降温冷凝为液态水，液态水通过回水管组送回储水罐内腔中，实现水的循环。

基于相变吸热器的呼吸换热装置，包括储水罐、相变吸热器、管壳式换热器、蒸气管组及回水管组；一种换热方法，应用于基于相变吸热器的呼吸换热装置，步骤如下：S01，根据被散热部件的散热需求调节储水罐内腔中的气压；S02，带有热量的水蒸气从汽水分离室的蒸气透出壁透出，依次通过蒸气支管和蒸汽总管进入管壳式换热器的壳程腔体；S03,液态水通过回水管组送回储水罐内腔中，实现水的循环。本发明实现了汽水分相处理，减小了水汽流动阻力，降低了系统运行功耗，提高了换热效率。