專利名稱：流體熱能高效快速傳導裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及將兩種流體中的熱能進行傳導的裝置，尤其是同時達到熱 能傳導高效和熱能傳導快速兩個目的的熱能傳導裝置。
背景技術：
根據(jù)熱力學理論,熱能傳導是從高溫物質傳導到低溫物質。
在使用相同熱傳導介質和熱傳導面積，傳導相等熱能的情況下，高溫物質與 低溫物質的溫度相差越大，熱能傳導速度越快，所用時間越短。
在使用相同熱傳導介質，高溫物質與低溫物質的溫度差相同，傳導相等熱 能的情況下，熱傳導面積越大，熱能傳導速度越快，所用時間越短。
在使用相同熱傳導介質和熱傳導面積，高溫物質與低溫物質的熱傳導前初 始溫度差相同的情況下，在高溫物質與低溫物質溫度達到相同之前，熱能傳導 的時間越長，傳導的熱能越大，熱能傳導的效率越高。
目前的流體熱能傳導情況 一般釆用為以下兩種方式的裝置
一種是低溫區(qū)流體是靜止狀態(tài)，另外一種流體也是靜態(tài)或流動狀態(tài)，將 完成熱傳導之后的高溫區(qū)流體排出，更換進新的高溫區(qū)流體，當?shù)蜏貐^(qū)流體的 溫度達到使用者所需要的溫度后將該低溫區(qū)流體排出，更換進新的低溫區(qū)流體。
另外一種是高溫區(qū)流體與低溫區(qū)流體在熱傳導介質兩側雖然也有流動， 但是高溫區(qū)流體與低溫區(qū)流體的進出口方向是相同或者沒有做到方向相反。
兩種類型的裝置都存在這樣的問題高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體進 行熱能傳導后，即將高溫流體區(qū)中溫度已經(jīng)有所降低的高溫流體區(qū)流體排出，補 充進新的高溫流體區(qū)流體。這種熱傳導方式下，由于完成熱傳導后的高溫流體 區(qū)流體的溫度最低限度也是只與經(jīng)過熱傳導溫度升高后的低溫流體區(qū)流體的溫 度相同，其溫度與熱傳導前的低溫流體區(qū)流體的溫度相比，溫度差還比較大，但 此時已經(jīng)將該完成熱傳導的高溫流體區(qū)流體排出，這種方式造成高溫流體區(qū)流體的熱能沒有進行最大化高效傳導，降低了熱傳導效率。同時，如果高溫流體區(qū) 所排出的流體不是循環(huán)加熱利用的，還造成熱能浪費，增加了高溫流體區(qū)流體 的制熱成本。
現(xiàn)有的流體熱傳導中存在的矛盾提高熱傳導效率與提高熱傳導速度之間
的矛盾。具體體現(xiàn)為
從節(jié)約制熱成本的角度出發(fā)，需要最大限度地提高熱傳導的效率，則需要延 長熱傳導時間，這樣卻導致了降低熱傳導的速度。在熱傳導過程中，隨著高溫流 體區(qū)流體通過熱傳導介質向低溫流體區(qū)流體傳導熱能，高溫流體區(qū)流體溫度在 不斷降低，向低溫流體區(qū)流體溫度接近，高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體的 溫度差越來越小，熱傳導的速度越來越慢，當高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體 溫度達到相同時，熱傳導停止。也就是如果要提高熱傳導效率，將高溫流體區(qū)流 體的熱能盡可能多的傳導到低溫流體區(qū)流體,就要盡可能的延長熱傳導的時間， 直到高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體的溫度相同時，熱傳導才停止，此時傳 導的熱能最大，熱傳導效率也就最高，但是熱傳導時間最長。
要提高熱傳導的速度，在使用相同的熱傳導介質和相同的熱傳導介質面積 的情況下，則要提高進行熱傳導的兩種物質的溫度差，也就要迅速更換排出已 經(jīng)進行了部分熱傳導的高溫流體區(qū)流體，補充進新的高溫流體區(qū)流體，以保持 高溫流體區(qū)流體溫度與低溫流體區(qū)流體溫度的高溫差。被更換排出的進行了部 分熱傳導的高溫流體區(qū)流體，雖然溫度比熱傳導前有所降低，但是相對于低溫 流體區(qū)流體的溫度，特別是相對于進行熱傳導前的低溫流體區(qū)流體的溫度，還 是比較高溫的，還有大量可以傳導的熱能還沒有進行傳導到低溫流體區(qū)流體， 這樣又必然造成了熱傳導效率的降低。
實用新型內(nèi)容
為了克服提高熱傳導效率與提高熱傳導速度兩者之間矛盾，本實用新型提 供一種流體熱傳導裝置，該裝置不僅能提高熱傳導的效率，同時也提高熱傳導 的速度，在非循環(huán)利用高溫流體區(qū)流體的熱傳導中，還可節(jié)省大量的高溫流體區(qū)流體的制熱成本。
本實用新型解決其技術問題所釆用的技術方案是
由熱傳導介質將高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體分隔進行熱能傳導，并 使得高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體在熱傳導介質兩側發(fā)生反方向相對移 動，使得高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體在熱傳導介質兩側產(chǎn)生持續(xù)比較大 的溫差，同時通過增大熱傳導介質面積，達到了既提高熱傳導效率又提高熱傳 導速度的兩個目的。通過控制兩種流體或任何一種流體的單位時間的流量，即 可使得經(jīng)過熱傳導后所排出的低溫流體區(qū)流體達到使用者需要的設定需求溫 度
① 通過高溫流體區(qū).:-.:'.______—.'」:.'.:::.,: ::」——'/.':
對流動，可以使得高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體在熱傳導介質兩側產(chǎn)生持 續(xù)比較大的溫差，提高了熱傳導的速度。
② 當高溫流體區(qū)流體剛進入高溫流體區(qū)入口一端，通過熱傳導介質與低溫 流體區(qū)流體進行熱傳導時，由于此時高溫流體區(qū)流體與低溫流體區(qū)流體的溫度 相差還比較大，熱傳導速度比較快。
③ 在高溫流體區(qū)流體在高溫流體區(qū)入口一端通過熱傳導介質與低溫流體區(qū) 流體進行熱傳導過程中，在高溫流體區(qū)流體溫度達到與低溫流體區(qū)流體溫度相 同之前，高溫流體區(qū)流體溫度在不斷下降，熱傳導速度也在不斷變慢。但是， 釆取本實用新型后，在高溫流體區(qū)入口一端的某一單位體積的高溫流體區(qū)流體 (以下將該單位體積的高溫流體區(qū)流體統(tǒng)一簡稱為"t")在向低溫流體區(qū)流體
傳導了部分熱能之后，繼續(xù)向高溫流體區(qū)流體出口端移動，由于將t與低溫流體
區(qū)流體隔離的熱傳導介質的另一側流體是離高溫流體區(qū)出口端越近溫度越低的
低溫流體區(qū)流體，在t向高溫流體區(qū)流體出口端移動的過程中，雖然t在不斷的
與熱傳導介質另一側的低溫流體區(qū)流體進行熱能傳導而溫度在不斷下降，但是 由于t每移動到下一個位置時，t所在新位置的熱傳導介質另一側的流體都是比t
移動前的位置另一側溫度更低的低溫流體區(qū)流體，這樣可以使得t在移動過程中
目
生
惻
兩
質
導
熱
體
與
體的每一個新位置上，都始終與熱傳導介質的另一側的低溫流體區(qū)流體保持比較 大的溫差，熱傳導速度仍然比較快。
當T即將移動越靠近高溫流體區(qū)流體出口處時，此時T的溫度越低，甚至有
可能比高溫流體區(qū)入口熱傳導介質另一側已經(jīng)完成熱傳導的低溫流體區(qū)流體的
溫度還低，如果沒有采取本實用新型，T此時已經(jīng)不可能向低溫流體區(qū)流體進行 熱傳導。但是，由于使用本實用新型，雖然此時T的溫度雖然已經(jīng)較低，但是仍 然比低溫流體區(qū)流體入口處的低溫流體區(qū)流體的溫度高，還可以進行熱傳導。 ④如此類推， 一直到T經(jīng)過本實用新型進行熱傳導后，到高溫流體區(qū)流體出
流體的溫度已經(jīng)接近或相同，極大提高了熱傳導效率，同時也提高了熱傳導速 度。
完成熱傳導并達到所需要的溫度后的低溫流體區(qū)流體，從高溫流體區(qū)流體 入口端熱傳導介質另 一側的低溫流體區(qū)排出。需要補充進低溫流體區(qū)進行熱傳 導的低溫流體區(qū)流體從高溫流體區(qū)流體出口端熱傳導介質另 一側進入。
本實用新型結構由使用熱傳導介質制作成的熱交換管件和流體容器兩部分 組成。安裝在流體容器內(nèi)的熱交換管件的進口、出口與流體容器的進口、出口 方向相反。將熱傳導介質分別制作成一組或多組的直管狀、彎管狀、螺旋管狀， 其中管的橫截面可以是圓型、正方形、長方形、正多邊型或星型，以增大熱傳 導的面積，進一步提高熱傳導效率。容納流體的容器根據(jù)使用者的安裝場地等 要求，可以制作成正方形、長方形、圓柱型。
本實用新型的有益效果是克服了提高熱傳導效率和提高熱傳導速度兩者 之間的矛盾，并快速獲得了使用者所期望熱傳導完成后的低溫流體區(qū)流體的溫 度。由熱傳導介質將兩種要進行熱能傳遞交換的流體隔離，該兩種流體在管件 內(nèi)外兩側進行反方向連續(xù)性或間歇性相對移動，使得該兩種需要進行熱能傳導 的流體之間持續(xù)保持比較大的溫差，達到提高熱能傳導效率的同時提高熱能傳 導速度。特別是，如果高溫流體區(qū)所排出的流體不是循環(huán)加熱利用的情況下，
6則通過本實用新型，可以充分并高速地利用了高溫流體區(qū)流體的熱能，大幅度
降低了高溫流體區(qū)流體的制熱成本，還可以達到節(jié)能減排的目的。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的正面剖視圖。
圖2是本實用新型的俯視圖。 圖3是


圖1的I-I視圖。
圖中所示，l.熱交換管件，2.流體容器，3.流體容器出口， 4.流體容器進 口， 5.管件進口， 6.管件出口。
具體實施方式
該裝置由使用熱傳導介質制作成的熱交換管件和流體容器兩部分組成。 管件1安裝在流體容器2內(nèi)部，管件進出口5、 6分別開在容器兩端，與流 體容器2的進出口 3、 4方向相反。根據(jù)使用者的安裝場地等要求，管件l可以 分別制作成一組或多組的直管、彎管、螺旋管等，其中管的橫截面可以是圓型、 正方形、長方形、正多邊型、星型等。容納其中一種流體的容器2可以制作成 正方形、長方形、圓柱型等，容器除了進出口以外，可以制作成封閉式，也可以 制作成敞開式。
由熱傳導介質制作的管件1安裝在流體容器2內(nèi)，其連接方式可以為以下任 何一種方式或同時使用兩種以上方式
① 焊接；
② 使用可以承受高溫區(qū)流體溫度并耐兩種要進行熱傳導流體腐蝕的密封緊 固件進行連接并密封緊固。
工作時， 一種流體從流體容器進口4進入流體容器2內(nèi)，從流體容器出口3排 除，另外一種流體從管件進口5進入熱交換管件1內(nèi)，從管件出口6排出，由于管 件1與流體容器2的進出口方向相反，造成要進行熱傳導的兩種流體在由熱傳導 介質制作的管件1的內(nèi)外兩側進行間歇性或連續(xù)性相對移動，使得該兩種需要進行熱能傳導的流體之間持續(xù)保持比較大的溫差，可以達到提高熱能傳導效率的 同時提高熱能傳導速度。
權利要求1、一種流體熱能高效快速傳導裝置，包括容器及熱交換管，其特征是安裝在流體容器(2)內(nèi)的熱交換管件(1)的進口(5)、出口(6)與流體容器(2)的進口(4)、出口(3)方向相反。
2、 根據(jù)權利要求1所述的流體熱能高效快速傳導裝置，其特征是管件(1) 制作成一組或多組的直管、彎管或螺旋管，其中管件的橫截面釆用圓型、正方 形、長方形、正多邊型或星型。
3、 根據(jù)權利要求l所述的流體熱能高效快速傳導裝置，其特征是流體容 器(2)制作成正方形、長方形或圓柱型，除了進出口以外，制作成封閉式或敞 開式。
專利摘要一種用于兩種流體熱能高效快速傳導裝置，由使用熱傳導介質制作成的管件和液體容器兩部分組成，安裝在流體容器內(nèi)的熱交換管件的進、出口與流體容器的進、出口方向相反。管件制作成一組或多組的直管、彎管或螺旋管，其中管件的橫截面采用圓型、正方形、長方形、正多邊型或星型。流體容器制作成正方形、長方形或圓柱型，除了進出口以外，制作成封閉式或敞開式。由熱傳導介質將兩種要進行熱能傳遞交換的流體隔離，該兩種流體在管件內(nèi)外兩側進行反方向連續(xù)性或間歇性相對移動，使得該兩種需要進行熱能傳導的流體之間持續(xù)保持比較大的溫差，達到提高熱能傳導效率的同時提高熱能傳導速度。
文檔編號F28D7/10GK201377999SQ20092014049
公開日2010年1月6日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權日2009年2月6日
發(fā)明者李癸源 申請人:李癸源