拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块论文和设计

全文摘要

本实用新型属建筑室内或车内温度调节传递系统领域，尤其涉及一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，包括导热金属板或石墨材料层（1）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的上表面设有传热凹槽（2）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的背部设有强度支撑材料层（4）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的厚度为0.05～2mm；所述传热凹槽（2）的间距为5～150mm；所述传热凹槽（2）的底部呈半圆形；所述传热凹槽（2）的直径为1～6mm；所述强度支撑材料层（4）的厚度为5～50mm。本实用新型安装方便，适合集约化大规模生产，单个房间可实现空气源热泵静音无风供暖供冷，多个房间可实现进行室内温度组合调节，节能环保。

主设计要求

1.一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于，包括导热金属板或石墨材料层（1）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的上表面设有传热凹槽（2）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的背部设有强度支撑材料层（4）；所述导热金属板或石墨材料层（1）的厚度为0.05～2mm；所述传热凹槽（2）的间距为5～150mm；所述传热凹槽（2）底部呈半圆形；所述传热凹槽（2）的直径为1～6mm；所述强度支撑材料层（4）的厚度为5～50mm。

设计方案

2.根据权利要求1所述的拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于：所述传热凹槽（2）采用直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽；所述强度支撑材料层（4）采用隔热发泡层、石膏层或纸浆模压材料层中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1或2所述的拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于：在所述传热凹槽（2）上固定嵌入传热毛细管（3）；毛细管进口分配器（201）及毛细管回口分配器（202）依次分别与传热毛细管（3）冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

4.一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于：包括导热板（8）；在所述导热板（8）上表面设有传热凹槽A（9）；所述传热凹槽A（9）的间距为5～150mm；所述传热凹槽A（9）底部呈半圆形；所述传热凹槽A（9）的直径为0.5～6mm；所述导热板（8）的厚度为3～15mm。

5.根据权利要求4所述的拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于：所述传热凹槽A（9）采用直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽；所述导热板（8）采用石墨粉层、石膏粉层或石墨粉与金属粉合成的材料层。

6.根据权利要求4或5所述的拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，其特征在于：在所述传热凹槽A（9）上固定嵌入传热毛细管（3）；毛细管进口分配器（201）及毛细管回口分配器（202）依次分别与传热毛细管（3）冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于建筑室内或车内温度调节传递系统领域，尤其涉及一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块。

背景技术

目前，随着人类生活水平的提高，供暖、制冷的能源消耗、温室气体排放已占世界总量的三分之一，现有空气源或地源热泵供暖供冷常规的室内风管换热器或传统地热管交换器传递热阻很大，其压缩机输出的冷媒放热或制冷时传递到地面的温差要8-20度，根据卡诺循环传热效率计算定律T1\/T1-T2=能效比，T1为冷凝温度，T2为蒸发温度，导致压缩机效率较低，不仅带来大量能源消耗，且产生较大噪音，实际应用不理想。现有电动轿车由于电池容量有限，更是迫切需要一种大容量高效冷热传递设备。

本发明人在PCT2011\/CN\/078904《建筑一体空调》专利中提出的毛细管制冷剂循环技术方案，其平面辐射传热极大的降低了供暖时的冷凝温度，提高了供冷时的蒸发温度，已经倍量的提升了能效，但由于上述技术产品安装比较费时，影响了工程效益，截止目前尚无更好专利技术方案，世界迫切需要一种安装简单，适合集约化生产的能量传递产品，用于供暖、供冷环保减排，为人类社会带来新的进步。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种安装方便，适合集约化大规模生产，单个房间或车内可实现空气源热泵静音无风供暖供冷，多个房间可实现进行室内温度组合调节，节能环保，具有静音除湿功能的拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，包括导热金属板或石墨材料层；所述导热金属板或石墨材料层的上表面设有传热凹槽；所述导热金属板或石墨材料层的背部设有强度支撑材料层；所述导热金属板或石墨材料层的厚度为0.05～2mm；所述传热凹槽的间距为5～150mm；所述传热凹槽底部呈半圆形；所述传热凹槽的直径为1～6mm；所述强度支撑材料层的厚度为5～50mm。

作为一种优选方案，本实用新型所述传热凹槽可采用直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽；所述强度支撑材料层采用隔热发泡层、石膏层或纸浆模压材料层中的一种或两种以上的组合。

进一步地，本实用新型在所述传热凹槽上固定嵌入传热毛细管；毛细管进口分配器及毛细管回口分配器依次分别与传热毛细管冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，包括导热板；在所述导热板上表面设有传热凹槽A；所述传热凹槽A的间距为5～150mm；所述传热凹槽底部A呈半圆形；所述传热凹槽A的直径为0.5～6mm；所述导热板的厚度为3～15mm。

作为一种优选方案，本实用新型所述传热凹槽A采用直线型凹槽、拐角型凹槽或为井字型排列凹槽；所述导热板采用石墨粉层、石膏粉层或石墨粉与金属粉合成的材料层。

进一步地，本实用新型在所述传热凹槽A上固定嵌入传热毛细管；毛细管进口分配器及毛细管回口分配器依次分别与传热毛细管冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

本实用新型不仅安装方便，且适合集约化大规模生产，该传递板嵌入毛细管多路并联后，单个房间的毛细管分配器能够直接连接家用空调室外机组，实现空气源热泵供暖供冷，多个房间毛细管分配器通过分支岐管并联后连接中央空调机组，包括地源热冷能量，太阳能板，各种化石燃料热能源等进行室内温度调节，在一个房间内毛细管分配器通过墙壁上设置的传递模块后，还能作为静音除湿机使用。当这种凹槽嵌入毛细管热冷传递板拼装模块采用超薄隔热背板时，适合轿车客车内的顶棚或脚下衬板上使用，对车内环境温度进行大负荷节能调节，当采用极细的毛细管时，多根并联后嵌入该板安装在车辆的座椅中，会给炎夏的司乘人员带来降温清爽，冬季带来温暖。它做换热器能够大幅减少压缩机能源消耗，解决噪音问题，其优质的传热适合二氧化碳做制冷剂的热泵系统亚临界高效工作，实现低费用绿色能源，减少环境污染。本实用新型传递板嵌入毛细管后适用于连接空气源热泵，地源热冷能量，太阳能板，各种化石燃料热能进行建筑室内温度或车辆内环境温度调节的装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、本实用新型形成了新系列的传热建筑装修双用多功能材料，既解决冷热传递设备，又完成建筑装饰造型，楼板间隔热，大幅降低建筑和装修成本。

2、板壁上的凹槽以及背板发泡带有的轻微弹性能够在施工安装中方便的卡紧毛细管，使毛细管与换热板之间构成良好传热，换热板的优质辐射传热。

3、用极薄壁的铝板通过压槽增加强度，又通过背部发泡进一步加大强度，满足安装运输需要，并且适合大规模生产，实现非常低的制造成本，利于推广。

4、这种传递板安装在顶棚时恰好和楼上进行了隔热，安装在地板下面恰好和楼下进行了隔热，施工简单，施工量小，市场潜力巨大。

5、传递板的背部采用石膏石墨等导热材料时，适合安装在室内隔墙上形成双面传热，当凹槽整体图案设计为各种美丽图形，毛细管延图形进行盘绕形成美丽图形。

6、本实用新型管路内充注循环化学制冷剂时，其冷凝温度接近辐射板温度，蒸发温度也接近辐射板温度，最大限度的发挥传热管对室外压缩机系统的提高能效，极大的减少了设备耗能。

7、当毛细管内介质为回收的二氧化碳时，其工作区域为亚临界循环热泵，调节室内温度，实现人与自然和谐，减少温室气体排放，对人类可持续发展具有重要意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本实用新型一种实施方式结构示意图。

图2为本实用新型另一种实施方式结构示意图。

图3-1、图3-2及图3-3为拐角型或井字型凹槽结构示意图。

图4为本实用新型直线型凹槽结构示意图。

图5为本实用新型整体组装结构示意图。

图中：1、导热金属板或石墨材料层；2、传热凹槽；201、毛细管进口分配器；202、毛细管回口分配器；3、传热毛细管；4、支撑材料层；8、导热板；9、传热凹槽A。

具体实施方式

如图1所示，拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，包括导热金属板或石墨材料层1；所述导热金属板或石墨材料层1的上表面设有传热凹槽2；所述导热金属板或石墨材料层1的背部设有强度支撑材料层4；所述导热金属板或石墨材料层1的厚度为0.05～2mm；所述传热凹槽2的间距为5～150mm；所述传热凹槽底部2呈半圆形；所述传热凹槽2的直径为1～6mm；所述强度支撑材料层4的厚度为5～50mm。

参见图3-1、图3-2、图3-2及图4所示，本实用新型所述传热凹槽2采用直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽；所述强度支撑材料层4采用隔热发泡层、石膏层或纸浆模压材料层中的一种或两种以上的组合。

如图1及图5所示，本实用新型在所述传热凹槽2上固定嵌入传热毛细管3；毛细管进口分配器201及毛细管回口分配器202依次分别与传热毛细管3冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

参见图2所示，一种拼装式嵌入毛细管热冷传递板模块，包括导热板8；在所述导热板8上表面设有传热凹槽A9；所述传热凹槽A9的间距为5～150mm；所述传热凹槽A9底部呈半圆形；所述传热凹槽A9的直径为0.5～6mm；所述导热板8的厚度为3～15mm。

本实用新型所述传热凹槽A9采用直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽；所述导热板8采用石墨粉层、石膏粉层或石墨粉与金属粉合成的材料层。

本实用新型在所述传热凹槽A9上固定嵌入传热毛细管3；毛细管进口分配器201及毛细管回口分配器202依次分别与传热毛细管3冷媒介质进口及冷媒介质回口相接。

实施例1

如图1及图5所示，本实用新型采用1米*2米壁厚0.1～0.8mm金属板分别压制出导热金属板（直线型凹槽、拐角型凹槽或井字型排列凹槽）1，导热金属板1的背部设置为5～50mm强度支撑材料层（发泡隔热材料层）4，将以上导热板材按建筑室内面积拼装固定在顶棚上或地面上，图5为本实用新型平面整体组装结构示意图。再将毛细管进口分配器201及毛细管回口分配器202固定，多路4mm传热毛细管3沿半圆形传热凹槽2进行嵌入固定，最后将毛细管进口分配器201及毛细管回口分配器202固定，毛细管进口分配器201及毛细管回口分配器202连接管通过板与板之间或板与墙之间的缝隙分别连接热泵机组进回口，如果是铺装在地面，上部直接铺设地板，如果粘贴在顶棚，可以再粘贴壁纸，或刮大白粉刷。

技术原理：当采用铝板时，其导热系数达260wcm，管间距90mm时，二根管中间位置45mm处的传热量扔达260wcm\/0.045m*0.0004m=2.3wc，每平方米传热量达23wc以上，2～3度温差制热制冷量50-70W\/m2，使冷凝温度或蒸发温度和传热板温度接近，实现卡诺循环最高效率。

尽管0.1～0.5厚的铝板强度很低和纸近似，但经过压槽以后强度增加很多，而后面经过5～50mm发泡成为隔热板后又起到极好的支撑作用，使运输方便安装容易，这种导热板安装在顶棚时恰好和楼上进行了隔热，如果安装在地板下面恰好和楼下进行了隔热，这对该户人家来说都是最好结果。

采用气液双态二氧化碳作为热量传递介质供暖工作时，从室外主机进入的二氧化碳以31度压临界进入毛细管，通过几十米的冷凝大面积放热传热板向外释放热量后至末端过冷为略高于室温的26度液态回流至外机，二氧化碳热泵机组都达到最高效率，而普通冷媒室外机组的效率同样接近理论最高值，这是目前行业最需要的新技术。

当背面采用较薄的柔性发泡材料时，按照轿车内部吊顶或脚下内饰中按剪裁为合适尺寸，再盘上毛细管，连接车用压缩机，它能够帮助轿车或客车迅速降温或升温，如果铺装在座椅下，带来的舒适感更是现有电动轿车电动客车渴望而不可及的新技术。该金属板还可以使用石墨烯材料，降低重量体积，提高传热效率。

室内采用水媒毛细管放热时，水温度33℃，室内满面积毛细管传递板散热，散热后温度降为28℃，可连接太阳能板供暖，同样实现最高效率的能源利用。导热板模块采用铝板时，也可以直接采用井字型凹槽，只是模具及生产成本略有增加。

实施例2

如图2所示，本实用新型正面同样采用铝板时，后面背板（导热板）的8～10mm石膏浇筑成为整体板，石膏起到极好的支撑作用，使运输方便安装容易，这种导热板做吊顶花样棚时，各种造型完成后再盘毛细管，形成板的正反面同时放热或制冷，如果该建筑是自家别墅这对该户人家来说是最好结果，传热毛细管可以根据需要生产为0.5～5mm多种规格适合现场施工的组件。

该传递板模块还适合安装在建筑内隔墙上，它在工作时会把一部分热量或冷量传递给墙体另一侧的房间，或者把一部分热量冷量传递储存于墙体，实现低谷电供暖供冷，为了提高传递更多能量，石膏中可以加入适量石墨。

实施例3

如图2所示，在实施例2基础上省略了铝薄板工艺，将石膏石墨的混合物直接浇筑为带有半圆形传热凹槽的导热板，浇筑中内部设置尼龙或铁网以增加强度，也可以在背面做出加强筋或再发泡，形成新的导热隔热系列材料。

半圆形凹槽整体图案设计为素描美丽图形，采用电动雕刻工艺，或者模压工艺形成导热模版产品，毛细管延图形进行盘绕形成吊顶或墙壁一道特殊的美丽图形。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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