一种低温采暖散热管及散热器

技术领域

本发明涉及散热器领域，尤其涉及一种低温采暖散热管及散热器。

背景技术

散热器作为供暖的终端设备，热源一般为城市集中供暖、小区自建锅炉房、家用壁挂炉等，通过热传导、辐射、对流把热量散发出来，让居室的温度得到提升。

目前，公知的采暖散热片均为柱型结构，在管柱内设置有供热媒水流通的过水通道，多根管柱连接在散热片的上片头及片头之间，构成了整体的散热器结构。通过将管柱紧凑布置在散热片上，减小了外形尺寸，提高了热媒水在散热片内部的流通量。

但是在现有技术中，并没有充分考虑空气在管柱之间的对流换热，仅从热量在散热器对外辐射逸散的角度，不能满足越来越高的采暖需求。另外在低温采暖中，当热媒水的散热温度较低时，即使提高流通量也难以有效提升室内的居住温度，如何将低温采暖时热媒水中的热量更加充分地释放出来是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种低温采暖散热管，该低温采暖散热管结构简单，具有较大的散热面积，并且能够使空气在散热管上有效对流并构成烟囱效应，强化热流空气在室内的循环流通，使低温热媒水中的热量得到充分利用。

为了实现上述目的，本发明提供的一种低温采暖散热管，包括：环形套管，所述环形套管包括内管及外管，所述内管及外管之间的环状间隙构成热媒水的过水通道；

所述环形套管的径向内部为顶底开口的中空腔体，能够使空气从中空腔体的底部进入环形套管，并在吸收热量后从中空腔体的顶部排出，用以构成空气流动的烟囱效应。

进一步，所述环形套管的上下两侧分别设置有热媒水的上水口及下水口，所述上水口及下水口均与所述环状间隙相连通。

进一步，所述环形套管竖直安装，所述上水口及下水口水平连接在所述外管的侧壁上。

进一步，所述内管及外管均为金属薄壁管，所述金属薄壁管的厚度不大于3mm。

进一步，所述内管及外管同心设置，所述环形套管为圆环形、椭圆环形或方环形。

进一步，所述内管的内侧壁以及所述外管的外侧壁上均连接有用于增大散热面积的翼片，所述翼片的横截面为T形。

进一步，所述翼片竖直延伸，且贯穿于所述环形套管的高度方向。

一种散热器，包括上述低温采暖散热管，多根所述散热管通过焊接或对丝联接为整体结构。

进一步，所述上水口相序连接，构成位于所述散热器顶部的上水通道；所述下水口相序连接，构成位于所述散热器底部的下水通道。

本发明中的低温采暖散热管，通过环形套管中的环状间隙，构成了热媒水在散热管中的过水通道，热媒水可同时通过环形套管中的内管及外管向外散热，有效提高了散热管的换热面积。

通过环形套管径向内部的中空腔体，有效构成了空气的对流通道，增强了空气在环形套管中流动的烟囱效应，使空气能够充分地吸收热媒水中的热量；另外，在环形套管内侧壁和外侧壁上均增加了竖直T形翼片，有效地增加了散热面积，并通过T形翼片的封闭作用，在环形套管径向内部的中空腔体再次形成烟囱，强化空气对流散热。总的来说，更大地提高了散热效率，更加适应于以低温热媒水为传热媒介的采暖环境中。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明中低温采暖散热管的结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为本发明中散热器的结构示意图。

附图说明：

1-外管，2-内管，3-环状间隙，31-顶部开口，32-底部开口，4-外管翼片，5-内管翼片，6-上水口，7-下水口。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更加清晰的对本发明中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。

如图1-图3所示，本发明提供的低温采暖散热管，包括：环形套管，所述环形套管包括内管2及外管1，所述内管2及外管1之间的环状间隙3构成热媒水的过水通道；所述环形套管的径向内部为顶底开口的中空腔体，能够使空气从中空腔体的底部进入环形套管，并在吸收热量后从中空腔体的顶部排出，用以构成空气流动的烟囱效应。

本发明中的低温采暖散热管，通过环形套管上的环状间隙3，构成了热媒水的过水通道，通过将热媒水通入内管2与外管1之间的热水夹层中，能够通过热传导的形式将热媒水的热量传递到内管2及外管1上，并通过内管2的内侧壁以及外管1的外侧壁对外散热，有效提高了散热管的散热面积，提高了热媒水中热量的利用率。

内管2内侧壁及外管1外侧壁构成的双向柱状散热面，极大提高了散热管的换热面积，使散热效果得到明显提升；热媒水直接与内管2及外管1的侧壁接触，减小了热传导中产生的热阻，有效提高整体的散热效率；通过环形套管在径向方向上的内外散热，极大增强了热媒水的热利用率，热媒水中的热能可以充分得到利用，达到了节能减排的技术目的。

环形套管径向内部的中空腔体，其顶部及底部均为开口结构，顶部开口31及底部开口32具体开设在内管2的顶部及底部。低温空气从中空腔体的底部开口32进入环形套管，并在中空腔体中受热升温，随着温度的逐渐升高缓慢抬升，并从顶部开口31排出进入室内，用以构成了空气流动的烟囱效应。

通过构成的烟囱效应，有利于热流空气在散热管上的对流传热，结合热媒水中的热量在环形套管上的充分释放，能够将热量高效地从热媒水传递到空气中，并使室内空气始终处于循环流通的状态，居室在冬季始终维持在较为舒适的温度中，有效改善了用户的居住环境。

在其中一个实施例中，环形套管竖直安装，散热管上热媒水的上水口6及下水口7分别设置在环形套管的上下两侧，且上水口6及下水口7均与环状间隙3的过水通道相连通。本实施例中每根散热管分别包括两个上水口6及两个下水口7，具体地，两个上水口6设置在环形套管的顶部，具体连接在外管1的侧壁上，且两个上水口6设置在同一条直线上，能够保证热媒水在相同方向上进水；两个下水口7设置在环形套管的底部，同样连接在外管1的侧壁上，且两个下水口7设置在同一条直线上，能够保证热媒水在相同方向上出水。通过上述设置方式，能够使热媒水在环形套管的夹层中处于充满状态，有效保证热媒水与环形套管之间的接触，进而使环形套管始终处于良好的散热状态。

本实施例中，热媒水中的热量首先通过热传导的形式传递到内管2及外管1上，然后热量通过内管2及外管1的本身壁厚从靠近夹层的侧壁热传导到远离夹层的侧壁，最后通过热辐射的形式对外散热。为了进一步降低热传导过程中产生的热阻，内管2及外管1均选用金属薄壁管，壁厚较小的金属薄壁管能够有效降低热传导过程中产生的热阻，提高导热系数，使热媒水中的热量得到充分释放。优选厚度不大于3mm的金属薄壁管，且金属管优选传热系数较高的铜管、铝管、铝合金管或铸铁管，均能达到本实施例中的减小热阻，提高传热效率的技术目的。

在另一个实施例中，内管2及外管1同心设置，内外管1之间的环状间隙3构成了散热管的热水夹套，在热水夹套的顶底两端，焊接有环状平板或者环状结构的弧形弯板，将热水夹套完全包裹成热媒水的密封空间。通过该种设置方式，保证了热媒水在热水夹套中的充满状态，有效提高了热媒水与散热管的接触面积及散热量。需要说明的有，环形套管的形状可以设置为图3所示的圆环形，也可根据具体实际设置为椭圆环形或者方环形，同样能够满足提高热媒水的接触面积及散热量的技术要求。

从提高散热面积的角度，本实施例中在内管2的内侧壁及外管1的外侧壁上均连接有用于增大散热面积的翼片，具体地，翼片为沿散热管竖直延伸的且横截面为T形的金属翼片，且贯穿于环形套管的整个高度方向，构成了在散热管径向方向上内外两侧的散热结构，热媒水中的热量通过热传导的形式同时传递到内管内侧壁上的翼片及外管外侧壁上的翼片，并通过热辐射的形式使热量从翼片上对外逸散，能够从最大程度上提高热媒水热量的利用率。

位于环形套管径向内侧的内管翼片5，增大了对流空气与散热管本体结构的接触面积，使其吸收的热量能够明显提升，另外，竖直延伸的T形翼片，还可构成对流空气的导流结构，提高热流空气在中空腔体中流通的顺畅性。

位于环形套管径向外侧的外管翼片4，增大了散热管对外的散热量，有效保证了散热管的整体散热量。

另外，内管翼片5还再次构成了空气在中空腔体内部流动的烟囱效应，具体的，中空腔体构成散热管整体的烟囱效应，使低温空气从中空腔体的底部进入散热管并从顶部排出。内管翼片5的T形结构，进一步构成了翼片与散热管之间、相邻翼片之间的封闭结构。使中空腔体内的一部分空气在逐渐升温的过程沿翼片与散热管之间的间隙缓慢抬升，构成翼片与散热管之间空气流动的烟囱效应；另一部分空气在逐渐升温的过程沿相邻翼片构成的间隙缓慢抬升，构成相邻翼片之间空气流动的烟囱效应。从该角度来讲，中空腔体及内管翼片能够相互协同，从最大程度上增强空气在散热管上的对流效果，极大改善了现有散热片的散热效果。

在现有能够构成烟囱效应的结构中，为了降低气流阻力，气流通道一般为直通形结构，通过直通的形式降低额外的内部结构对气流造成的阻挡。而本发明中位于中空腔体内的翼片，能够在提高散热面积及散热量的基础上，进一步改善空气的流动状态，从根本上增强空气的对流传热效果。

需要重点指出的是，通过本发明中的低温采暖散热管，在不丧失散热管内热媒水流通量的前提下有效提高了散热面积，并且通过环形套管内侧的中空腔体，可以提高室内空气的对流传热，将热媒水中的热量充分地释放到室内空气中，尤其适用于低温热媒介质的散热工况。

参见图4，本发明还提供了一种散热器，包括上述低温采暖散热管，多根散热管通过焊接或对丝连接为整体结构的散热器。

在散热器的制作过程中，每根散热管的上水口相序连接，构成位于散热器顶部的水平延伸的上水通道；每根散热管的下水口相序连接，构成位于散热器底部的水平延伸的下水通道；通过构成的上水通道及下水通道，能够使热媒水在散热管中处于充满状态，极大提高了散热器整体的散热量。

需要说明的有，本发明中多根散热管联接为一组散热管柱，每台散热器既可以为单独设置的一组散热管柱，也可以将多组散热管柱通过串联或者并联的形式组合为一台散热器，这里不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。