[實(shí)用新型]一種二相流動(dòng)力熱管裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220360699.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN202814178U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝長(zhǎng)宇;丁式平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京德能恒信科技有限公司
• 主分類號(hào): F28D15/02
• 分類號(hào): F28D15/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種新型的熱管換熱系統(tǒng)，特別是一種帶循環(huán)泵的分體式二相流熱管裝置。?

背景技術(shù)

熱管作為高效傳熱元件，在工程中的應(yīng)用日益普及。熱管不僅在余熱回收、電子元器件冷卻等方面得到廣泛的應(yīng)用，而且在傳統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)設(shè)備領(lǐng)域中，熱管有替代循環(huán)水、循環(huán)油和水蒸汽傳熱的趨勢(shì)。在環(huán)境溫度較低時(shí)，熱管還可以替代目前的空調(diào)系統(tǒng)，作為電子設(shè)備、電力設(shè)備、計(jì)算機(jī)房、通信機(jī)房的散熱控溫元件。?

熱管有多種結(jié)構(gòu)形式，也有多種分類方法。按液體工作介質(zhì)的回流動(dòng)力進(jìn)行分類，熱管可為表面張力熱管、重力熱管、離心熱管、脈動(dòng)熱管和動(dòng)力熱管等幾大類。表面張力熱管靠吸液芯對(duì)液體產(chǎn)生的表面張力回流液體；重力熱管靠重力回流液體；離心熱管靠轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力回流液體；脈動(dòng)熱管靠蒸發(fā)產(chǎn)生氣泡的膨脹力推動(dòng)循環(huán)；這些熱管的共同特點(diǎn)是熱管內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合小型化、微型化，其缺點(diǎn)是循環(huán)動(dòng)力較弱，不適合大功率、遠(yuǎn)距離傳輸熱量。?

動(dòng)力熱管是指外加循環(huán)驅(qū)動(dòng)力的熱管系統(tǒng)，這種驅(qū)動(dòng)力通常表現(xiàn)為一種特定形式的流體循環(huán)泵。動(dòng)力熱管的基本結(jié)構(gòu)包括蒸發(fā)器、冷凝器、儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵四個(gè)部分，它們相互連接構(gòu)成一個(gè)封閉循環(huán)回路，抽真空后加入工作介質(zhì)就構(gòu)成一個(gè)完整的動(dòng)力熱管。動(dòng)力熱管工作時(shí)，循環(huán)泵從儲(chǔ)液罐抽出液態(tài)工作質(zhì)送入蒸發(fā)器，液態(tài)工作質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)受熱蒸發(fā)變?yōu)闅怏w，氣體工作質(zhì)通過導(dǎo)管進(jìn)入冷凝器，并在冷凝器中冷卻凝結(jié)成液體，液體工作質(zhì)再經(jīng)導(dǎo)液管流回儲(chǔ)液罐，從而完成熱管循環(huán)，同時(shí)熱量從蒸發(fā)器端的高溫?zé)嵩戳飨蚶淠鞫说牡蜏責(zé)嵩础?dòng)力熱管的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)動(dòng)力強(qiáng)大，適合大功率、遠(yuǎn)距離傳輸熱量。?

上述動(dòng)力熱管系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)理想的工作狀態(tài)下，它的冷凝器必須具有良好的氣液分離功能。如果在冷凝器中工質(zhì)氣液分離不充分，氣體工質(zhì)就會(huì)不斷進(jìn)入儲(chǔ)液罐并形成積累。這種現(xiàn)象會(huì)造成兩種結(jié)果：一是如果系統(tǒng)中的總氣體工作質(zhì)體積小于儲(chǔ)液罐容積，氣體工質(zhì)在儲(chǔ)液罐中的積累，最終導(dǎo)致全部氣態(tài)工作質(zhì)都積累到了儲(chǔ)液罐，這時(shí)循環(huán)泵、蒸發(fā)器、冷凝器內(nèi)流動(dòng)的是單一液相工質(zhì)，整個(gè)系統(tǒng)形成液體循環(huán)狀態(tài)；在液態(tài)循環(huán)狀態(tài)下，沒有蒸發(fā)和冷凝過程，系統(tǒng)也就沒有了熱管傳熱功能，而且一旦形成的液體循環(huán)狀態(tài)不能在工作狀態(tài)下恢復(fù)正常，只有停機(jī)再重新開機(jī)才能恢復(fù)正常。二是如果系統(tǒng)中的總氣體工作質(zhì)體積大于儲(chǔ)液罐容積，氣體工質(zhì)在儲(chǔ)液罐中的積累，最終導(dǎo)致氣態(tài)工質(zhì)充滿儲(chǔ)液罐，這時(shí)循環(huán)泵將吸入氣體，而動(dòng)力熱管系統(tǒng)的循環(huán)泵通常是為輸送液體而設(shè)計(jì)的，氣體的吸入會(huì)造成泵壓急劇下降，從而造成循環(huán)動(dòng)力不足，并造成蒸發(fā)器供液困難。為了使冷凝器具有徹底的氣液分離功能，冷凝器通常采用直徑較大、相互并聯(lián)、豎立排管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)散熱效率較低，且體積較大?？傊?，目前的動(dòng)力熱管存在氣液分離困難和循環(huán)動(dòng)力不足的問題。正因?yàn)檫@樣，動(dòng)力熱管并沒有得到推廣應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供的一種新型的熱管換熱裝置技術(shù)——一種二相流動(dòng)力熱管裝置，就是為了解決目前動(dòng)力熱管工作時(shí)存在的氣液分離不徹底和循環(huán)動(dòng)力不足的問題。?

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：?

一種二相流動(dòng)力熱管裝置，包括冷凝器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液分流裝置、循環(huán)泵、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和和電路控制元件；所述冷凝器的輸入端和蒸發(fā)器的輸出端直接經(jīng)二相流管連接起來；所述儲(chǔ)液分流裝置連接于蒸發(fā)器的輸入端和冷凝器的輸出端之間，包括儲(chǔ)液罐、兩個(gè)外接端口以及位于儲(chǔ)液罐內(nèi)的回流孔；所述循環(huán)泵接入蒸發(fā)器的輸入端和冷凝器的輸出端之間。

以上所述儲(chǔ)液分流裝置連接于冷凝器和循環(huán)泵之間，其包括儲(chǔ)液罐、冷凝器輸出端、回流孔一以及循環(huán)泵抽液端四個(gè)部分；所述循環(huán)泵抽液端位于儲(chǔ)液罐內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的下部，冷凝器輸出端位于儲(chǔ)液罐內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的上部；所述回流孔一主要是回氣作用，其包含孔數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)，其位置按照一定間隔沿儲(chǔ)液罐內(nèi)循環(huán)泵抽液管的輸送方向縱向分布；這樣蒸發(fā)器、冷凝器、儲(chǔ)液分流裝置及循環(huán)泵通過相互間連接管道按上述順序連接成一個(gè)單向循環(huán)的二相流動(dòng)力熱管裝置。?

以上所述儲(chǔ)液分流裝置連接于蒸發(fā)器和循環(huán)泵之間，其包括儲(chǔ)液罐、蒸發(fā)器輸入端、回流孔二、循環(huán)泵輸出端四個(gè)部分；所述循蒸發(fā)器輸入端位于儲(chǔ)液罐內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的下部，循環(huán)泵輸出端位于儲(chǔ)液罐內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的上部；所回流孔二主要是回氣作用，其包含孔的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)組成，其位置按照一定間隔沿儲(chǔ)液罐內(nèi)蒸發(fā)器器導(dǎo)液管的輸送方向縱向分布；這樣蒸發(fā)器、冷凝器、循環(huán)泵及儲(chǔ)液分流裝置通過相互間連接管道按上述順序連接成一個(gè)單向循環(huán)的二相流動(dòng)力熱管裝置。?