[發(fā)明專利]一種熱管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410552597.0
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104296570A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐會金;段欣悅;黃善波;徐明海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在熱能利用、電子器件冷卻等領(lǐng)域的高效強化換熱管，尤其涉及一種帶金屬泡沫吸液芯的熱管。

背景技術(shù)

一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當沸點低、容易揮發(fā)的液體工質(zhì)。管壁附著的吸液芯是由多孔材料構(gòu)成的毛細通道。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。然而，液體蒸發(fā)成氣體后流向冷端的通道以及氣體凝結(jié)成液體后的回流多孔通道均只有一條且通道較窄，以致?lián)Q熱速率較低，如果在吸液芯內(nèi)的某個位置的孔結(jié)構(gòu)發(fā)生堵塞，則換熱效率就會更差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種熱管，包括兩端封閉的外管、蒸發(fā)端、蒸汽腔、冷凝端和絕熱材料，其特征在于，外管的內(nèi)壁上鋪設(shè)有外層金屬泡沫，在熱管的中心軸處設(shè)置有內(nèi)層金屬泡沫。

工作時，在熱管蒸發(fā)端金屬泡沫內(nèi)的液體吸熱，迅速蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓力差下通過蒸汽腔流向冷凝端，并釋放熱量重新凝結(jié)為液體，在冷凝端金屬泡沫內(nèi)的液體在毛細力的作用下通過外層金屬泡沫和內(nèi)層金屬泡沫的吸液芯循環(huán)不斷回流至蒸發(fā)端。

優(yōu)選地，在熱管的軸心處還設(shè)置有內(nèi)部實心柱體連接外管的兩端，所述內(nèi)層金屬泡沫包裹于內(nèi)部實心柱體之上，以使金屬泡沫獲得更好的支撐。

優(yōu)選地，金屬泡沫是燒結(jié)在外管和內(nèi)部實心柱體上的。

優(yōu)選地，外管使用金屬無縫鋼管，根據(jù)不同需要可以采用不同材料，如銅、鋁、碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。

優(yōu)選地，作為吸液芯的金屬泡沫，其孔隙率范圍為0.8-0.99，孔密度范圍為10PPI-300PPI。

優(yōu)選地，外層金屬泡沫與內(nèi)層金屬泡沫之間的空隙距離為0.1mm～100mm。

可選地，本發(fā)明管道的徑向橫截面的形狀可以是圓形、三角形、矩形等各種形狀。

本發(fā)明所具有的技術(shù)效果為：利用傳統(tǒng)的熱管內(nèi)有一個占用空間較大的蒸汽腔，在腔內(nèi)另外增加兩層金屬泡沫材料的吸液芯，提高腔內(nèi)金屬泡沫的占有率，以增加液體的回流通道，提高液體的流量，從而提高傳熱的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的軸向截面圖；

圖2是本發(fā)明實施例1的徑向截面圖；

圖3是本發(fā)明實施例2的軸向截面圖；

圖4是本發(fā)明實施例2的徑向截面圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步地說明。

實施例1

參見圖1和圖2，本發(fā)明主要由兩端封閉的外管1、內(nèi)部實心柱體2、蒸發(fā)端3、蒸汽腔4、冷凝端5和絕熱材料6組成，其中外管1的內(nèi)壁上鋪設(shè)有外層金屬泡沫7、內(nèi)部實心柱體2的外壁上包裹有內(nèi)層金屬泡沫8。

在熱管蒸發(fā)端3金屬泡沫內(nèi)的液體吸熱，迅速蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓力差下通過蒸汽腔4流向冷凝端5，并釋放熱量重新凝結(jié)為液體，在冷凝端金屬泡沫內(nèi)的液體在毛細力的作用下通過外層金屬泡沫7和內(nèi)層金屬泡沫8的吸液芯循環(huán)不斷回流至蒸發(fā)端。

本實施例的管殼中心有實心柱體。吸液芯外的外管1使用金屬無縫鋼管，根據(jù)不同需要可以采用不同材料，絕熱材料6根據(jù)不同要求選取合適的保溫材料。

實施例2

參見圖3和圖4，本發(fā)明主要由兩端封閉的外管1、蒸發(fā)端2、蒸汽腔3、冷凝端4和絕熱材料5組成，其中外管1的內(nèi)壁上鋪設(shè)有外層金屬泡沫6、在熱管的中心軸處設(shè)置有內(nèi)層金屬泡沫7。

對于本實施例，管殼中心無實心柱體而全部為金屬泡沫，其實施方式與實施例1相同，僅制造工藝稍有不同。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。