[實用新型]一種超強重力熱管

有效

• 申請號: 201620014526.X
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN205300333U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 郗志強;郗建東
• 申請（專利權）人: 郗志強
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 國建全

技術領域

本實用新型涉及一種熱管的制造技術，具體地說是一種超強重力熱管。

背景技術

熱管是一種極高效的傳熱元件。它比同材質的金屬材料傳熱效率高數百倍、上千倍。用它制成的各類換熱器具有傳熱量大、體積小、重量輕、無磨損、無噪聲、節能高效等優點。因此，在航天、核電、軍工、電腦等等領域廣泛應用。然而，目前我國受熱管基材的型號、規格，制管設備、制管工藝及裝配工藝等條件的制約，要制出理想的熱管、高效精巧的換熱器非常困難。

首先是基管型材：有低碳鋼無縫管、不銹鋼管、鋼銅復合管、鋼鋁復合管、銅鋁復合管、紫銅管、合金鋁管等種類。大型的換熱器多是用低碳鋼制的熱管；電腦等小、微裝置多用紫銅管。

低碳鋼熱管：相比其它材質熱管傳熱最差。但價格低廉是其最大的優點。為提高傳熱功率，采用高頻焊焊上翅片。為提高焊接質量防止變形，必須采用壁厚較厚的無縫管。這就增加了熱管的重量，換熱器有數十根熱管，其增重太多就是一個致命的缺點了。且管內腔必須發蘭。翅片也應氧化處理防止生銹。工藝復雜。

復合管：為減輕重量、提高傳熱效率而采用復合管。兩層金屬套裝在一起，其間是層空氣。在熱管工作狀態時，由于兩種金屬熱膨脹系數不同，外層金屬比內層金屬膨脹系數大，間隙會擴大。長期使用會使外層金屬轉動、位移、甚至脫落。從而使熱管失效。

紫銅管熱管：多是使用光管。在銅管上加工翅片較難，多是先將銅翅片纏繞在管上，再進入銅離子釬焊爐，將翅片與銅管焊接在一起。

不銹鋼熱管：因導熱系數太低（是鋼的1/3），所以只能用在有腐蝕的情況下。

其次是翅片化，鋼銅復合、鋼鋁復合、銅鋁復合其外側翅片需用翅片機加工。目前的情況是，1、加工出的翅片是單頭螺旋翅片，且片距太近（最大片距僅6mm），無法根據需要再進行改造加工；2、翅片截面形狀呈矩形，即翅片頂部和根部一樣厚。而在傳熱學上要求，翅片截面應是三角形，頂部尖、薄；根部寬、厚，這樣熱阻小。所以，此種熱管只適用在氣（汽）—汽（氣）換熱場合。有液態介質（水、油、冷卻液等）需換熱時則不適用。

再次：熱管的安裝固定。熱管是裸管時比較簡單。對于兩端（一端蒸發端、一端冷凝端）都有翅片的熱管要固定在基板上就比較困難了。要在熱管的絕熱段焊上個座（應在熱管制作前加工）座的直徑要大于翅片的外徑。換熱器的基板上應加工同樣大的孔。每個熱管焊接在按一定規則排列的孔中。焊接不僅是牢固，重要的是密實，不允許有絲毫縫隙、氣孔、夾渣。焊接更不能損壞熱管。由于熱管排列緊密，施工作業難度很大，質量難以保證。

發明內容

本實用新型的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種質量輕、導熱效果好、制管工藝簡單的超強重力熱管。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種超強重力熱管，包括蒸發段、冷凝段和翅片，所述冷凝段為圓錐形管狀結構，在蒸發段和冷凝段的外側壁上分別一體化鑄造有翅片，蒸發段和冷凝段的管口螺紋聯接并用耐高溫強粘接劑粘結在一起，在蒸發段和冷凝段連接處外側壁上開設有用以與基板螺紋連接的外螺紋；所述蒸發段和冷凝段的內側壁上鑄造有數個回流槽，回流槽沿著錐頂至管口的方向均勻鑄造；所述冷凝段錐管的最大錐角以冷凝液滴不脫離熱管內壁為限；所述蒸發段和冷凝段所形成的工作腔室內注有工作介質和適量的懸浮微粒，懸浮微粒懸浮在工作介質中，成為工作介質的“蒸發核”。從而降低啟動溫度，也減少了制管工藝難度。

進一步地，所述蒸發段、冷凝段之間設置有圓柱形的過渡段，過渡段的外側壁上開設有用以與基板螺紋連接的外螺紋，且過渡段與兩者同材質。

進一步地，所述蒸發段為圓錐形管狀結構，并與圓柱形的過渡段一體化鑄造成型。

進一步地，所述翅片為環形翅片，其直徑小于蒸發段或冷凝段最大處直徑。

進一步地，所述環形翅片為頂薄根厚的環形螺旋翅片，便于形成紊流。

進一步地，所述蒸發段、冷凝段和翅片均為鑄鋁材質或均為銅材質。

進一步地，所述工作介質為純凈水。

進一步地，所述懸浮微粒為輕金屬氧化物屑或粉。

熱管工作時，工作介質受熱蒸發，蒸汽沿越來越寬闊空間向上升騰，而迅速冷凝的液滴沿導流槽順序流下。汽、水互不干擾，提高了傳熱效率。

本實用新型為一種超強重力熱管與現有技術相比所產生的有益效果是：