[發明專利]一種桿翅式環路熱管

有效

• 申請號: 201710655691.2
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN109387105B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 郭春生;曲芳儀;劉海;孫蛟;陳子昂;年顯勃;李言偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F3/02
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 梁春艷

本發明提供了一種桿翅式環路熱管，包括蒸發集管、冷凝集管、上升管和回流管，所述上升管與蒸發集管和冷凝集管相連通，所述蒸發集管位于下部，所述冷凝集管位于上部，所述流體在蒸發集管內吸熱蒸發，經過上升管進入冷凝集管，在冷凝集管內進行換熱后冷凝，冷凝的流體通過回流管回到蒸發集管；所述上升管內設置穩流裝置，所述穩流裝置包括沿著上升管的中心軸向設置芯柱以及沿著芯柱向徑向延伸的多根徑向桿，所述徑向桿上設置多根從徑向桿向下延伸的翅片，所述翅片具有尖部，所述尖部朝下。本發明提供一種新式結構的穩流裝置的環路熱管，通過設置徑向桿以及向下的尖部翅片，在上升管內存在汽液兩相流動時，強化傳熱，同時減弱上升管的振動，降低噪聲水平。

技術領域

本發明屬于熱管領域，尤其涉及一種換熱熱管。

背景技術

熱管技術是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George Grover)發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與相變介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。

熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器制造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，擺脫了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術使得散熱器獲得滿意的換熱效果，開辟了散熱行業新天地。目前熱管廣泛的應用于各種換熱設備，其中包括核電領域，例如核電的余熱利用等。

一方面，熱管在蒸發過程中，不可避免的會攜帶液體到上升管內，同時因為冷凝端的放熱冷凝，從而使得冷凝端中存在液體，液體也不可避免的進入上升管，從而使得上升管內的流體是汽液混合物，同時熱管在運行過程中會因為老化產生的不凝氣體，不凝氣體一般上升到熱管上部的冷凝端，不凝氣體的的存在導致熱管冷凝端內的壓力增加，壓力使得液體向上升管內流動。大大的影響了換熱的效率。

另一方面，從上升管出口到冷凝集管這一段，因為這一段的空間突然變大，空間的變化會導致氣體的快速向上流出和聚集，因此空間變化會導致聚集的汽相(汽團)從上升管位置進入冷凝集管，由于氣(汽)液密度差，氣團離開接管位置將迅速向上運動，而氣團原空間位置被氣團推離壁面的液體同時也將迅速回彈并撞擊壁面，形成撞擊現象。氣(汽)液相越不連續，氣團聚集越大，撞擊能量越大。撞擊現象會造成較大的噪聲震動和機械沖擊，對設備造成破壞。

本申請人在前面的曾經申請過改進上述問題的熱管，例如多管式等結構，雖然上述結構在解決上述問題起到了很好地效果，還需要進一步改進。

針對上述問題，本發明在前面發明的基礎上進行了改進，提供了一種新的熱管，從而解決熱管換熱的情況下的換熱系數低及其換熱不均勻的問題。

發明內容

本發明提供了一種新的熱管，從而解決前面出現的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種桿翅式環路熱管，包括蒸發集管、冷凝集管、上升管和回流管，所述上升管與蒸發集管和冷凝集管相連通，所述蒸發集管位于下部，所述冷凝集管位于上部，所述流體在蒸發集管內吸熱蒸發，經過上升管進入冷凝集管，在冷凝集管內進行換熱后冷凝，冷凝的流體通過回流管回到蒸發集管；所述上升管內設置穩流裝置，所述穩流裝置包括芯體和外殼，所述芯體設置在外殼中，所述外殼與上升管內壁連接固定，所述芯體包括從芯體中心向徑向延伸的多根徑向桿，所述徑向桿上設置多根從徑向桿向下延伸的翅片，所述翅片具有尖部，所述尖部朝下。

作為優選，所述芯體包括設置在芯體中心的芯柱，所述徑向桿一端固定在芯柱內。

作為優選，所述上升管內壁設置凹槽，所述穩流裝置的外殼設置在凹槽內，所述外殼的內壁與上升管的內壁對齊。

作為優選，上升管為多段結構焊接而成，多段結構的連接處設置穩流裝置。