[實用新型]一種蒸發段大角度近水平的熱管

有效

• 申請號: 201921055982.9
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN210268325U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 俞祁浩
• 申請（專利權）人: 俞祁浩
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 賀云美

本實用新型涉及一種蒸發段大角度近水平的熱管，該熱管包括冷凝段和蒸發段，兩者之間夾角為90°—135°，所述熱管具體包括管壁（1）、隔板（5）和工質；數塊隔板在整個蒸發段的軸向形成多個半開放的隔室，有效解決了現有技術中蒸發段降溫范圍受限和汽塞現象的問題。熱管進一步包括工質回流導管（3）和工質匯集器（4），工質回流導管設在隔板上，底部間隔開設有多個滴液孔，有效解決了現有技術中蒸發段工質回流難的問題。本實用新型的應用能夠解決了重力式熱管在道路工程應用中長距離、近水平角工質回流的難題，解決了熱管路基次生工程病害突出問題、凍土高速公路修筑難題。

技術領域

本實用新型涉及多年凍土區熱管技術領域，尤其涉及一種蒸發段大角度近水平的熱管。

背景技術

熱管（也稱熱棒）是一種利用熱傳導原理與制冷介質的快速熱傳遞性質形成的高效熱傳導裝置，該技術自1963年由美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover實用新型以來，在國內外寒區工程中得到了廣泛的應用。熱管的主要工作原理是：管內液體工質在蒸發段受熱蒸發吸收熱量，蒸發的汽態工質經由絕熱段后在冷凝段遇冷凝結釋放熱量，然后液態工質在重力作用下回流至蒸發段。這樣的循環過程將蒸發段的熱量不斷帶到冷凝段，從而來降低凍土的溫度、保護凍土。

目前，凍土工程使用的熱管主要為蒸發段與冷凝段在一條直線上的直線形重力熱管，少量為蒸發段與冷凝段反向延長線夾角小于或等于45°的L形重力熱管；重力熱管在工作狀態下冷凝段的液態工質是靠自身重力作用回流到蒸發段。同時，從降溫作用范圍上看，這些熱管屬于純粹的點式降溫措施，沒法適應線性、面性的降溫要求的道路工程，易導致地溫等值線的劇烈變化和起伏，特別是暖季凍融界面的劇烈起伏，誘發路基縱向開裂等大量次生工程病害的產生。特別是在凍土高速公路條件下，由于路基幅面更寬，路面吸熱強度更大、路基下部和中心聚熱更強，面臨的次生病害問題會更加突出。此外，這些熱管蒸發段內部管壁光滑，液態工質受重力作用全部位于熱管的底部，即液態工質只占蒸發段靠后的部分，使得降溫范圍受到嚴重限制。

針對上述純粹的點式降溫措施的缺點，實用新型人提出了將蒸發段近水平鋪設的應對構思，但是，當蒸發段近水平鋪設時，存在冷凝段液態工質難回流的問題。現有技術中的解決手段主要利用吸液芯的毛細作用，由于毛細作用范圍極為有限，主要用于小型、非重力熱管中，一般長度僅為數厘米至幾十厘米，對于長度達到米級長度以上的距離，吸液芯無法通過毛細吸附作用進行工質的傳遞和回流。而且，由于工質回流速度很慢，在回流距離較長的情況下，還很容易造成汽態工質與液態工質因運動方向相反而造成的沖突、堵塞，即汽塞現象的產生。

可以看出，現有技術中熱管存在蒸發段降溫范圍受限，近水平長距離狀態下工質回流難和汽塞現象的問題，這些問題都會影響熱管的降溫效能和應用效果，因此亟需一種能夠解決這些問題的新型熱管。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種蒸發段大角度近水平的熱管，以解決現有技術中蒸發段降溫范圍受限和汽塞現象的問題。

為解決上述問題，本實用新型所述的蒸發段大角度近水平的熱管，其特征在于，該熱管的冷凝段和蒸發段之間夾角為90°—135°，其具體包括管壁以及設在所述管壁內部的隔板和工質；數塊所述隔板間隔設在蒸發段底部的管內壁上，以在整個所述蒸發段的軸向方向上形成多個半開放的隔室；所述隔板的高度為熱管內壁直徑的1/5-2/3。

優選的，該熱管還包括設在所述管壁內部的工質回流導管和工質匯集器；所述工質回流導管前后開口，設在所述隔板上，距離底部管內壁一定高度，并且其底部間隔開設有多個滴液孔；每個所述隔室均對應有所述滴液孔；所述工質匯集器的進液端設在熱管內壁上，出液端與所述工質回流導管的進液端相連，所述工質匯集器用于攔截和匯集沿管內壁流下的液態工質并將其輸出至所述工質回流導管。

優選的，該熱管還包括設在所述隔室內所述工質回流導管下方的吸液芯；所述工質回流導管由所述吸液芯支撐或者由所述隔板支撐。