[发明专利]带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管

说明书

技术领域

本发明属于传热领域，特别涉及一种带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管。

背景技术

振荡流热管是国际上近十年发展起来的一种高效热管(H.Akachi(赤地)：Looped Capillary Tube Heat Pipe，Proceedings of 71st General Meeting Conference of JSME，Vol.3，No.940-10，1994)。振荡流热管(又称脉动热管)是由长的毛细管弯曲成的蛇形管路，由若干细直管道和若干弯头组成，划分为加热段、冷凝段和隔热段三部分。按其循环系统的不同，又可分为首尾连成闭合回路的回路型(Looped)(如图1所示)和首尾不相连的非回路型(Unlooped)(如图2所示)两种。其工作原理如下所述：当管径足够小时，在真空下封装在管内的工作液体将在管内形成液、汽相间的柱塞。在加热段，汽泡或汽柱与管壁之间的液膜因受热而不断蒸发，导致汽泡膨胀，并推动汽液柱塞流向冷端冷凝收缩，从而在冷、热端之间形成较大的压差。由于汽液柱塞交错分布，因而在管内产生强烈的往复振荡运动，从而实现高效热传递。

振荡流热管是一种高效传热元件，但其热量的传输距离通常不大于1～2米；同时，在许多将振荡流热管用于发热体散热的场合，往往要求增加热管的散热面积，而仅使用单根热管将无法满足使用要求。这就提出了如何延长热管的热传输距离和扩展热管散热面积的关键应用问题。

发明内容

本发明目的是为了克服单根振荡流热管热传输距离不大，散热面积小的不足，本发明提供一种带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管，其特征在于，带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管由N级振荡流热管组合单元串联组成，N为1～3；

所述振荡流热管组合单元由初级振荡流热管101、次级振荡流热管102和蒸发换热联接段103构成，蒸发换热联接段103为竖置的密闭容器，蒸发换热联接段103容器抽真空，再充填工作液104并密封，初级振荡流热管101的一端置于蒸发换热联接段103内，并初级振荡流热管101水平固接在蒸发换热联接段103的下部，次级振荡流热管102的一端置于蒸发换热联接段103内，并次级振荡流热管102水平固接在蒸发换热联接段103的上部，初级振荡流热管101插入蒸发换热联接段103内的一端为冷凝端，(即散热端)，初级振荡流热管101在蒸发换热联接段103外的一端为蒸发端，(即吸热端)，次级振荡流热管102插入蒸发换热联接段103内的一端为蒸发端，在蒸发换热联接段103外的一端为冷凝端，工作液104置于蒸发换热联接段103内，初级振荡流热管101的冷凝端浸没在工作液104内，次级振荡流热管102的蒸发端在工作液104的液面以上；

带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管的N级振荡流热管组合单元中，第1级振荡流热管组合单元1的次级振荡流热管即为第2级振荡流热管组合单元2的初级振荡流热管，第2级振荡流热管组合单元2的次级振荡流热管即为第3级振荡流热管组合单元3的初级振荡流热管，第N-1级振荡流热管组合单元N-1的次级振荡流热管即为第N级振荡流热管组合单元N的初级振荡流热管，第1级振荡流热管组合单元1的初级振荡流热管的蒸发端为带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管的蒸发端，第N级振荡流热管组合单元N的次级振荡流热管的冷凝端为带蒸发换热联接段的组合式振荡流热管的冷凝端。

所述初级振荡流热管101和次级振荡流热管102均为单支回路型振荡流热管或单支非回路型振荡流热管。

所述工作液104为蒸馏水、乙醇、丙酮或制冷剂R141b。

所述蒸发换热联接段103容器充填工作液前抽真空，真空度为10^-1～10^-2Pa。

所述振荡流热管组合单元中的初级振荡流热管为并联式初级振荡流热管201，次级振荡流热管为并联式次级振荡流热管202，所述并联式初级振荡流热管201和并联式次级振荡流热管202均由2～5支回路型振荡流热管或非回路型振荡流热管平行排列组成，回路型振荡流热管或非回路型振荡流热管的管路平面为水平布置或竖直布置。通过振荡流热管的并联组合达到扩展散热面积的目的，提高了热管的传热能力。

本发明采用蒸发换热联接段来实现振荡流热管串联与并联组合的新方法，该方法利用蒸发相变传递热量与直接接触的管间热传递，通过对振荡流热管进行串、并联组合，延长了热传输距离，扩展了散热面积，从而大大提高了热管的传热能力。