一種錯流式重力熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種錯流式重力熱管結構。包括管殼、儲液腔和端蓋，儲液腔是密封的環(huán)形腔，熱管中心有軸向貫通的流體通道，端蓋是環(huán)形端蓋，儲液腔中充有腔總體積25至30%的工作液。本實用新型錯流式重力熱管采用環(huán)形儲液腔，在熱管中心設置有軸向貫通的流體通道形成所述錯流式式結構；錯流式熱管內部冷凝回流液經由與冷流體接觸的環(huán)形腔體內壁面回流，減少因傳統(tǒng)熱管管壁過熱使得回流液未進入蒸發(fā)段被夾帶進上升蒸汽中，錯流式熱管在同樣充液量下所能傳遞的熱通量較傳統(tǒng)熱管高；錯流式熱管結構改變熱管內部溫度場的分布，另一方面也改變了熱管內流道冷流體側的溫度場分布。
【專利說明】一種錯流式重力熱管
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于熱交換【技術領域】，尤其屬于一種高效傳熱元件的設計制造【技術領域】，特別涉及一種熱管的設計與制造。
【背景技術】
[0002]熱管是封閉的管殼中充以工作介質并利用介質的相變吸熱和放熱進行熱交換的高效換熱元件。熱管由管殼、端蓋和管殼外周的外翅片組成，管殼內充以適量的工作介質；熱管的一端為蒸發(fā)段或加熱段，另一端為冷凝段或冷卻段，根據應用需要在兩段中間可布置絕熱段。當熱管的一端受熱時工作介質蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)，熱量由熱管的一端傳至另一端。當加熱段在下，冷卻段在上，熱管呈豎直放置時，工作液體的回流靠重力足可滿足，這種熱管稱為重力熱管。
[0003]熱管的工作，主要是借助于管內介質的相變進行傳熱，無論是在蒸發(fā)段還是在冷凝段，都是管內介質通過了二次對流換熱，一次導熱與加熱介質或者與被加熱介質進行熱交換的過程，現有熱管是一種高效的傳熱元件，其高效性體現在軸向導熱性能優(yōu)良，然而當熱管熱通量增加時，在管內高蒸汽速度下，攜帶極限制約重力式熱管傳熱性能的提高，要進一步提高熱管傳熱性能，需要對熱管的結構進行改進。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型根據現有技術的不足公開了一種錯流式重力熱管結構。本實用新型要解決的問題是通過提出的錯流式熱管結構改變熱管內部溫度場的分布，從而改變蒸汽和冷凝回流液的壓力場，減小重力式熱管中液汽剪切力，最終提高熱管的攜帶極限，并提出的一種新型的熱管結構。
[0005]本實用新型通過以下技術方案實現:
[0006]錯流式重力熱管，包括管殼、儲液腔和端蓋，其特征在于:所述儲液腔是密封的環(huán)形腔，熱管中心有軸向貫通的流體通道。
[0007]所述端蓋是環(huán)形端蓋。
[0008]所述儲液腔中充有腔總體積25至30%的工作液。
[0009]本實用新型有益性:本實用新型錯流式重力熱管采用環(huán)形儲液腔，在熱管中心設置有軸向貫通的流體通道形成所述錯流式式結構；錯流式熱管內部冷凝回流液經由與冷流體接觸的環(huán)形腔體內壁面回流，減少因傳統(tǒng)熱管管壁過熱使得回流液未進入蒸發(fā)段被夾帶進上升蒸汽中，錯流式熱管在同樣充液量下所能傳遞的熱通量較傳統(tǒng)熱管高；錯流式熱管結構改變熱管內部溫度場的分布，另一方面也改變了熱管內流道冷流體側的溫度場分布，傳統(tǒng)重力式熱管在換熱器整機中通過隔板隔離冷熱流體達到密封效果，隔板泄露發(fā)生在內部難以被察覺，隔板密封性能制約傳統(tǒng)熱管換熱器的發(fā)展。錯流重力熱管在冷熱流體中間通過充滿熱管工質的的環(huán)形腔體隔離，在必須避免冷熱流體接觸的換熱條件下有應用優(yōu)勢，且參與換熱的冷熱流體的泄露易被發(fā)現。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型錯流式重力熱剖視立體結構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型錯流式重力熱剖視平面結構示意圖。
[0012]圖中，I是流體通道，2是內壁，3是儲液腔，4是管殼,5是端蓋,R是熱流體，C是冷流體。
【具體實施方式】
[0013]下面通過實施例對本實用新型進行進一步的描述，本實施例只用于對本實用新型進行進一步的說明，但不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本實用新型的內容作出一些非本質的改進和調整屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]結合圖1和圖2。
[0015]如圖所示，錯流式重力熱管，包括管殼4、儲液腔3和端蓋5，儲液腔3是密封的環(huán)形腔，熱管中心有軸向貫通的流體通道I。
[0016]端蓋5是環(huán)形端蓋。儲液腔3中充有腔總體積25至30%的工作液。
[0017]本實用新型錯流式熱管中，冷流體從錯流式熱管中心流道通道I流過，熱流體通過熱管外側對熱管管內工作介質進行加熱，熱管內介質在熱管環(huán)形儲液腔3內進行蒸發(fā)與冷凝。
[0018]錯流式熱管內部冷凝回流液經由與冷流體接觸的環(huán)形儲液腔3體內壁2面回流，減少因傳統(tǒng)熱管管壁過熱使得回流液未進入蒸發(fā)段被夾帶進上升蒸汽中，錯流式熱管在同樣充液量下所能傳遞的熱通量較傳統(tǒng)熱管高。
[0019]錯流式熱管結構改變熱管內部溫度場的分布，另一方面也改變了熱管內流道冷流體側的溫度場分布，還可以在冷流體通道I側加入帶一定角度的螺旋翅片后，使之較傳統(tǒng)重力熱管的溫度-速度場協同程度高。
[0020]傳統(tǒng)重力式熱管在換熱器整機中通過隔板隔離冷熱流體達到密封效果，隔板泄露發(fā)生在內部難以被察覺，隔板密封性能制約傳統(tǒng)熱管換熱器的發(fā)展。錯流重力熱管在冷熱流體中間通過充滿熱管工質的的環(huán)形腔體隔離，在必須避免冷熱流體接觸的換熱條件下有應用優(yōu)勢，且熱管換熱器的內部泄露易被發(fā)現。
【權利要求】
1.一種錯流式重力熱管，包括管殼(4)、儲液腔(3)和端蓋(5)，其特征在于:所述儲液腔(3)是密封的環(huán)形腔，熱管中心有軸向貫通的流體通道(I )。
2.根據權利要求1所述的錯流式重力熱管，其特征在于:所述端蓋(5)是環(huán)形端蓋。
3.根據權利要求1或2所述的錯流式重力熱管，其特征在于:所述儲液腔(3)中充有腔總體積25至30%的工作液。
【文檔編號】F28D15/02GK203687711SQ201320842265
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】宋文武, 孫學敏, 石建偉 申請人:西華大學