專利名稱：防凍裂熱管或熱虹吸管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種以水為工作液體的熱管或熱虹吸管，特別為一種防止工質(zhì)凍裂管殼的防凍裂熱管或熱虹吸管。
背景技術(shù)：
在嚴(yán)寒地帶氣溫可達(dá)零下20-40℃，這些地區(qū)使用的以水為工作液體的熱管或熱虹吸管在不工作時(shí)會(huì)結(jié)冰，結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹將會(huì)將金屬管殼凍裂而使熱管失效。特別是太陽能熱水器或電子器件散熱器中的銅-水熱管或熱虹吸管最易受到凍裂破壞，人們通過多種方式去解決此類缺陷。由于熱管或熱虹吸管中的水必須能承受反復(fù)的凍結(jié)(熱管不工作時(shí))融化(熱管工作時(shí))，不影響熱管性能，即不產(chǎn)生不凝性氣體或化學(xué)反應(yīng)，凍結(jié)時(shí)又不破壞熱管或熱虹吸管的殼體。因之必須從力學(xué)原理上去分析，但遺憾的是人們均忽略了從熱學(xué)原理上去解決改變力學(xué)作用力的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是通過力學(xué)原理的分析，從熱學(xué)的角度去考慮在工作介質(zhì)中加入一種物質(zhì)，改變液體凍結(jié)方式，解決熱管或熱虹吸管凍裂管殼的缺陷，而提出一種防凍裂熱管或熱虹吸管。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)一種防凍裂熱管或熱虹吸管，它包括有熱管或熱虹吸管殼體，熱管或熱虹吸管殼體內(nèi)設(shè)有液體工作介質(zhì)，其特征在于在液體工作介質(zhì)內(nèi)設(shè)有熱導(dǎo)率大于液體工作介質(zhì)熱導(dǎo)率的物質(zhì)。
本實(shí)用新型的目的還可通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其中所述的物質(zhì)為金屬顆粒；金屬顆粒最好為金、銀、銅、鋅、鋁金屬顆?；蚝铣山饘兕w粒；金屬顆粒的粒度一般為20～400目；金屬顆粒在熱管或熱虹吸管殼體內(nèi)的高度為液體工作介質(zhì)液面高度的20％～80％；所述的金屬顆粒與熱管或熱虹吸管工作液體和熱管或熱虹吸管管殼相容且不產(chǎn)生不凝性氣體或化學(xué)反應(yīng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是從熱學(xué)的原理上去改變了液體本身物理特征所決定的凍結(jié)方式，分散了工作介質(zhì)液體凍結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的作用力，從根本上解決了熱管或熱虹吸管凍裂管殼的現(xiàn)象。使熱管或熱虹吸管在經(jīng)過1000次反復(fù)凍結(jié)、融化后，管殼不凍裂不影響正常使用。
本實(shí)用新型的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)先實(shí)施例的非限制說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例僅作為例子給出的。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的工作原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型它包括有熱管或熱虹吸管殼體1，熱管或熱虹吸管殼體1內(nèi)設(shè)有液體工作介質(zhì)2，在液體工作介質(zhì)2內(nèi)設(shè)有熱導(dǎo)率大于液體工作介質(zhì)熱導(dǎo)率的物質(zhì)3。所述的物質(zhì)3為金屬顆粒；金屬顆粒3最好為金、銀、銅、鋅、鋁金屬顆?；蚝铣山饘兕w粒；金屬顆粒3的粒度一般為20～400目；金屬顆粒3在熱管或熱虹吸管殼體1內(nèi)的高度為液體工作介質(zhì)2液面高度的20％～80％。
實(shí)施例一熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為20目的銀粉，液體工作介質(zhì)為15毫升水，銀粉加入量為20g～320g。
實(shí)施例二熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為200目的銅粉，液體工作介質(zhì)為9毫升水，銅粉加入量為8g～120g。
實(shí)施例三熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為400目的銅粉，液體工作介質(zhì)為1毫升水，銀粉加入量為7.5g～0.45g。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熱管或熱虹吸管殼體的凍裂并非一次性凍裂而是在不斷的結(jié)冰、融化過程中徑向不斷膨脹變形，產(chǎn)生徑向力5不斷擴(kuò)張形成徑向變形6終至破裂。因此解決的辦法是使液體工作介質(zhì)水在結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹力向軸向移動(dòng)，避免徑向膨脹力如圖1所示。根據(jù)圖1要使膨脹力F不斷向上移動(dòng)形成軸向推力4，唯一的方法是水在結(jié)冰時(shí)，沿軸上方?jīng)]有阻礙冰向上移動(dòng)的障礙。要做到這一點(diǎn)，只要使水首先從最下方開始結(jié)冰，并不斷上移，由于冰4上方是水，結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹力不斷推動(dòng)水層上移而使徑向膨脹力減到最小。實(shí)現(xiàn)這一過程的方法是在水中加入導(dǎo)熱系數(shù)比水大近千倍的金屬顆粒，當(dāng)水外界環(huán)境的溫度低于水的溫度時(shí)，下層含金屬顆粒的水散熱速度要比上層不含金屬顆粒的水快得多。因而首先結(jié)冰，并逐步往上延伸，這就使得膨脹力可以上移，而不致徑向破壞殼體(如圖2所示)。所述的金屬顆粒與熱管或熱虹吸管工作液體和熱管或熱虹吸管管殼相容且不產(chǎn)生不凝性氣體或化學(xué)反應(yīng)。
在對(duì)φ8mm外徑的太陽能熱水器銅-水熱虹吸管經(jīng)過1000次以上的反復(fù)凍結(jié)、融化、高溫、正常工作循環(huán)試驗(yàn)，φ8mm外徑管殼變形幾乎為零。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于太陽能熱水器的銅-水熱虹吸管、電子器件散熱的微(小)型銅-水熱管，也可用于其他熱虹吸管或熱管。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防凍裂熱管或熱虹吸管，它包括有熱管或熱虹吸管殼體，熱管或熱虹吸管殼體內(nèi)設(shè)有液體工作介質(zhì)，其特征在于在液體工作介質(zhì)內(nèi)設(shè)有熱導(dǎo)率大于液體工作介質(zhì)熱導(dǎo)率的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的物質(zhì)為金屬顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的金屬顆粒為金、銀、銅、鋅、鋁金屬顆?；蚝铣山饘兕w粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的金屬顆粒的粒度為20～400目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的金屬顆粒在熱管或熱虹吸管殼體內(nèi)的高度為液體工作介質(zhì)液面高度的20％～80％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為20目的銀粉，液體工作介質(zhì)為15毫升，銀粉加入量為20g～320g。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為200目的銅粉，液體工作介質(zhì)為9毫升，銅粉加入量為8g～120g。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防凍裂熱管或熱虹吸管，其特征在于所述的熱管或熱虹吸管為直徑φ8毫米時(shí)，金屬顆粒為400目的銅粉，液體工作介質(zhì)為1毫升，銀粉加入量為7.5g～0.45g。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種以水為工作液體的熱管或熱虹吸管，特別為一種防凍裂熱管或熱虹吸管。它包括有熱管或熱虹吸管殼體，熱管或熱虹吸管殼體內(nèi)設(shè)有液體工作介質(zhì)，在液體工作介質(zhì)內(nèi)設(shè)有熱導(dǎo)率大于液體工作介質(zhì)熱導(dǎo)率的物質(zhì)。從熱學(xué)的原理上去改變了液體本身物理特征所決定的凍結(jié)方式，分散了工作介質(zhì)液體凍結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的作用力，從根本上解決了熱管或熱虹吸管凍裂管殼的現(xiàn)象。使熱管或熱虹吸管在經(jīng)過1000次反復(fù)凍結(jié)、融化后，管殼不凍裂不影響正常使用。
文檔編號(hào)F24J2/00GK2906523SQ20062006857
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者莊駿 申請(qǐng)人:南京赫特節(jié)能環(huán)保有限公司