CN101403578A - 一种板状热管及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于：所述板状热管框架内具有成组的微孔管束构成的微孔管群结构，所述各微孔管之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度。本发明的板状热管具有强度高、超薄、高效、热输运量大的特点，可取代振荡热管、普通热管。

Description

一种板状热管及其加工工艺
技术领域
本发明涉及热管技术，特别涉及一种用于相变换热的板状热管及其加工工艺。
背景技术
与自然对流和强制对流的换热方式相比，由于相变换热的方式传热效率高，利用相变换热技术的换热器在工业中得到了广泛的应用，在此类相变换热器技术中，最典型的要属热管换热器技术，热管的主要传热方式为蒸发和冷凝，具有传热能力大、温度控制能力强、传热效率高的特点。其中振荡型热管虽然传热效率较高，但该种传热元件需要起振温差；普通的毛细芯热管其制作工艺如毛细芯材料的制备、真空的抽取、工质的封装及维护过程非常复杂，使得其应用受到很大的限制。
发明内容
针对现有热管技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种可适用于热管换热器的具有高集成度毛细芯的新型板状热管。
本发明还提供一种所述板状热管的加工工艺。
本发明的技术方案如下：
一种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于：所述板状热管框架内具有成组的微孔管束构成的微孔管群结构，所述各微孔管之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度。
所述各微孔管之间以加强筋相连接。
所述微孔管群为金属材料制成。
所述微孔管群两端封闭，各微孔管路均为独立热管结构。
所述微孔管群一端在框架内开放，另一端封闭，各微孔管路均可形成独立热管结构。
所述微孔管群两端在框架内均开放，各微孔管路整体为一热管结构。
所述板状热管的一侧端面与电子器件的发热面相连，板状热管的其它部分为绝热段和冷凝段。
所述板状热管的一端的某一部分与发热面相连，并吸热蒸发，板状热管的其它部分为绝热段和冷凝段。
所述板状热管的一端位于热源之中，并吸热蒸发，另一端位于换热水管中冷凝放热。
所述板状热管作为太阳能热水器的集热器，各微孔管群一端作为热管吸收太阳能辐射能量蒸发，另一端在储热水箱中冷凝放热以制备热水。
一种如上所述的板状热管的加工工艺，其特征在于：所述微孔管群为采用挤压或焊接或烧结或冲压而成为一体结构。
所述微孔管群为丝网结构物制成。
本发明的技术效果：
本发明通过在平板式框架内设置有相互连接的微孔管群，平板框架内经真空处理后灌装液体工质，液体工质在各独立的微孔管道中，自然形成热管效应，热管可单独使用，也可将热管的冷凝面部分设置外翅片及风扇。以自然对流或强制对流的方式将热量传递至大气中。本发明的板状热管不但具有全平板面吸热的高效性，和内部热管高效热输运的特性，而且具有结构强度高、超薄、免维护的优点。
通过内挤压可将框架内空腔分隔成若干大量的平行孔道结构，通过真空处理后灌装液体工质，从而使得内腔中的各孔道均形成热管结构，这种热管结构则具备了热管式传热效率高的特性，消除了普通热管和振荡热管与被冷却面接触面积小，等效热阻大的特点，同时克服了振荡热管需要起振温差的缺点。具有结构简单、超薄、工作可靠、成本低廉、免维护、散热效率高的特点，可以用来取代振荡热管和普通热管。
各微孔管束直接相互连接，起到加强筋的作用，可以提高微孔管道的强度，使得本发明的板状热管具有更好的耐压性能，因此，工作安全可靠性好。
采用本发明的平板式结构，可以降低框架结构的板材厚度，减少框架的材料消耗，降低产品的材料成本，具有节能降耗的优点。
附图说明
图1所示是本发明板状热管的一种实施例-太阳能集热器结构示意图；
图2所示是本发明板状热管内部微孔管群的一种结构示意图；
图3所示是本发明板状热管内部微孔管群的另一种结构示意图；
图4所示是本发明板状热管内部微孔管群的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示为本发明板状热管在作为太阳能集热器的结构示意图。
本实施例中太阳能集热器包括平板结构的吸热板1、换热器2及其进出口——水管3和水管4，其中吸热板1的吸热段向阳裸露设置以吸收太阳光线，放热段设置于换热器2中，放热段在换热器2中冷凝放热，并将换热器2中的储水加热。
吸热段向阳的一侧为吸光面，其外表面可以设置能高效吸收太阳能的吸热涂层，以尽可能提高吸热效率，吸热板1的平板框架内设置有微孔管群结构，框架孔道内部为真空结构，并灌装有制冷工质，工质分别充填于各微孔管的一端，这些微孔管就分别相应成为热管。
本实施例的工作原理：吸热板1的吸热段吸收太阳辐射热，热管内工质吸热蒸发，高温蒸气分别通过各管路进入放热段进行冷凝放热，在与换热器2中的水交换热量后冷凝为液体流回吸热板1下部，液体吸热再蒸发…，如此周而复始，就可以将吸热板1所吸收的辐射热量源源不断地传递给换热器2中的水，将从而达到利用太阳能辐射热的目的。
图2所示为本发明板状热管的微孔管群结构的一种实施例。本实施例中，微孔管群5采用挤压成型工艺加工，各微孔管束6的孔截面为近似椭圆形，各微孔管束6相邻侧为平面并相互连接，微孔孔径或水力直径介于0.0001mm-3.5mm。这样的微孔管群结构，各微孔管束相互之间互为加强强度，提高整体的耐压性能，因此，工作安全可靠性更高。
图3所示为本发明板状热管的微孔管群结构的另一种实施例。本实施例中，微孔管群5采用颗粒烧结工艺加工，各微孔管束6的孔截面为圆形，各微孔管束6之间相互连接；图4所示为本发明板状热管的微孔管群结构的另一种实施例。本实施例中，微孔管群5采用丝网结构，各微孔管束6的孔截面为矩形，各微孔管束6之间相互连接加强。
当然，以上所述各实施例中，微孔管束6的孔截面并不需要限定为图示的形状，在加工条件允许的情况下，其孔截面可以为任意形状。
本发明的板状热管及其微孔管群为金属材料制成。
这种带有多个微细槽道的吸热板1，吸热板1可以利用重力和毛细驱动力促使蒸发段的蒸汽更快速的向冷凝段移动，同时也可以促使冷凝液更快速的返回到蒸发段进行再次蒸发，依次循环，很明显，这种吸热板结构具有比现有普通集热板更大的集热效率。
本发明所涉及的新型平板热管可应用于太阳能集热器、电子散热装置及热管换热器之中。
当本发明的板状热管用于电子元件散热时，将平板的一端平面与电子元器件的发热面相接，平板内热管将自动吸收电子元器件所散发的热量，板状热管的其余部分分别作为绝热段和冷凝段，从而达到高效散热的目的。
当本发明的板状热管用于热管换热器时，平板的两端分别位于需要热交换的热源与冷媒中，板状热管就可以通过自身的蒸发冷凝进行高效换热。
以上所述仅为本发明的优选实施方式。对于本领域的技术人员而言，依据本发明的实质还可以做出很多变型和改进，但这些变型和改进均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于：所述板状热管框架内具有成组的微孔管束构成的微孔管群结构，所述各微孔管之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度和强化传热性能。
2.如权利要求1所述的一种板状热管，其特征在于：所述各微孔管之间以加强筋相连接。
3.如权利要求2所述的一种板状热管，其特征在于：所述微孔管群为金属材料制成。
4.如权利要求3所述的一种板状热管，其特征在于：所述微孔管群两端封闭，各微孔管路均为独立热管结构。
5.如权利要求3所述的一种板状热管，其特征在于：所述微孔管群一端在框架内开放，另一端封闭，各微孔管路均为独立热管结构。
6.如权利要求3所述的一种板状热管，其特征在于：所述微孔管群两端在框架内均开放，各微孔管路整体为一热管结构。
7.如权利要求3或4或5所述的一种板状热管，其特征在于：所述板状热管的一侧端面与电子器件的发热面相连，板状热管的其它部分为绝热段和冷凝段。
8.如权利要求3或4或5所述的一种板状热管，其特征在于：所述板状热管的一端位于热源之中，并吸热蒸发，另一端位于换热水管中冷凝放热。
9.如权利要求3或4或5所述的一种板状热管，其特征在于：所述板状热管作为太阳能热水器的集热器，各微孔管群一端作为热管吸收太阳能辐射蒸发，另一端在储热水箱中冷凝放热以制备热水。
10.一种如权利要求1所述的板状热管的加工工艺，其特征在于：所述微孔管群为采用挤压或焊接或烧结而成为一体结构，或者是所述微孔管群为丝网结构物制成。
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