CN103148722A - 平行流脉动热管 - Google Patents

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员冬玲
邵敏
蔡中盼
李选友
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Abstract

本发明公开了一种平行流脉动热管，包括金属板，金属板上设有毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，所述金属板弯曲、使毛细槽道弯曲成蛇形管路，毛细槽道内设有真空下封装的工作介质，毛细槽道内的工作介质在蛇形管路内形成汽塞、液塞，汽塞与液塞在毛细槽道内随机相间分布；密封可靠性高、易在管外添加翅片，大大增加换热面积，提高换热效率，更易实现产业化，尤其适用于电子元器件散热以及汽车热系统中。

Description

平行流脉动热管
技术领域
本发明涉及一种脉动热管，尤其涉及一种平行流脉动热管。
背景技术
脉动热管又称为振荡热管，上世纪90年代由日本学者H.Akachi提出，现有技术的脉动热管是一种机构简单但机理复杂的两相流传热器件，它是将一根长的毛细管抽真空，然后将毛细管内部充入液体，如果毛细管直径足够小，管内就会间歇地形成汽塞和液塞，当脉动热管的一端受热时液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体。小管径和冷热端反复的折弯是形成脉动热管的两个基本条件，通过相变和汽液脉动来传递热量。与普通热管相比，其结构简单，不需要吸液芯，不受重力影响，管径小，热管形状可以任意弯曲，适应性好，因此制造、运行和维护成本低；脉动热管由于其优良的性能，被视为解决微小空间高热通量散热方案中最有希望和前途的传热元件。
现有技术的脉动热管虽然具有上述种种优势，但存在的缺陷是：由于传统脉动热管的管径太小，其冷热端密封难度大，以致通过浇注或者焊接工艺难以密封严实，从而影响了换热效率、以及实现产业化应用。而换热器中大多要求冷热流体不掺混，这就成了制约传统脉动热管应用的一个关键因素。同时，由于传统脉动热管的管径小，不易外加翅片，换热面积有限，也影响了换热效率。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种平行流脉动热管；密封可靠性高、管外易添加翅片，可大大增加换热面积，提高换热效率，更易实现产业化，尤其适用于电子元器件散热以及汽车热系统中。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种平行流脉动热管，包括金属板，金属板上设有毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，所述金属板弯曲、使毛细槽道弯曲成蛇形管路，毛细槽道内设有真空下封装的工作介质，毛细槽道内的工作介质在蛇形管路内形成汽塞、液塞，汽塞与液塞在毛细槽道内随机相间分布。
毛细槽道设有多个，毛细槽道成线形均匀分布在金属板内。本发明的平行流脉动热管的横截面尺寸远大于传统热管。
所述毛细槽道的截面形状为圆形、矩形、三角形、梯形中的一种或几种的组合型式。
所述毛细槽道的当量直径介于0.5～3.5mm。
所述毛细槽道的工作介质为蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮、R123、R134a中的任一种。
所述毛细槽道内工作介质的充液率为20%～70%。
所述蛇形管路为开路型、或闭路型。
所述金属板采用高导热铜材、或轻质高导热铝材制成。
本发明的有益效果：
（1）本发明由于所用为多孔的金属板制成，外形较传统热管要扁长，一般换热器中往往要求冷热端流体不掺混，这就需要在冷热端之间加隔板进行密封，传统脉动热管由于管径小，脉动热管与隔板间的密封难度大且易漏，本发明的平行流脉动热管的横截面尺寸远大于传统热管的横截面尺寸，因此冷热端密封较易进行，且一根平行流脉动热管内有多个毛细槽道，即相当于数根传统脉动热管，密封可靠性高、而且密封工作量也大大减少。
（2）本发明由于所用为多孔金属板，易于在管外添加翅片，可大大增加换热面积，提高换热效率。
（3）本发明采用多孔扁管，所加工制作出来的产品外形美观，较传统脉动热管更易适用于电子元器件散热以及汽车热系统中，更易实现产业化。
附图说明
图1为本发明的平行流脉动热管结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B旋转剖视图；
图4是本发明圆形毛细槽道结构示意图；
图5是本发明矩形毛细槽道结构示意图；
图6是本发明三角形毛细槽道结构示意图；
图7是本发明梯形毛细槽道结构示意图；
其中：1.金属板；2.毛细槽道；3.毛细槽壁；4.汽塞；5.液塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1至图4所示，一种平行流脉动热管，包括金属板，金属板上设有毛细槽道2，相邻的毛细槽道2之间通过毛细槽壁3隔开，所述金属板弯曲使毛细槽道2弯曲成蛇形管路，毛细槽道2内设有真空下封装的工作介质，毛细槽道2内的工作介质在蛇形管路内形成汽塞4、液塞5，汽塞4与液塞5在毛细槽道2内随机相间分布。毛细槽道2设有多个，毛细槽道2成线形均匀分布在金属板1内。本发明的平行流脉动热管的横截面尺寸远大于传统热管。
蛇形管路为开路型、或闭路型式。毛细槽道2成线形均匀分布在金属板1内。所述毛细槽道的工作介质为蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮、R123、R134a中的任一种，工作介质的充液率介于20%～70%。
如附图4所示，本发明的平行流脉动热管，其金属板1内的毛细槽道的横截面形状是圆形、矩形、三角形、梯形中的一种或是其任意组合型式，毛细槽道的当量直径介于0.5～3.5mm。金属板1由高导热铜材或者轻质高导热铝材制成。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种平行流脉动热管，其特征是，包括金属板，金属板上设有毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，所述金属板弯曲、使毛细槽道弯曲成蛇形管路，毛细槽道内设有真空下封装的工作介质，毛细槽道内的工作介质在蛇形管路内形成汽塞、液塞，汽塞与液塞在毛细槽道内随机相间分布。
2.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述毛细槽道设有多个，毛细槽道成线形均匀分布在金属板内。
3.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述毛细槽道的截面形状为圆形、矩形、三角形、梯形中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述毛细槽道的当量直径范围为0.5～3.5mm。
5.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述毛细槽道的工作介质为蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮、R123、R134a中的任一种。
6.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述毛细槽道内工作介质的充液率为20%～70%。
7.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述蛇形管路为开路型、或闭路型。
8.如权利要求1所述的平行流脉动热管，其特征是，所述金属板采用铜材、或铝材制成。
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