CN103591820A

CN103591820A - 一种换热管

Info

Publication number: CN103591820A
Application number: CN201310611376.1A
Authority: CN
Inventors: 朱胜利
Original assignee: KUNSHAN DETAI METAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN DETAI METAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明涉及热交换技术领域，公开了一种换热管，一种换热管，包括：中空的光面管，所述光面管的内壁上均匀设置有多个长沟齿，在相邻的长沟齿之间设置有第一毛细结构，所述第一毛细结构包括长沟槽，在长沟齿上设置有第二毛细结构，所述第二毛细结构包括至少一个短沟槽。本发明的有益效果是：具有“城墙”型齿的换热管增加了短沟槽的毛细结构，轴向传热功率提高了5%左右；内表面传热面积增加，径向吸热（蒸发段）、散热（冷凝段）功率提高了10%左右；短沟槽的毛细压头是长沟槽管的3倍左右，提高了热管的热响应速率以及抗重力效果；长沟槽管的齿顶宽度缩小了约一半，拉薄了冷凝液膜厚度，减少了冷凝热阻，提高了冷凝传热功率。

Description

一种换热管

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，尤其涉及一种换热管。

背景技术

当今电子产品倾向于轻薄短小方向发展，元器件的发热量随着配置功率的增加也越来越高，具有高导热率、良好等温性、快速热响应、小结构尺寸的微小型热管已成为电子产品散热的理想导热元件。而微型热管的传热性能主要取决于热管内部的吸液芯结构，因此，微热管的吸液芯和传热性能的优化改进一直是国内外学者的研究热点。

槽道热管作为最广泛使用的吸液芯结构之一，其结构对于传热性能的影响也进行了大量研究，根据现有研究发现，短沟槽管的热流量较小，但热响应速率及抗重力效果较好，长沟槽热管的热流量大，但热响应速率及抗重力效果不如短沟槽管。

发明内容

本发明的目的在于提出一种换热管，能够使得系统将长沟槽管与短沟槽管优点进行融合，在长沟槽管的基础上，进一步提高了热流量，热响应速度及抗重力效果具有较高的安全性、稳定性及可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种换热管，包括：中空的光面管，所述光面管的内壁上均匀设置有多个长沟齿，在相邻的长沟齿之间设置有第一毛细结构，所述第一毛细结构包括长沟槽，在长沟齿上设置有第二毛细结构，所述第二毛细结构包括至少一个短沟槽。

其中，所述短沟槽开设在长沟齿上部的齿顶部上。

其中，所述短沟槽顶部的两侧分别连接有短沟齿。

其中，所述长沟齿与轴线呈0-45°的夹角，所述短沟齿与轴线呈0-45°的夹角。

其中，所述长沟槽的齿顶角□1的范围是0°-30°，所述短沟槽的齿顶角□2的角度范围是0°-30°。

其中，所述长沟槽的槽宽w1范围是0.1～0.25mm，所述短沟槽的槽宽w2范围是0.02～0.10mm。

其中，所述长沟槽齿高h1为0.15～0.3mm，短沟槽齿高h2为0.02～0.15mm。

其中，所述长沟槽和短沟槽的截面形状为是矩形或梯形的一种。

其中，所述换热管的材质为铜、铝、钛、钢金属中的一种。

本发明的有益效果是：具有“城墙”型齿的换热管增加了短沟槽的毛细结构，轴向传热功率提高了5%左右；内表面传热面积增加，径向吸热（蒸发段）、散热（冷凝段）功率提高了10%左右；短沟槽的毛细压头是长沟槽管的3倍左右，提高了热管的热响应速率以及抗重力效果；长沟槽管的齿顶宽度缩小了约一半，拉薄了冷凝液膜厚度，减少了冷凝热阻，提高了冷凝传热功率。

附图说明

图1是现有技术的长沟齿管的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的换热管的剖视图；

图3是本发明具体实施方式提供的换热管的生产模具的示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的换热管的结构示意图。

图中：

101、光面管；102、长沟槽；103、齿顶部；104、短沟槽；105、短沟齿；201、光面管；202、长沟槽；203、长沟齿；301、长沟齿具；302、短沟齿具；401、第一毛细结构；402、第二毛细结构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，附图为现有技术的长沟齿管的结构示意图，该长沟齿管包括中空的光面管201，所述光面管201的内壁上均布有多个长沟齿203，所述相邻的长沟齿203之间具有毛细结构，所述毛细结构由长沟槽组成；且该长沟齿管为业内所熟知的旋压成型。

如图2-4所示，本实施例提供了一种换热管，包括：中空的光面管101，所述光面管101的内壁上均匀设置有多个长沟齿，在相邻的长沟齿之间设置有第一毛细结构，所述第一毛细结构包括长沟槽102，在长沟齿上设置有第二毛细结构，所述第二毛细结构包括至少一个短沟槽104。

具体应用时的，所述短沟槽104可以开设在长沟齿上部的齿顶部103上。所述短沟槽104也可以开设在长沟槽102的底面上。或者根据散热的情况在齿顶部103和长沟槽102的底面上分别开设至少一条短沟槽104。

所述短沟槽104顶部的两侧分别连接有短沟齿105。

所述长沟齿和所述短沟齿105均与换热管的轴心线呈夹角，所述长沟齿与轴线呈0-45°的夹角。所述短沟齿105与轴线呈0-45°的夹角。

所述长沟槽102和短沟槽104的截面形状为是矩形或梯形的一种。当长沟槽102和短沟槽104均为梯形时，优选的所述长沟槽102的齿顶角□1的角度范围是0°-30°，所述短沟槽104的齿顶角□2的角度范围是0°-30°。

优选的，所述长沟槽102的槽宽w1范围是0.1～0.25mm，所述短沟槽104的槽宽w2范围是0.02～0.10mm；所述长沟槽102齿高h1为0.15～0.3mm，短沟槽104齿高h2为0.02～0.15mm。

所述换热管的材质为铜、铝、钛、钢等金属中的一种。本实施例中该换热管使用软态金属管，经过钢球旋压，将金属压入特制模具的槽道内，最终形成与模具形状一致的“城墙”型齿换热管。

如图3所示，该换热管的生产模具包括长沟齿具301和短沟齿具302，所述长沟齿具301和短沟齿105具呈轴向阵列，分别用于成型第一毛细结构的长沟槽102以及第二毛细结构的短沟槽104。

其中长沟齿具301为本发明与现有产品模具共有特征，而为了实现生产该换热管内的“城墙”型齿，在长沟槽表面铣削成形短沟齿具302，在旋压过程中，管材内壁与模具贴合，形成“城墙”型齿的换热管。

如图4所示，进一步的，本实施例所述的一种换热管，该换热管由外径φ为6mm的内螺纹管经过常用的热管制程，制作成的换热管。所述换热管的规格为：底壁厚0.3mm，长沟槽高0.25mm，长沟槽宽0.18mm，短沟槽高0.05mm，短沟槽宽0.04mm，槽数均为55。

该换热管具有两种毛细结构，分别为第一毛细结构401以及第二毛细结构402，所述第一毛细结构401和第二毛细结构402在原有技术的基础上，提高了热管的传热效率、热响应速率以及抗重力能力。

综上所述，具有“城墙”型齿的换热管增加了短沟槽的毛细结构，轴向传热功率提高了5%左右；内表面传热面积增加，径向吸热（蒸发段）、散热（冷凝段）功率提高了10%左右；短沟槽的毛细压头是长沟槽管的3倍左右，提高了热管的热响应速率以及抗重力效果；长沟槽管的齿顶宽度缩小了约一半，拉薄了冷凝液膜厚度，减少了冷凝热阻，提高了冷凝传热功率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种换热管，其特征在于，包括：中空的光面管，所述光面管的内壁上均匀设置有多个长沟齿，在相邻的长沟齿之间设置有第一毛细结构，所述第一毛细结构包括长沟槽，在长沟齿上设置有第二毛细结构，所述第二毛细结构包括至少一个短沟槽。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述短沟槽开设在长沟齿上部的齿顶部上。

3.根据权利要求2所述的换热管，其特征在于，所述短沟槽顶部的两侧分别连接有短沟齿。

4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述长沟齿与轴线呈0-45°的夹角，所述短沟齿与轴线呈0-45°的夹角。

5.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述长沟槽的齿顶角□1的范围是0°-30°，所述短沟槽的齿顶角□2的角度范围是0°-30°。

6.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述长沟槽的槽宽w1范围是0.1～0.25mm，所述短沟槽的槽宽w2范围是0.02～0.10mm。

7.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述长沟槽齿高h1为0.15～0.3mm，短沟槽齿高h2为0.02～0.15mm。

8.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述长沟槽和短沟槽的截面形状为是矩形或梯形的一种。

9.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述换热管的材质为铜、铝、钛、钢金属中的一种。