CN103900408A - 一种用于温差发电装置的脉动热管散热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，包括：导热基板(1)，脉动热管(2)，固定卡扣(3)，工质灌注管口(4)和固定丝孔(5)；所述脉动热管(2)由整条连续的管材经多道环路弯曲制作而成，多道弯曲的环路管子依次排列组合，形成闭式的环路脉动热管散热系统；本发明提供的用于温差发电装置的脉动热管散热器，导热密度大，传热能力强，换热效率高；且结构简单，体积小，重量轻，成本低，制作容易。

Description

一种用于温差发电装置的脉动热管散热器

技术领域

本发明涉及热力学领域，尤其涉及一种用于温差发电装置的脉动热管散热器。

背景技术

温差发电利用塞贝尔效应将热能直接转换为电能，具有结构简单，热电转换简便，无噪音，安全，可靠等特点，在多种场合得到应用。实验表明，温差发电的热电转换效率与模块冷、热两面的温差有关，温差越大，发电效率就越高，发电量越大。在热电转换过程当中，由于电流的运动，热量迅速的从热端向冷端转移聚集，如果不能迅速有效地将转移过来的热量输送出去，将导致模块冷端的温度上升，模块冷、热两面的温差就会减小或消失，对温差发电产生直接影响。目前，温差发电需要解决的关键问题之一就是冷端的散热问题。常规的铝合金型材散热器已经不能完全适应温差发电装置在不同场合的需要。铝合金型材散热器不但重量大，而且由于受金属导热性质的限制，热阻大，温度梯度明显，传热效率低，且需要加装风扇进行强制风冷散热，带来振动和噪音等弊端。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，本发明导热密度大，传热效率高，换热能力强，运行稳定，无振动噪音；且结构简单，体积小，重量轻，成本低，制作容易。

本发明解决的技术方案是：包括导热基板1，脉动热管2，固定卡扣3，工质灌注管口4和固定丝孔5；所述脉动热管2为小口径毛细管，由整条连续的管材经多道环路弯曲制成，多道环路管子依次排列组合，形成闭式的环路脉动热管散热系统。

所述导热基板1由上基板和下基板组成，上基板和下基板的贴合面设置有与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽，上基板和下基板的边角处分别设置有固定丝孔5。多道环路弯曲的毛细管与上基板和下基板的半圆形沟槽贴合在一起，用螺丝将导热基板1的上基板和下基板固定，固定在导热基板1中的管段作为蒸发段，设置在导热基板1以上的管段作为冷凝段。

所述固定卡扣3由上卡条和下卡条组成，上卡条和下卡条上设置有与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽结构。将冷凝段环路管子用固定卡扣固定，使脉动热管散热器定型。

所述工质灌注管口4设置在脉动热管2的两端管口闭合处，用于抽真空和灌注导热工质。脉动热管2在真空状态下灌注45％左右的工质，并保证绝对密封。

本发明的技术效果在于：本发明是由整条连续的管材经多道环路弯曲组合制成的闭式脉动热管散热系统，整条管路无焊接，散热器具有稳定的安全可靠性能；本发明采用蒸发段在下端的底部加热方式，既能保证蒸发段良好的液体回流，又能保证脉动热管的导热性能和脉冲频率稳定运行；脉动热管的整条管路可以随意弯曲延伸，扩展适宜的散热面积，适应热流密度的换热要求；与现有技术相比，本发明提供的脉动热管散热器导热密度大，传热能力强，换热效率高，结构紧凑，运行稳定，无振动噪音；且结构简单，体积小，重量轻，成本低，制作容易。

附图说明

图1是本发明提供的脉动热管散热器结构的仰视示意图。

图2是本发明提供的脉动热管散热器的导热基板截面图。

图3是本发明提供的脉动热管散热器的固定卡扣示意图。

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：本发明包括导热基板(1)，脉动热管(2)，固定卡扣(3)，工质灌注管口(4)和固定丝孔(5)。

如图1和图2所示：导热基板(1)由上基板和下基板组成，上基板和下基板的贴合面设置有与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽，上基板和下基板的边角处设置有固定丝孔(5)。脉动热管与上基板和下基板上的半圆形沟槽紧密贴合在一起，用螺丝将导热基板1锁定。脉动热管(2)两端管口的闭合处设置有工质灌注管口(4)。

如图3所示：固定卡扣3由上卡条和下卡条组成，上卡条和下卡条设置为与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽结构。冷凝段管子与沟槽紧密贴合，由固定卡扣3固定成形。

导热基板(1)由铝型材经加工制成；脉动热管(2)由铜材质或者铝材质的毛细管制成；固定卡扣3用金属薄板冲压制成。

本发明的工作原理：使用本发明提供的脉动热管散热器时，为减小热阻，导热基板(1)的传热面涂导热硅脂，与温差发电模块冷面紧密结合；在温差发电装置工作时，从发电模块热端转移过来的热量，通过导热基板传导给脉动热管，管内工质受热产生蒸发沸腾，工质在表面张力的作用下在管内形成汽柱和液塞，发生汽、液两相携热运动，蒸发和冷凝过程使加热段和冷凝段之间形成压差产生动力，加速热量传递；由于本发明采用蒸发段在下端的底部加热设置，在重力作用、表面张力和脉动力的作用下，既能保证蒸发段良好的液体回流，又能保证脉动的幅度与频率稳定运行，实现导热工质的快速流动和热量传递过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，包括：均温基板(1)，脉动热管(2)，固定卡扣(3)，工质灌注管口(4)和固定丝孔(5)；其特征在于，所述脉动热管(2)由整条连续的管材经多道环路弯曲制成，多道环路管子依次排列组合，形成环路脉动热管散热系统。

2.一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，其特征在于，所述导热基板(1)由上基板和下基板组成，上、下基板的贴合面分别设置有与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽，上、下基板的边角处分别设置有固定丝孔(5)。

3.一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，其特征在于，在脉动热管(2)的两端管口闭合处设置有工质灌注管口(4)。

4.一种用于温差发电装置的脉动热管散热器，其特征在于，所述固定卡扣(3)由上卡条和下卡条组成，上、下卡条分别设置有与脉动热管直径尺寸相等的半圆形沟槽结构。

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