CN201203371Y

CN201203371Y - 一种热管

Info

Publication number: CN201203371Y
Application number: CNU2008200445467U
Authority: CN
Inventors: 张健; 张雅静; 李先兰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-03-05

Abstract

本实用新型的热管，提出了由于主管(1)上设有支管(4)和以焊接或铸造或煅造一体成型等结构形式连接为一体的接头(3)而构成的新型结构热管；其接口简化、安装方便；导热效果显著提高；产品适应焊接联接，可获得导热效率最大的效果；特别适合LED灯配套使用，LED灯直接安装在接头(3)的平面上，可有效解决其一直被困扰的散热技术难题；其可用小型通用设备或通用工具制造，使得生产及产品质量更易控制，产品质量更可靠，可有效降低成本；且具有可维修性和易维修性。

Description

一种热管

技术领域

本实用新型属于一种热管。

背景技术

热管是一种高效的强化传热元件。1942年，美国人高格勒提出热管的工作原理，但未引起人们的注意。1964年，因为航天技术的需要，美国人格罗弗发明了这种新型的传热元件。根据历史记录，直到20世纪的60年代，热管才普遍地受到人们的重视，逐渐走出实验室成为一种提高传热效率的元件。在20世纪80年代之前，热管的造价相当高，只是使用在政府和卫星上的系统等等一些高科技和重要领域上。当时，对于广大的电子产品的消费者来说，热管还是奢侈品。到了20世纪80年代，作为高端电子产品的散热设备，热管逐渐被市场接受，随着热管的普及，快速增长的需求降低了热管的制造成本。降低成本后的热管就使得散热设备的设计者们可以将热管应用于更多的产品中。到了近期的十多年，热管开始被用于大量的家用电器，最近几年也开始计算机系统。热管在早几年前就在笔记本电脑的散热系统中作为必不可少导热元件使用了，由于台式机CPU的发热量不断增大，近年来台式机CPU的散热使用也普遍。近年来还有用于LED灯方面的专利申请方案不断出现。

目前的热管基本上是以一根管状结构的产品，使用时均是以套接方式连接于发热器件和散热器件，其存在着使用不够方便和散热效果不够理想，不能满足焊接的性能要求，制造须专用设备等的不足。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提出一种热管。

本实用新型的还有一目的在于：提出本发明的热管用途。

本实用新型的热管，是基于热管技术的基本原理提出的。热管技术的原理比较简单，热管是一种高效的强化传热元件，1942年，美国人高格勒提出热管的工作原理；热管是封闭系统，由管壳、吸液芯和工质组成。热管利用工质相变的物理过程来传递热量。当热量从蒸发段传入时，吸液芯内的工质受热蒸发，蒸气在冷凝段接触到冷的吸热芯表面，放出热量。而工质在蒸发段蒸发，使气液交界面下凹，形成许多弯月形液面，产生毛细压头，把冷凝液送回蒸发段，完成闭合循环。这样，工质的蒸发和冷凝便把热量源源不断地从热端传到冷端。其主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量(热管工作流体涵盖从低温应用的氦、氮，到高温应用的钠、钾等液态金属；较为常见的热管工作流体则有氨、水、丙酬及甲醇等)。热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成。将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管有两端，分别为蒸发端(加热端)和冷凝端(散热端)，两端之间可根据需要采取绝热措施。当热管的一端受热时(即两端出现温差时)，毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发——冷凝的传热过程中，管内工作流体处于饱和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。

本实用新型的热管，热管的管壳一般为金属无缝钢管，根据不同需要可以采用不同材料，如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。管子为标准圆形或椭圆形，长度可以从几毫米到100米以上。低温热管换热器的管材一般采用铜、铝作为原料。采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。其特征在于：由主管(1)上设有支管(4)。其支管(4)一般要比主管(1)小或小很多的小支管。由于现有技术的热管，均是其管本身的两头作接头，与应用器件进行套接方式连接；使用不够方便或不能满足诸多场合的要求。因此，本发明设计了带接头的热管，其特征在于：主管(1)上设有以焊接或铸造或锻造(包括冷锻造、热锻造)一体成型等结构形式连接为一体的接头(3)。其主管(1)上可设置一个或多个接头(3)，一般设不少于2个接头(3)为佳；为方便安装，接头(3)上还可设置至少一个安装连接孔(6)。为提高接头的传热效率乃至用于连接时可焊接目的，其接头(3)的h尺寸优选为大于主管(1)直径(d)。当接头(3)具备有一定足够大的体积，在焊接时的热量得到吸收使热管保持在可承受范围内，从而实现可焊接性能。为安装的方便，接头(3)的连接平面，可根据需要制成各种形状的平面，一般平面多为三角形、长方形、方形、圆形、椭园形等为佳。为适应安装的需要，主管(1)与接头(3)可具有一夹角(a)，夹角(a)一般可在0-180度范围。其接头(3)可设在主管(1)的两端或管的侧面，或端面和管的侧面均设有接头(3)的形式，以满足不同使用的要求。其支管(4)上设有封头(5)，其封头(5)可采用焊接封头或阀式封头或螺帽式封头之一的封头。其主管(1)的管腔(2)的内壁是非加工的原本管壁；或经加工处理的光滑面；或经加工处理的勾槽；为使其导热效果更好，管腔(2)的内壁上可设有毛细多孔材料结构；或设有毛细多孔材料结构的吸液芯。

本实用新型的热管的制造，可采用现有技术来完成；包括机械加工→焊接加工→除气→充装→封接过程，焊接加工的主管(1)与支管(4)的安装联接加工；除气→充装或充装→除气；封接等过程。其机械加工、焊接加工包括主管(1)分别与支管(4)、接头(3)的安装联接加工。其除气→充装或充装→除气；封接其优选是通过支管(4)来完成。改变了现有技术由在较大的主管(1)进行除气、充装、封接工序，其除气、充装、封接工序通过较小于的支管(4)来完成，使得其加工须由专用的旋压封头机等较大的设备完成，可改用小的、通用设备或通用工具来完成。也是由于其除气、充装、封接工序通过较小于的支管(4)来完成，其生产不仅可用小型通用设备完成；还可用通用工具手工操作来完成。其封头(5)可采用焊接封头或阀式或螺帽式之一的封头。由此可见，其实现了、具有了可维修性和易维修性。

本实用新型的热管，可适合于各行各业的使用，由于设置有一个或多个接头(3)及其平面，特别适合电器、电子、LED灯等产品的配套使用，可有效解决其一直被困扰LED灯的散热技术难题。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本实用新型提出了由于主管(1)上设有支管(4)和以焊接或铸造或煅造一体成型等结构形式连接为一体的接头(3)而构成的新型结构热管；其接口简化、安装方便；且使用导热效果可显著提高；

2、可使产品提高到适应焊接联接的新水平，可实现导热效率最大的效果；

3、特别适合LED灯配套使用，LED灯直接安装在接头(3)的平面上，可有效解决其一直被困扰的散热技术难题；

4、改变了现有技术由在较大的主管(1)进行除气、充装、封接工序，其除气、充装、封接工序通过较小于的支管(4)来完成，使得加工由专用的旋压封头机等较大的设备，可改用小的、通用设备或通用工具，使得更易制造，生产工艺、产品质量更易控制，产品质量更可靠，可有效降低成本；

5、其除气、充装、封接工序通过较小于的支管(4)来完成，设备为小型通用设备或通用工具，使得热管产品具有可维修性和易维修性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1、主剖示意图

图1a、不另设接头的热管主视示意图

图1b、一端设有接头(3)的形式示意图

图1c、支管(4)的另一设置方案示意图

图2、角度说明示意图

图3接头(3)的设置方案之一示意图

图3-1、图3的左视示意图

图4、接头(3)的设置方案之二示意图

图5、接头(3)的设置方案之三示意图

图6、接头(3)的设置方案之四示意图

图7、图6的左视之一示意图

图7-1、图6的另一结构左视示意图

图8、图6的左视之二示意图

图8、接头(3)的设置方案之五示意图

图9、图8的左视示意图

图10、接头(3)的设置方案之六示意图

图11、图10的左视之一示意图

图12、图10的左视之二示意图

图13、图10的右视示意图

图14、接头(3)的设置方案之七示意图

图15 D灯使用示意图

图中：主管(1)，管腔(2)，接头(3)，支管(4)，封头(5)，安装连接孔(6)，角度(a)，主管(1)直径(d)，热管(A)、(B)、(C)、(D)、(E)，散热片或热交换器(F)，天花板(G)，LED灯(LED)。

具体实施方式

1、管壳：

热管的管壳大多为金属无缝钢管，根据不同需要可以采用不同材料，如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。管子为标准圆形或椭圆形无缝钢管；管径可以从2mm到200mm；长度可以从几毫米到100米以上。

2、工作介质：

可选用现有技术的氨、水、丙酬、甲醇氦、氮，钠、钾等液态金属。

3、热管的制造过程，包括下面的工艺操作：

机械加工→焊接加工→除气→充装→封接过程

首先将管子安要求进行切割机械加工；管芯制作或不制作管芯；管与管或接头等的焊接加工；除气抽真空、充装工作介质或先充装工作介质、除气抽真空；在不设有阀式或螺帽式封头的，封接一般可采用在支管的中间某个位置进行压扁使之暂时密封的操作后，卸下抽真空接头，将支管管口用焊缝构成永久性密封、即得产品。

Claims

1、一种热管，管壳材料为圆形或椭圆形金属无缝管，其特征在于：主管(1)上设有比主管(1)小的支管(4)。

2、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：主管(1)上设有以焊接或铸造或锻造一体成型的结构形式连接为一体的接头(3)。

3、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：其主管(1)上至少设有2个接头(3)。

4、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：主管(1)上的接头(3)上至少设有1个孔(6)。

5、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：主管(1)上的接头(3)的h尺寸优选为大于主管(1)的直径(d)。

6、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：主管(1)与接头(3)具有一夹角(a)，夹角(a)的角度在0-180度范围。

7、根据权利要求1所述的热管，其特征在于：其支管(4)上设有封头(5)，其封头(5)为焊接封头或阀式封头或螺帽式封头之一。