CN205066529U - 一种蒸发段在上的热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蒸发段在上的热管，该热管包括两端封闭的管壳和同轴设置在管壳内的多孔泡沫金属的吸液芯，其特征在于，所述的吸液芯由一圆台形的承托管支承在管壳内，且，上头与管壳紧配合，下部径向收缩与管壳之间形成一横截面为环形的蒸汽通道；所述的吸液芯与管壳紧配合的上头同轴设有锥度为1:1～1:4的倒锥形的蒸发腔，该蒸发腔在所述倒锥形的尖部均匀布设有3～6条与所述蒸汽通道连通的气道；所述管壳与吸液芯紧配合的上头为所述热管的蒸发段，与蒸汽通道对应的下部为所述热管的冷凝段。本实用新型极大的提高了蒸发段在上的热管冷凝段蒸汽冷凝的效率，进而提高此类热管的传热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在封闭管道中设有中间传热介质的热交换设备。
背景技术
热管是1963年由美国洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)国家实验室的乔治格罗佛(GeorgeGrover)发明的一种新型的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。自问世以来，热管以其极高的热传导率，优异的均温性能，可异性制作等特点被广泛应用于航空航天、石油、食品、化工、空调制冷等领域。
工作时，热管蒸发段吸收热源的热量，传递给管内传热介质(液态)，传热介质吸热后蒸发转变成蒸汽，蒸汽在压强差地作用下运动至冷凝段，并在冷凝段放出热量凝结成液体，冷凝液体依靠重力和/或毛细力回流到蒸发段。如公布号为CN102141351A的发明专利申请公开了“一种热管”，该热管由一头敞开一头封闭的外管和一头敞开一头封闭的内管同轴嵌套而成，它具有相互独立的蒸汽通道和冷凝液回流通道，传热介质在下端受热蒸发后沿内管内部上升至上端冷却，并在外管的内壁冷凝，冷凝液在重力和毛细力地作用下沿内管外部的回流管回流至热管下端；具有蒸汽与冷凝液的流动互不干扰的优点，提高了传热效率。由上述专利申请(公布号CN102141351A)所述的热管不难看出，在设计时通常将热管的下端作为蒸发段，若以上端作为蒸发段则会由于传热介质无法有效地分布到热管上端而导致传热介质无法形成相变循环，进而导致蒸发段热量无法正常传递到冷凝段。然而在实际使用中受各种工艺设备地影响，热源的上方时常没有足够的空间安装热管。
申请公布号为CN103822513A的发明专利申请公开了一种可解决上述的技术难题的反重力热管，该反重力热管包括管壳和管壳内紧贴管壳内表面同轴设置的吸液芯，所述吸液芯的内部沿其轴线设有一横截面面积自上而下逐渐缩小的锥形的蒸汽通道。由上述反重力热管的技术方案可见，当蒸汽携带热量运动至热管的下端时，其所携带的热量需经过包绕在其外部的吸液芯才能传递到热管外部，而吸液芯又均是采用具有多孔毛细结构的的材料制成的，显然会降低下部冷凝段的冷凝效果，严重影响热管的传热效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种蒸发段在上的热管，该热管极大的提高了蒸发段在上的热管冷凝段蒸汽冷凝的效率，进而提高此类热管的传热效率。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：
一种蒸发段在上的热管，该热管包括两端封闭的管壳和同轴设置在管壳内的多孔泡沫金属的吸液芯，其特征在于，所述的吸液芯由一圆台形的承托管支承在管壳内，且，上头与管壳紧配合，下部径向收缩与管壳之间形成一横截面为环形的蒸汽通道；所述的吸液芯与管壳紧配合的上头同轴设有锥度为1:1～1:4的倒锥形的蒸发腔，该蒸发腔在所述倒锥形的尖部均匀布设有3～6条与所述蒸汽通道连通的气道；
所述管壳与吸液芯紧配合的上头为所述热管的蒸发段，与蒸汽通道对应的下部为所述热管的冷凝段。
为使传热介质能更好更快地分布到热管的上端，本实用新型的一个改进方案是，所述的管壳内表面沿轴向均匀密布有横截面为矩形或三角形的沟槽，该沟槽内设有烧结金属的辅助吸液芯。
本实用新型的另一个改进方案是，所述的承托管的管壁上密布有通孔，以便于冷凝液及时回流至承托管下部的收液槽。
由于所述的蒸汽通道设在吸液芯的外部，冷凝段的蒸汽能通过热传导效率高的管壳直接与外部进行热交换。由此可见，本实用新型极大的提高了蒸发段在上的热管冷凝段蒸汽冷凝的效率，进而提高此类热管的传热效率。
附图说明
图1～3为本实用新型的一个具体实施例的结构示意图；其中，图1为主视图(剖视图)，图2为图1中A-A剖视的放大图，图3为图2中局部Ⅰ的放大图。
图4为图1～3所示实施例中承托管的立体结构示意图。
图5为本实用新型另一个实施例气道位置横面的结构示意图，图6为图5中局部Ⅱ的放大图。
具体实施方式
例1
参见图1～3，本例中的热管包括一两端封闭的铜质的管壳1，该管壳1长18cm，外径16mm，内径14mm，管壳1内同轴设有一由多孔泡沫金属制成的杆状的吸液芯2，该吸液芯2长15cm，其上头长3cm的部分与管壳1上端的内表面紧配合，下头的其余部分径向收缩至直径为12mm与管壳1形成一横截面为环形的蒸汽通道3。所述吸液芯2的下端浸没在管壳1底部积聚的传热介质4中，并由一圆台形的承托管5支承在管壳1的下端。所述的吸液芯2的上端面设有一与其同轴的倒锥形的蒸发腔2-1，该蒸发腔2-1的锥度为1:2；蒸发腔2-1的尖部设有四条斜向下延伸至与蒸汽通道3连通的气道2-2，该四条气道2-2绕吸液芯2的轴线均匀分布。所述管壳1与吸液芯2紧配合的上头为所述热管的蒸发段，与蒸汽通道3对应的下部为所述热管的冷凝段。
参见图1并结合图4，所述承托管5的管壁上密布有通孔5-1。
参见图1～3，所述管壳1的内表面沿长度方向均匀的密布有横截面为矩形的沟槽1-1，每一沟槽1-1内均设有形状与之匹配的烧结金属的辅助吸液芯6。
例2
参见图5～6，本例与例1的区别在于，所述管壳1的内表面沿长度方向均匀的密布有横截面为三角形的沟槽1-1，每一沟槽1-1内均设有形状与之匹配的烧结金属的辅助吸液芯6。
本例中上述以外的其它技术特征与例1相同。
Claims (3)
1.一种蒸发段在上的热管，该热管包括两端封闭的管壳和同轴设置在管壳内的多孔泡沫金属的吸液芯，其特征在于，所述的吸液芯由一圆台形的承托管支承在管壳内，且，上头与管壳紧配合，下部径向收缩与管壳之间形成一横截面为环形的蒸汽通道；所述的吸液芯与管壳紧配合的上头同轴设有锥度为1:1～1:4的倒锥形的蒸发腔，该蒸发腔在所述倒锥形的尖部均匀布设有3～6条与所述蒸汽通道连通的气道；
所述管壳与吸液芯紧配合的上头为所述热管的蒸发段，与蒸汽通道对应的下部为所述热管的冷凝段。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发段在上的热管，其特征在于，所述的管壳内表面沿轴向均匀密布有横截面为矩形或三角形的沟槽，该沟槽内设有烧结金属的辅助吸液芯。
3.根据权利要求1或2所述的一种蒸发段在上的热管，其特征在于，所述的承托管的管壁上密布有通孔。
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