CN2613740Y - 热管 - Google Patents

Abstract

一种用以传导热量的热管，其具有一金属外壳，该外壳围成一密闭的容腔，该容腔的内壁面设有若干个纵向沟槽，以提供毛细作用力，该容腔被抽成接近真空的低压状态，其内容设有适量的工作液体，一金属网状遮蔽结构设于该容腔内的中间段，并覆盖在上述容腔的内表面，将该热管中间段的沟槽与容腔隔离开来，从而可减小气液两态工作液体在流动过程中的干扰。

Description

热管

【技术领域】

本实用新型是关于一种传热装置，特别是指一种热管。

【背景技术】

热管是利用液体在气液两相间转化时温度保持不变而可吸收或放出大量热的原理进行工作的，热管通常是采用导热性能良好的金属材料作为外壳，其围成一密闭的低压腔室，腔室内容装一定体积的易于发生相变的工作液体，如水、乙醇、丙酮等，热管按工作时执行功能的不同，通常可划分为蒸发段、绝热段、冷凝段。蒸发段与热源接触吸收热量，冷凝段用于散热，蒸发段和冷凝段分别位于热管的两端，而绝热段位于蒸发段与冷凝段之间，当热管蒸发段受热时，温度升高，腔室内工作液体汽化，吸收大量的汽化热而经过绝热段向冷凝段扩散，冷却后回流，往复循环即可将蒸发段吸热的热量传导至冷凝段，进而散发出去。由于热管充分利用了金属材料导热性能好及液态物质热循环速度快的优点，因而传热快，效率高，可实现较长距离传热，在电子散热领域得到了广泛的应用。

如图1所示是通常采用的热管2结构，按其主要功能可分为三个部分，即蒸发段L、绝热段M及冷凝段N，热管2主体为一导热性能较佳的金属材料围成的壳体20，其内形成一低压腔室22，其内容设一定体积的工作液体(图未示)，该腔室22内壁的整段长度附设有毛细结构24，通常为烧结金属粉末，其可增加内壁的表面粗糙度及面积，并可产生一定的毛细吸附力，使扩散至冷凝端N的蒸汽液化后回流。

在上述热循环过程中，蒸汽(气化的工作液体)由蒸发段L向冷凝段N流动，而冷却后的工作液体沿腔室22内壁回流，其与蒸气的流动方向相反，由于热管2内相变化过程激烈，蒸气流动速度非常快，因而在气液交界面便产生一界面剪切力，该剪切力阻止蒸汽向冷凝段N扩散，同时将部分回流工作液体带入蒸气并再次带回冷凝段N，使回流到蒸发段L的工作液体减少(一部分滞积于冷凝段N)，同时，因上述剪切力的存在，使热管2内工作液体的流动速度大大减慢，从而降低热管2传热性能。

同时，蒸气与工作液体的流动方向不同还导致工作液体回流的阻力增大，使毛细结构24的负担增大，毛细吸附力减弱，从而使热管2不再适合于长距离传导热量。因此，有必要改善目前热管内气液两相界面剪切力大而影响热传导性能的缺陷。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种高效的传热装置，特别是指一种可有效消除气液两相界面剪切力而适合于长距离传导热量的热管。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：

本实用新型热管具有一金属外壳，该金属外壳围成一密封的低压容腔，其内容设有一定量的工作液体，该容腔的内表面具有毛细结构，一网状遮蔽结构位于该容腔内的中间段并覆盖在毛细结构表面。

本实用新型由于在热管的中间段覆盖有网状遮蔽结构，将该段的容腔与毛细结构隔离，从而可以避免蒸气与回流的液体的间发生剪切干扰，能较大幅度减小液体回流的阻力，从而大大提高热管的传热性能。

【附图说明】

下面参照附图，结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是现有热管的轴向剖视图。

图2是本实用新型热管的轴向剖视图。

图3是图2中沿III-III向的剖视图。

图4是第2中沿IV-IV向的剖视图。

图5是第2中沿V-V向的剖视图。

【具体实施方式】

请参阅图2至图5，本实用新型热管1具有传统热管的三段结构，即蒸发段A、绝热段B、冷凝段C。该热管1具有一圆筒状外壳10，该外壳10是由铜等导热性能较佳的金属材料制成，其两端密封，从而在内部形成一封闭的容腔12，该容腔12被抽成接近真空的低压状态。其内容设有一定量的易于发生相变化的工作液体(图未示)，如水、乙醇、丙酮等，该容腔12的内壁面整段长度纵向延设有若干个沟槽14，用以提供毛细吸附力，当然，沟槽14只是本实用新型热管1的一个较佳实施方式，其它对回流工作液体提供毛细吸附力的结构均可。一圆筒状遮蔽结构16覆盖在容腔内表面的绝热段B，并与该容腔12内壁面紧密贴合(与沟槽14底面不接触)，该遮蔽结构16可为铜网、烧结金属粉末或其它纤维状金属壳体结构。其将位于绝热段B的沟槽14与容腔12分隔开来，而蒸发段A及冷凝段C的沟槽14均暴露在容腔12中，并直接与容腔12相通。

当热管1蒸发段A受热时，该段工作液体蒸发成气态，并迅速经由绝热段B向冷凝段C扩散，进而充满整个容腔12，扩散至冷凝段C的蒸汽放热并冷凝形成液态工作液体，其通过沟槽14的毛细吸附力经由绝热段B回流到蒸发段A，如此往复循环可将热量快速地从蒸发段A传递到冷凝段C。由于在容腔12的绝热段B设有一遮蔽结构16，使水蒸气流经绝热段时与沟槽14中回流的液态水不发生剪切干扰，从而减小回流阻力，使热管1内工作液体循环速度大大提高，同时，因气液两态工作液体干扰小，使热管1保持长距离高效传热。

Claims (6)

1.一种用以传热的热管，包括一金属外壳，围成一密封的低压容腔，其内容设有一定量的工作液体，该容腔的内表面具有毛细结构，其特征在于：一网状遮蔽结构位于该容腔内的中间段，并覆盖在容腔的内表面。

2.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该金属外壳为铜。

3.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该毛细结构为若干个纵向延设的沟槽。

4.如权利要求3所述的热管，其特征在于：该遮蔽结构覆盖在容腔内表面而与沟槽底面不接触。

5.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该工作液体为水、乙醇或丙酮。

6.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该遮蔽结构为铜网。

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