CN2650055Y - 一种强化传热型热管 - Google Patents
一种强化传热型热管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2650055Y CN2650055Y CN 03249065 CN03249065U CN2650055Y CN 2650055 Y CN2650055 Y CN 2650055Y CN 03249065 CN03249065 CN 03249065 CN 03249065 U CN03249065 U CN 03249065U CN 2650055 Y CN2650055 Y CN 2650055Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- thermotube
- heat pipe
- section
- helical gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 12
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract 2
- 241001660693 Trapezia Species 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 238000005213 imbibition Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
一种强化传热型热管，涉及一种利用气液相变传递热量的高性能传热元件。本实用新型是在热管内壁制造有与热管管轴呈同一夹角的多头螺旋齿，其螺旋齿的螺旋角为3－40°，齿高为0.1－0.4mm，齿顶角为10－85°；螺旋齿的截面采用梯形或三角形。该热管通过改变其管内的微细结构，使管内流体产生螺旋流和分离流，边界层受到强烈扰动，从而强化热管蒸发段的换热；另外，由于螺旋齿的存在，不仅增加了冷凝面积，而且使得液膜受到扰动且液膜厚度被拉薄，且螺旋槽道使冷凝段液体易于向蒸发段回流，因此有效的强化了热管冷凝段换热。该热管可应用于余热回收、卫星温控等多个技术领域，尤其适用于电子元器件、电机等的高热流密度散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用气液相变传递热量的高性能传热元件，可应用于余热回收、卫星温控等多个技术领域，尤其适用于电子元器件、电机等的高热流密度散热。
背景技术
热管是利用气液相变传递热量的高性能传热元件，已被广泛应用于各技术领域，如航天航空器热控制，电子元器件及电机的散热以及烟气的热回收等。为适应现代技术的发展，热管的内部结构有待于进一步改造以提升热管的传热能力。重力热管(热虹吸)是最简单的结构形式，由于其管内无吸液芯，冷凝液只能靠重力回流，故重力热管不能在失重(零重力)状态或水平位置工作。带有吸液芯的热管如烧结芯管或内有槽道的热管，则可依靠吸液芯毛细作用使冷凝液回流，可在失重(零重力)状态或水平位置工作，并且传热能力要比重力热管好。烧结芯管是把具有一定粒度的金属颗粒烧结在热管内壁而成的，其制造工艺复杂，成本较高，而且烧结将降低管壳强度，烧结芯占据蒸汽通道，影响换热。在热管内壁上开槽道是提供吸液芯的又一种方式，而目前用的较多的是轴向槽道，槽道结构有待于改进以进一步提高热管的传热能力。
中国专利CN210886U中所谓的“螺旋槽型热管”是通过滚压外壁制成的，热管内难以形成吸液芯；中国专利CN2438080Y中言及的“无芯非重力热管”要求在内壁开出的螺旋槽道的凸台和凹槽都深而窄，且凸台的顶部截面和凹槽底部截面呈单曲率半径圆弧，并且螺旋角为48±5°，深而窄的槽及48°的螺旋角有可能使回流阻力较大，冷凝液不宜顺利回流到蒸发段，影响换热。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种强化传热型热管，该热管不仅制造工艺简单，成本低，而且传热能力强。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种强化传热型热管，其特征在于：在热管内壁制造有与热管管轴呈同一夹角的多头螺旋齿，所述螺旋齿的螺旋角β为3～40°，齿高H为0.1～0.4mm，齿顶角α为10～85°。
本实用新型所述的多头螺旋齿的头数为30～70；所述的螺旋齿的截面为梯形或三角形；
本实用新型通过改变热管管内的微细结构，与现有技术相比具有以下优点及有益效果：①可强化热管蒸发段的换热，使管内流体产生螺旋流和分离流，边界层受到强烈扰动，其液膜变薄，气泡容易脱离；同时螺旋齿的存在可使汽化核心增加，所有这些均强化蒸发段的换热，而且螺旋流增加了液体对管子的周向湿润和减少了气流对液体的携带，可使临界热负荷提高，推迟蒸干的发生。②强化热管冷凝段换热，螺旋齿的存在，不仅增加了冷凝面积，而且使得液膜受到扰动且液膜厚度被拉薄，并且螺旋槽道使冷凝段液体易于向蒸发段回流，这些均强化冷凝段的换热。③本实用新型制作工艺简单，产品质量稳定，成本低。
传热能力强，为非重力型热管，可在-3～90°倾角下工作。
附图说明
图1为本实用新型强化传热型热管结构示意图。
图2为热管内壁螺旋齿的结构示意图。
图中：符号含义如下：φ为管外径，w为槽底宽，H为齿高，α为齿顶角，β为螺旋角。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型是在其热管内壁制造有与热管管轴呈同一夹角的多头螺旋齿，螺旋齿的主要结构参数是螺旋角β、齿高H、齿顶角α和齿数；为达到高传热性能，螺旋角β一般采用3-40°，螺旋齿的齿高H为0.1～0.4mm，齿顶角α为10～85°，齿数为30～70；螺旋齿的截面形状一般为梯形或三角形等。在满足强度要求的前提下底壁厚δ越薄越好，以节省金属材料，管外径φ一般可为3～16mm，对于高热流密度散热，则宜选3～5mm的小管径。
热管制作时，只需先在管内壁加工出以上螺纹齿，其它制作工序如充液、封口等与现有热管的制作相同。通过对一外径为5mm的内螺旋齿热管及对应的光壁和烧结芯热管的对比换热性能实验表明，内螺旋齿热管的蒸发换热系数和冷凝换热系数分别为光壁管的10和8倍以上，同时其传热能力最高，而烧结芯热管的蒸发换热系数和冷凝换热系数虽高于光壁管但低于内螺旋齿热管。本热管为非重力型热管，可在-3～90°倾角下工作。
Claims (3)
1.一种强化传热型热管，其特征在于：在热管内壁制造有与热管管轴呈同一夹角的多头螺旋齿，所述螺旋齿的螺旋角β为3～40°，齿高H为0.1～0.4mm，齿顶角α为10～85°。
2.按照权利要求1所述的强化传热型热管，其特征在于：所述的多头螺旋齿的头数为30～70。
3.按照权利要求1或2所述的强化传热型热管，其特征在于：所述的螺旋齿的截面为梯形或三角形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03249065 CN2650055Y (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种强化传热型热管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03249065 CN2650055Y (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种强化传热型热管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2650055Y true CN2650055Y (zh) | 2004-10-20 |
Family
ID=34327490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 03249065 Expired - Lifetime CN2650055Y (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种强化传热型热管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2650055Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822513A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-28 | 广州大学 | 一种反重力热管及其制造方法 |
| CN105509535A (zh) * | 2016-01-17 | 2016-04-20 | 河南鸿昌电子有限公司 | 一种散热件 |
| CN108871023A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-11-23 | 天津城建大学 | 大长径比附壁旋流蒸发型地埋重力热管 |
-
2003
- 2003-09-26 CN CN 03249065 patent/CN2650055Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822513A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-28 | 广州大学 | 一种反重力热管及其制造方法 |
| CN105509535A (zh) * | 2016-01-17 | 2016-04-20 | 河南鸿昌电子有限公司 | 一种散热件 |
| CN108871023A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-11-23 | 天津城建大学 | 大长径比附壁旋流蒸发型地埋重力热管 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201034436Y (zh) | 双重强化的蒸发用传热管 | |
| CN87107184A (zh) | 蒸发冷凝用传热管 | |
| CN1743783A (zh) | 热管及其制备方法 | |
| WO2017101235A1 (zh) | 一种加强型螺旋管高效换热器 | |
| CN107167008A (zh) | 一种超薄平板热管及其制造方法 | |
| CN1808044A (zh) | 烧结式热管及其制造方法 | |
| CN2650055Y (zh) | 一种强化传热型热管 | |
| CN210400120U (zh) | 管外具有螺旋t形翅片的螺旋扁管 | |
| CN104848726A (zh) | 一种多头螺旋段管体及多头螺旋槽纹换热管 | |
| CN205027175U (zh) | 一种新型三层套管式换热装置 | |
| CN106839795A (zh) | 一种经疏水性处理的高效泡沫金属蒸汽冷凝器 | |
| CN2738192Y (zh) | 异型换热管套管换热器 | |
| CN102997740A (zh) | 一种新型的管内沸腾换热的强化管 | |
| CN205090672U (zh) | 双螺旋管冷凝器 | |
| CN101929821A (zh) | 一种通孔金属泡沫多孔螺纹管 | |
| CN1811328A (zh) | 热管及其制造方法 | |
| CN204563648U (zh) | 一种节能增效的再沸器 | |
| CN107144162B (zh) | 一种带环形元器件的重力热管 | |
| CN2548109Y (zh) | 交叉齿内螺纹无缝高效传热管 | |
| CN2742369Y (zh) | 一种用于冷凝器或蒸发器的内肋化管 | |
| CN207805081U (zh) | 一种螺旋扭曲管重沸器 | |
| CN2462335Y (zh) | 波纹螺旋换热管 | |
| CN105277021A (zh) | 同轴缠绕式换热器 | |
| CN2347132Y (zh) | 内表面开有高低螺纹齿的传热管 | |
| CN201122067Y (zh) | 具有双层毛细组织的热管结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20130926 Granted publication date: 20041020 |