CN2879089Y - 内热式热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内热式热管，其特点是，热管的吸热段开孔并至少穿有一根换热管，热管和换热管结合处密封，处于真空密封状态的热管腔内充有工作液体，换热管外置有吸液芯，换热管两端口置于热管外部。当热源介质流过换热管管内时，换热管外壁作为热管蒸发段内部热源，直接加热工作液体，受热的工作液体气化为蒸汽，蒸汽经绝热段抵达散热段散热冷凝，冷凝的液体经过吸液芯，在毛细力作用下流回吸热段。内热式结构，换热管外为蒸汽换热，具有管外壁换热系数大，管内介质流速易于控制，换热效果好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内部吸热式热管，属于热管技术领域。
背景技术
热管作为一种高效传热元件，自发明以来，在许多领域获得了广泛应用。典型的热管由管壳、吸液芯和端封组成，在抽成真空的热管腔内注入适量工作液体，管的一端为吸热段(蒸发段)，管的另一端为散热段(冷凝段)，在吸热段和散热段之间可有绝热段。热管使用中，一方面热管的内部热阻很小，热传导能力高；另一方面，热管吸热段和散热段的外部换热热阻较大，降低了热管的热传导能力，尤其在大热量传递中，外部换热热阻大的问题显得特别突出。通过分析可知，热管内部热阻小、传热能力高主要因为：汽液相变潜热大，真空中蒸汽运动阻力小，热管内壁蒸汽换热系数大。而热管外部热阻大，主要因为：热管外壁的气体或液体换热系数小，通常气体换热系数最小，蒸汽换热系数最大，气体换热系数比液体换热系数小一个数量级以上，液体换热系数比蒸汽换热系数小一个数量级以上。
为了减小热管外部热阻，须加大热管外部的换热面积或增大外部换热介质流动速度。加大外部的换热面积会导致热管成本增加，而增大外部介质流速，特别对液体介质，存在热管外部空间较大、流速不均、对流换热效果不佳等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有热管外部热阻大的缺点，提供一种内部吸热的内热式热管，提高热管传热效率。
本实用新型的技术方案是：一种内热式热管，其特点是，热管的吸热段开孔并至少穿有一根换热管，热管和换热管结合处密封，处于真空密封状态的热管腔内充有工作液体，换热管外置有吸液芯，换热管两端口置于热管外部。
所述的换热管管内设有扰流丝，改变管内热源介质流动紊流，提高换热效果。
所述的换热管设有内翅片和外翅片，增大换热管的换热面积，提高换热效果。
所述的内热式热管为分离式热管，分离式热管的吸热器为一容器，吸热器容器内设有多根换热管，以提高分离式热管吸热器换热效果，便于热源介质流动控制，减小吸热器体积，特别适用于大热量液体热源介质的换热。
所述的内热式结构，也可用于散热段散热，既为内冷式散热热管。
当热源介质流过换热管管内时，换热管外壁作为热管吸热段内部热源，直接加热工作液体，受热的工作液体气化为蒸汽，蒸汽经绝热段抵达散热段散热冷凝，冷凝的液体经过吸液芯，在毛细力作用下流回吸热段。这种内热式热管，换热管外为蒸汽换热，具有管外壁换热系数大，管内介质流速易于控制，换热效果好的优点。只要改变换热管热源介质温度，所述的内热式热管，也可作为内冷式热管，或为同时采用内热式和内冷式换热的热管。
附图说明
图1内热式热管结构图；
图2换热管扰流丝和翅片结构图；
图3换热管扰流丝和翅片结构左视图；
图4内热式的分离式热管示意图。
具体实施方式
由图1所示，一种内热式热管，其特点是，热管2的吸热段开孔并至少穿有一根换热管1，热管2和换热管1结合处通过焊接密封，处于真空密封状态的热管2腔内充有工作液体4，换热管1外置有吸液芯3，换热管1两端口置于热管外部。换热管通常采用金属管，也有用导热陶瓷管等。
由图2、图3所示，上述的换热管1内设有扰流丝6，改变管内热源介质5流动紊流，提高换热效果。所述的换热管1设有内翅片7和外翅片8，以提高换热管的换热系数。为了更好的提高换热效果，换热管1可同时置有扰流丝6、内翅片7和外翅片8。
由图4所示，所述的热管2为分离式热管9，它包括吸热器、散热器、输汽管、回液管。吸热器和散热器经输汽管及回液管连通成循环回路，在此循环回路内抽成真空并注入适量工作液体，如丙酮、乙醇、纯水等，处于真空条件下的液体从吸热器吸热气化为蒸汽，蒸汽经输汽管高速抵达远端的散热器后放热冷凝成液体，冷凝的液体经回液管返回到吸热器，液体的返回流动依靠重力或毛细管力。本实施例中，分离式热管9的吸热器为一容器10，容器10内设有多根换热管1，以提高吸热器换热效果，便于热源介质5流动控制，减小蒸发器体积。图4所示的是由多根换热管串联焊接而成，其起始端、终端及两根换热管焊接的其中一端置于容器10外部。
Claims (4)
1.一种内热式热管，其特征在于：热管(2)的吸热段开孔并至少穿有一根换热管(1)，热管(2)和换热管(1)结合处密封，处于真空密封状态的热管(2)腔内充有工作液体(4)，换热管(1)外置有吸液芯(3)，换热管(1)两端口置于热管外部。
2.根据权利要求1所述的内热式热管，其特征在于，所述的换热管(1)内设有扰流丝(6)，改变管内热源介质(5)流动紊流，提高换热效果。
3.根据权利要求1所述的内热式热管，其特征在于，所述的换热管(1)设有内翅片(7)和外翅片(8)，以提高换热管的换热系数。
4.根据权利要求1所述的内热式热管，其特征在于，所述的热管(2)为分离式热管(9)，分离式热管(9)的吸热器为一容器(10)，容器(10)内设有多根换热管(1)，以提高吸热器换热效果，便于热源介质(5)流动控制，减小吸热器体积。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104766636A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-08 | 中国科学技术大学 | 一种核燃料棒与中心冷却热管的嵌套一体化结构 |
| CN106610064A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 南通航运职业技术学院 | 一种节能型转轮余热回收装置及使用方法 |
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2006
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| CN104766636B (zh) * | 2015-04-20 | 2017-07-25 | 中国科学技术大学 | 一种核燃料棒与中心冷却热管的嵌套一体化结构 |
| CN106610064A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 南通航运职业技术学院 | 一种节能型转轮余热回收装置及使用方法 |
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