專利名稱：平片形脈動熱管傳熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種平片形脈動熱管傳熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著能耗的增加，能源的緊缺問題已日趨嚴重。對于能源的合理利用，特別是低品 位熱量(如太陽能、工業(yè)余熱等)的合理利用越來越受到關(guān)注。為了采集并傳遞熱量，人們 需要一種能高效傳遞熱量的裝置，傳統(tǒng)的金屬已無法滿足人們的需要，而熱管的當量傳熱 量是導熱能力最優(yōu)良的金屬如銀、銅、鋁等的幾百倍，甚至上千倍，因此有“近超導熱體”之 稱?，F(xiàn)有的熱管在一些低品位熱量利用裝置(如太陽能集熱器等)中的應(yīng)用，取得了一定 的效果。但傳統(tǒng)熱管管內(nèi)壁必須有吸液芯材料，因此使得熱管尺寸大，重量增加，一定程度 上限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。脈動熱管是Akachi于20世紀90年代初提出的一種新型熱管，由沒 有毛細吸液芯的金屬毛細管彎曲成蛇形結(jié)構(gòu)組成，可分為環(huán)路型和開路型兩種。脈動熱管 運行原理和傳熱特性與傳統(tǒng)熱管有很大的不同。脈動熱管通道很細，在表面張力作用下，通 道中形成許多封閉的液塞和氣塞，在熱作用下，氣、液塞在加熱段和冷卻段之間做一種不穩(wěn) 定的、方向隨機的脈動流動，實現(xiàn)熱傳遞，并因此具有很高的散熱能力。脈動熱管與傳統(tǒng)熱 管相比具有如下優(yōu)點體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳熱性能好，并可以根據(jù)需要制造出各種 形狀。但現(xiàn)有的脈動熱管由于是采用金屬毛細管進行彎曲所制成，不僅制造工藝復雜、且良 品率低、成本較高，不適合大規(guī)模推廣。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的脈動熱管制造工藝復雜、成本較高的技術(shù)問題，本實用新型提供 一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本低、制作簡單的平片形脈動熱管傳熱裝置。為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本實用新型的技術(shù)方案是一種平片形脈動熱管傳熱裝置， 包括在內(nèi)部由多個隔柵分割成多個通道的多孔扁平管，所述的多孔扁平管中填充有導熱介 質(zhì)，其所述的多孔扁平管中的各個隔柵分別在其端部沿軸線方向開有缺口，而使多孔扁平 管內(nèi)部形成互相連接的連通回路。上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的多孔扁平管為單排多孔扁平管， 所述的隔柵分別依次交替在多孔扁平管軸線方向相對兩端的其中一端開有缺口，使整個單 排多孔扁平管內(nèi)部形成盤旋的蛇形連通回路。上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的多孔扁平管為單排多孔扁平管， 所述的隔柵每相隔一個在多孔扁平管軸線方向相對兩端同時開有缺口，使整個單排多孔扁 平管內(nèi)部形成多個并排且相對獨立的連通回路。上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的多孔扁平管為多排多孔扁平管， 所述的隔柵分別依次交替在多孔扁平管軸線方向相對兩端的其中一端開有缺口，且在多孔 扁平管內(nèi)部處于最外側(cè)相鄰的上下兩通道之間的格柵的一端也開有缺口，使整個多排多孔 扁平管內(nèi)部形成整體相連接的盤旋連通回路。[0008]上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的多孔扁平管的材料為銅，所填充 的導熱介質(zhì)為水或四氟乙烷或三氟二氯乙烷。上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的多孔扁平管的材料為鋁，所填充 的導熱介質(zhì)為氨。上述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其所述的導熱介質(zhì)的填充量為30% 60%。本實用新型的技術(shù)效果在于，通過對已經(jīng)在制冷空調(diào)領(lǐng)域的平行流冷凝器上得到 廣泛應(yīng)用的多孔扁平管進行簡單的改造，即可得到結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的脈動熱管， 其原材料成本低、制造工藝簡單，且傳熱效果好，可得到有效的推廣利用。

圖1為單排多孔扁管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為雙排多孔扁管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為單排多回路的開路型脈動熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為單排單回路的環(huán)路型脈動熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為雙排多回路的環(huán)路型脈動熱管的回路連通方向示意圖；圖6為脈動熱管的兩種基本形式。其中，1為隔柵。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。實施例僅用于說明本實用新型而 非限制本實用新型的范圍。在閱讀了本實用新型所公布的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本 實用新型所作的無需創(chuàng)造性勞動而得出的各種改動和修改，同樣屬于本申請所附權(quán)利要求 書所限定的范圍。本實用新型脈動熱管的材質(zhì)為銅或鋁，各通道當量直徑范圍多小于2mm。材質(zhì)為銅 時工作介質(zhì)可選為水、四氟乙烷、三氟二氯乙烷等，材質(zhì)為鋁時工作介質(zhì)為氨等。實施例1 參見圖1、圖3，本實施例使用分有八個通道的單排多孔扁平管，首先按照需要截 取一定長度的單排多孔扁平管，通過進一步加工，將通道a與通道b、通道c與通道d、通道 e與通道f、通道g與通道h之間的隔柵在A端削去一部分；同時，將通道b與通道C、通道d 與通道e、通道f與通道g之間的隔柵在B端削去一部分。然后抽真空，充注一定量的導熱 介質(zhì)，將兩端封閉。這樣，可以使各通道順次相連，形成圖3所示的單排多回路開路型脈動 熱管。參見圖6(b)，使用時，將脈動熱管兩端分別置于加熱熱源和冷卻介質(zhì)中，導熱介質(zhì) 在表面張力的作用下，在蛇形通道內(nèi)形成相互間隔的氣塞和液塞。液塞在加熱段受熱蒸發(fā) 一部分，使液塞減少或縮短，相應(yīng)的氣塞增加或變長。氣塞在冷卻段放熱凝結(jié)一部分，使氣 塞減少或縮短，相應(yīng)的液塞增加或變長。氣塞和液塞在蛇形通道內(nèi)振蕩，在振蕩過程中將熱 量由加熱段傳到冷卻段，從而實現(xiàn)零部件的冷卻散熱或低品位熱量的利用。實施例2[0025]參見圖1、圖4，本實施例使用分有八個通道的單排多孔扁平管，首先按照需要截 取一定長度的單排多孔扁平管，通過進一步加工，將通道a與通道b、通道c與通道d、通道 e與通道f之間、通道g與通道h之間的隔柵在A端削去一部分；同時，將通道a與通道b、 通道c與通道d、通道e與通道f之間、通道g與通道h之間的隔柵在B端削去一部分。然 后抽真空，充注一定量的導熱介質(zhì)，將兩端封閉。這樣，可以分別使相鄰兩個通道相連成回 路，形成并聯(lián)的若干個單回路的環(huán)路型脈動熱管。參見圖6(a)，使用時，將脈動熱管兩端分別置于加熱熱源和冷卻介質(zhì)中，則整個脈 動熱管分為冷卻段、絕熱段和加熱段，內(nèi)部所填充的導熱介質(zhì)在表面張力的作用下，在蛇形 通道內(nèi)形成相互間隔的氣塞和液塞。液塞在加熱段受熱蒸發(fā)一部分，使液塞減少或縮短，相 應(yīng)的氣塞增加或變長。氣塞在冷卻段放熱凝結(jié)一部分，使氣塞減少或縮短，相應(yīng)的液塞增加 或變長。由于每兩個相鄰通道形成了一個封閉回路，氣塞和液塞可以在回路中振蕩，也可以 循環(huán)流動，在振蕩和循環(huán)流動過程中將熱量由加熱段傳到冷卻段，從而實現(xiàn)零部件的冷卻 散熱或低品位熱量的利用。實施例3參見圖2、圖5，本實施例使用分有八個通道的多排多孔扁平管，首先按照需要截 取一定長度的多排多孔扁平管，通過進一步加工，將通道b與通道C、通道d與通道e、通道 f與通道g、通道h與通道a之間的隔柵在A端削去一部分；同時，將通道a與通道b、通道c 與通道d、通道e與通道f之間、通道g與通道h之間的隔柵在B端削去一部分。然后抽真 空，充注一定量的導熱介質(zhì)，將兩端封閉。這樣，可以使各通道順次循環(huán)連接，形成如圖5所 示的上下連通的環(huán)路型脈動熱管。使用時，多回路的環(huán)路型脈動熱管類似于單回路的環(huán)路型脈動熱管，只是由于回 路數(shù)多，導熱介質(zhì)的振蕩和循環(huán)流動會更加劇烈，使得傳熱效果更好。重力熱管具有“熱二極管”的單向傳熱特性。同樣受重力的影響，當通道較少(如 少于40個)時，脈動熱管也具有“熱二極管”的單向傳熱特性。但是，由于脈動熱管運行的 動力是通道內(nèi)的壓力脈動，而非重力，當通道很多時，壓力脈動完全可以蓋過重力的影響， 使脈動熱管可以工作于高端加熱、低端冷卻的工況，從而使脈動熱管的安裝角度不受限制。 使用者可以根據(jù)需要利用脈動熱管的“熱二極管”的單向傳熱特性，也可以通過增加通道數(shù) 消除其“熱二極管”單向傳熱特性，達到隨意安裝的目的。
權(quán)利要求一種平片形脈動熱管傳熱裝置，包括在內(nèi)部由多個隔柵分割成多個通道的多孔扁平管，所述的多孔扁平管中填充有導熱介質(zhì)，其特征在于，所述的多孔扁平管中的各個隔柵分別在其端部沿軸線方向開有缺口，而使多孔扁平管內(nèi)部形成互相連接的連通回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的多孔扁 平管為單排多孔扁平管，所述的隔柵分別依次交替在多孔扁平管軸線方向相對兩端的其中 一端開有缺口，使整個單排多孔扁平管內(nèi)部形成盤旋的蛇形連通回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的多孔扁 平管為單排多孔扁平管，所述的隔柵每相隔一個在多孔扁平管軸線方向相對兩端同時開有 缺口，使整個單排多孔扁平管內(nèi)部形成多個并排且相對獨立的連通回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的多孔扁 平管為多排多孔扁平管，所述的隔柵分別依次交替在多孔扁平管軸線方向相對兩端的其中 一端開有缺口，且在多孔扁平管內(nèi)部處于最外側(cè)相鄰的上下兩通道之間的格柵的一端也開 有缺口，使整個多排多孔扁平管內(nèi)部形成整體相連接的盤旋連通回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的多孔扁 平管的材料為銅，所填充的導熱介質(zhì)為水或四氟乙烷或三氟二氯乙烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的多孔扁 平管的材料為鋁，所填充的導熱介質(zhì)為氨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平片形脈動熱管傳熱裝置，其特征在于，所述的導熱介 質(zhì)的填充量為30% 60%。
專利摘要本實用新型公開了一種平片形脈動熱管傳熱裝置，包括在內(nèi)部由多個隔柵分割成多個通道的多孔扁平管，所述的多孔扁平管中填充有導熱介質(zhì)，其所述的多孔扁平管中的各個隔柵分別在其端部沿軸線方向開有缺口，而使多孔扁平管內(nèi)部形成互相連接的連通回路。通過對已經(jīng)在制冷空調(diào)領(lǐng)域的平行流冷凝器上得到廣泛應(yīng)用的多孔扁平管進行簡單的改造，即可得到結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的脈動熱管，其原材料成本低、制造工藝簡單，且傳熱效果好，可得到有效的推廣利用。
文檔編號F28F21/08GK201715903SQ20102020584
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者張建華, 張高鵬, 曹雙俊, 曹小林, 李江, 段飛, 池東 申請人:中南大學