调节蒸发压力式热管

摘要

本发明是一种调节蒸发压力式热管，其涉及一种热管，包括壳体、波纹管感温包、热管工作介质、感温介质。所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包能够提高热管工作介质的蒸发压力，则提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，避免因蒸发段吸液芯干涸而出现热管失效的事故，从而确保所述热管在热流体温度波动时安全运行。所述热管蒸发段温度降低时，波纹管感温包能够降低热管工作介质的蒸发压力，则降低热管工作介质的蒸发温度，加速所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，提高所述热管的换热效率。

权利要求

1.一种调节蒸发压力式热管，所述热管包括壳体、热管工作介质；壳体内腔安装有吸液芯(7) ；壳体内腔加注热管工作介质；壳体包括管壳(6)、吸液芯(7)、上注液管(13)、上保护帽(14)；管壳(6)呈圆筒形，吸液芯(7)呈圆筒形，吸液芯(7)的材质含有毛细孔，吸液芯(7)安装在管壳(6)径向内表面；上保护帽(14)呈一端封闭的圆筒形；所述热管在装配时，从上注液管(13)向壳体内腔加注热管工作介质，然后在上注液管(13)的压封处(16)用压钳压扁，并在上注液管(13)的注液口(17)焊接密封；再把上保护帽(14)非封闭一端与管壳(6)的上端焊接在一起；其特征在于：所述热管还包括波纹管感温包、感温介质；波纹管感温包安装在壳体内腔，并且波纹管感温包位于所述热管蒸发段，波纹管感温包内腔加注感温介质，所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸发，使波纹管感温包内的压力增加，波纹管感温包沿着轴向膨胀，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积减小，则热管工作介质的蒸发压力增加，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯(7)内热管工作介质的蒸发速度；

壳体还包括下注液管(1)、下保护帽(2)、下端板(3)、导向套筒(10)、上端板(12)；下端板(3)呈圆盘形，下端板(3)中心有通孔，下注液管(1)的上端焊接在下端板(3)中心通孔中，下端板(3)径向外侧焊接在管壳(6)的下端；下保护帽(2)呈一端封闭的圆筒形；导向套筒(10)呈圆筒形，导向套筒(10)上端有径向开孔的排气孔(11)；上端板(12)呈圆盘形，上端板(12)偏离中心处有通孔，上注液管(13)的下端焊接在上端板(12)通孔中；导向套筒(10)上端焊接在上端板(12)下表面的中心处；上端板(12)径向外侧焊接在管壳(6)的上端；

波纹管感温包包括下焊接板(4)、波纹管(5)、上焊接板(8)、导向杆(9)；下焊接板(4)呈圆盘形，下焊接板(4)中心有焊接板通孔(15)，下焊接板(4)上表面与波纹管(5)的下端焊接在一起；导向杆(9)呈圆柱形；上焊接板(8)呈圆盘形，上焊接板(8)下表面与波纹管(5)的上端焊接在一起；导向杆(9)的下端焊接在上焊接板(8)上表面的中心处；所述热管装配后，波纹管感温包的下焊接板(4)的下表面与壳体的下端板(3)的上表面焊接在一起，并且使波纹管感温包的导向杆的上端安装在壳体的导向套筒(10)通孔中；

所述热管在装配时，从下注液管(1)经过焊接板通孔(15)向波纹管感温包内腔加注感温介质，然后在下注液管(1)的压封处(16)用压钳压扁，并在下注液管(1)的注液口(17)焊接密封；再把下保护帽(2)非封闭一端与管壳(6)的下端焊接在一起。

说明书

调节蒸发压力式热管

技术领域

[0001] 本发明是一种调节蒸发压力式热管，其涉及一种热管，特别是涉及一种采用波纹管感温包调节热管工作介质蒸发压力的热管。

背景技术

[0002] 热管由管壳﹑吸液芯和热管工作介质组成，热管的工作段分为蒸发段、绝热段和冷凝段三部分。当蒸发段吸收热流体热量时，热量通过管壳使浸透在吸液芯中的热管工作介质蒸发， 热管工作介质蒸汽在蒸发段和冷凝段之间形成的压差作用下流向冷凝段，冷流体通过管壳吸收冷凝段内腔热管工作介质蒸汽的热量，使热管工作介质蒸汽在冷凝段凝结为液体，冷凝后的热管工作介质被吸附在吸液芯的毛细孔中，并被输送至蒸发段，形成热管工作介质的工作循环。虽然热管的传热能力极大，但是也存在制约其工作能力的极限：粘性极限、声速极限、携带极限、毛细极限、沸腾极限等。这些传热极限与热管的尺寸、形状、热管工作介质、吸液芯结构、工作温度等有关。当工作温度低时，最易出现粘性极限及声速极限，当工作温度高时，则易出现毛细极限及沸腾极限。

[0003] 毛细极限是指当热管中的汽体和液体的循环压力降与所能提供的最大毛细压头达到平衡时，该热管的传热量达到最大值。若此时增加热管工作介质的蒸发量，则会因毛细压头不足，使抽回到蒸发段的液体不能满足蒸发量，导致发生蒸发段吸液芯干涸和过热，出现热管管壳温度剧烈升高，甚至烧毁热管。沸腾极限是指当热管中蒸发段径向热流密度很大时，会使热管工作介质沸腾。吸液芯内大量汽泡堵塞毛孔，破坏毛细抽吸作用，导致凝结的热管工作介质液体不能满足蒸发量。

[0004] 热管在运行中，热流体温度波动导致热管蒸发段温度高于设计温度、热管蒸发段径向热流密度大于设计值时，普通热管容易出现毛细极限及沸腾极限，导致热管管壳温度剧烈升高，甚至烧毁热管。

[0005] 若有一种热管，在热管蒸发段温度升高时，能够增加热管内腔的压力，即增加热管工作介质的蒸发压力，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，避免因蒸发段吸液芯干涸而出现热管失效的事故。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服热流体温度波动导致热管蒸发段温度高于设计温度时，普通热管容易出现毛细极限及沸腾极限，导致热管管壳温度剧烈升高，甚至烧毁热管的缺点，提供一种在热管蒸发段温度升高时，能够增加热管内腔的压力，即增加热管工作介质的蒸发压力，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，避免因蒸发段吸液芯干涸而出现热管失效事故的调节蒸发压力式热管。本发明的实施方案如下：

[0007] 本发明总的特征是调节蒸发压力式热管包括壳体、波纹管感温包、热管工作介质、感温介质。壳体内腔安装有吸液芯，波纹管感温包安装在壳体内腔，并且波纹管感温包位于所述热管蒸发段，波纹管感温包内腔加注感温介质，壳体内腔加注热管工作介质。所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸发，使波纹管感温包内的压力增加，波纹管感温包沿着轴向膨胀，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积减小，则热管工作介质的蒸发压力增加，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度。

[0008] 壳体包括下注液管、下保护帽、下端板、管壳、吸液芯、导向套筒、上端板、上注液管、上保护帽。管壳呈圆筒形，吸液芯呈圆筒形，吸液芯的材质含有毛细孔，吸液芯安装在管壳径向内表面。下端板呈圆盘形，下端板中心有通孔，下注液管的上端焊接在下端板中心通孔中，下端板径向外侧焊接在管壳的下端。下保护帽呈一端封闭的圆筒形。导向套筒呈圆筒形，导向套筒上端有径向开孔的排气孔。上端板呈圆盘形，上端板偏离中心处有通孔，上注液管的下端焊接在上端板通孔中。导向套筒上端焊接在上端板下表面的中心处。上端板径向外侧焊接在管壳的上端。上保护帽呈一端封闭的圆筒形。

[0009] 波纹管感温包包括下焊接板、波纹管、上焊接板、导向杆。下焊接板呈圆盘形，下焊接板中心有焊接板通孔，下焊接板上表面与波纹管的下端焊接在一起。导向杆呈圆柱形。上焊接板呈圆盘形，上焊接板下表面与波纹管的上端焊接在一起。导向杆的下端焊接在上焊接板上表面的中心处。所述热管装配后，波纹管感温包的下焊接板的下表面与壳体的下端板的上表面焊接在一起，并且使波纹管感温包的导向杆的上端安装在壳体的导向套筒通孔中。

[0010] 所述热管在装配时，从下注液管经过焊接板通孔向波纹管感温包内腔加注感温介质，然后在下注液管的压封处用压钳压扁，并在下注液管的注液口焊接密封。再把下保护帽非封闭一端与管壳的下端焊接在一起。从上注液管向壳体内腔加注热管工作介质，然后在上注液管的压封处用压钳压扁，并在上注液管的注液口焊接密封。再把上保护帽非封闭一端与管壳的上端焊接在一起。

[0011] 所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸发，使波纹管感温包内的压力增加，波纹管感温包沿着轴向膨胀，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积减小，则热管工作介质的蒸发压力增加，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度。

[0012] 所述热管蒸发段温度降低时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸汽凝结为液体，使波纹管感温包内的压力降低，波纹管感温包沿着轴向收缩，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积增加，则热管工作介质的蒸发压力降低，继而降低热管工作介质的蒸发温度，加速所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度。

[0013] 所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包能够提高热管工作介质的蒸发压力，则提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，避免因蒸发段吸液芯干涸而出现热管失效的事故，从而确保所述热管在热流体温度波动时安全运行。所述热管蒸发段温度降低时，波纹管感温包能够降低热管工作介质的蒸发压力，则降低热管工作介质的蒸发温度，加速所述热管蒸发段吸液芯内热管工作介质的蒸发速度，提高所述热管的换热效率。

附图说明

[0014] 说明书附图是调节蒸发压力式热管的结构图。其中图1是所述热管的轴测剖视图，图中展示波纹管感温包沿着轴向收缩的状态。图2是所述热管的轴测剖视图，图中展示波纹管感温包沿着轴向膨胀的状态。图3是波纹管感温包的轴测剖视图。图4是上端板、导向套筒、上注液管安装在一起的轴测剖视图。图5是下端板、下注液管安装在一起的轴测剖视图。图6是上保护帽或者下保护帽的轴测剖视图。图7是上注液管或者下注液管的轴测图。

[0015] 图中标注有下注液管1、下保护帽2、下端板3、下焊接板4、波纹管5、管壳6、吸液芯7、上焊接板8、导向杆9、导向套筒10、排气孔11、上端板12、上注液管13、上保护帽14、焊接板通孔15、压封处16、注液口17。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明做进一步叙述。

[0017] 参照图1、图2，调节蒸发压力式热管包括壳体、波纹管感温包、热管工作介质、感温介质。壳体内腔安装有吸液芯7，波纹管感温包安装在壳体内腔，并且波纹管感温包位于所述热管蒸发段，波纹管感温包内腔加注感温介质，壳体内腔加注热管工作介质。所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸发，使波纹管感温包内的压力增加，波纹管感温包沿着轴向膨胀，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积减小，则热管工作介质的蒸发压力增加，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯7内热管工作介质的蒸发速度。

[0018] 参照图1至图7，壳体包括下注液管1、下保护帽2、下端板3、管壳6、吸液芯7、导向套筒10、上端板12、上注液管13、上保护帽14。管壳6呈圆筒形，吸液芯7呈圆筒形，吸液芯7的材质含有毛细孔，吸液芯7安装在管壳6径向内表面。下端板3呈圆盘形，下端板3中心有通孔，下注液管1的上端焊接在下端板3中心通孔中，下端板3径向外侧焊接在管壳6的下端。下保护帽2呈一端封闭的圆筒形。导向套筒10呈圆筒形，导向套筒10上端有径向开孔的排气孔11。上端板12呈圆盘形，上端板12偏离中心处有通孔，上注液管13的下端焊接在上端板12通孔中。导向套筒10上端焊接在上端板12下表面的中心处。上端板12径向外侧焊接在管壳6的上端。上保护帽14呈一端封闭的圆筒形。

[0019] 波纹管感温包包括下焊接板4、波纹管5、上焊接板8、导向杆9。下焊接板4呈圆盘形，下焊接板4中心有焊接板通孔15，下焊接板4上表面与波纹管5的下端焊接在一起。导向杆9呈圆柱形。上焊接板8呈圆盘形，上焊接板8下表面与波纹管5的上端焊接在一起。导向杆9的下端焊接在上焊接板8上表面的中心处。所述热管装配后，波纹管感温包的下焊接板4的下表面与壳体的下端板3的上表面焊接在一起，并且使波纹管感温包的导向杆的上端安装在壳体的导向套筒10通孔中。

[0020] 所述热管在装配时，从下注液管1经过焊接板通孔15向波纹管感温包内腔加注感温介质，然后在下注液管1的压封处16用压钳压扁，并在下注液管1的注液口17焊接密封。再把下保护帽2非封闭一端与管壳6的下端焊接在一起。从上注液管13向壳体内腔加注热管工作介质，然后在上注液管13的压封处16用压钳压扁，并在上注液管13的注液口17焊接密封。再把上保护帽14非封闭一端与管壳6的上端焊接在一起。

[0021] 参照图1、图2，所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸发，使波纹管感温包内的压力增加，波纹管感温包沿着轴向膨胀，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积减小，则热管工作介质的蒸发压力增加，继而提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯7内热管工作介质的蒸发速度。

[0022] 所述热管蒸发段温度降低时，波纹管感温包内的一部分感温介质蒸汽凝结为液体，使波纹管感温包内的压力降低，波纹管感温包沿着轴向收缩，使所述热管内腔中容纳热管工作介质的体积增加，则热管工作介质的蒸发压力降低，继而降低热管工作介质的蒸发温度，加速所述热管蒸发段吸液芯7内热管工作介质的蒸发速度。

[0023] 所述热管蒸发段温度升高时，波纹管感温包能够提高热管工作介质的蒸发压力，则提高热管工作介质的蒸发温度，减缓所述热管蒸发段吸液芯7内热管工作介质的蒸发速度，避免因蒸发段吸液芯7干涸而出现热管失效的事故，从而确保所述热管在热流体温度波动时安全运行。所述热管蒸发段温度降低时，波纹管感温包能够降低热管工作介质的蒸发压力，则降低热管工作介质的蒸发温度，加速所述热管蒸发段吸液芯7内热管工作介质的蒸发速度，提高所述热管的换热效率。