內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，包括由端蓋、熱管本體形成的真空密閉腔體及封閉于真空密閉腔體內(nèi)的工作流體，熱管本體內(nèi)壁有“C”形螺旋形溝槽。本實(shí)用新型的技術(shù)效果為：熱管本體內(nèi)壁的“C”形螺旋溝槽，使受熱的工作流體加速流動(dòng)，加快了蒸發(fā)冷凝過程，提高了換熱系數(shù)，強(qiáng)化換熱，增大了換熱效率。而且增加工作流體的換熱面積，防止了產(chǎn)生厚邊界層，有利于換熱效率的提高。本實(shí)用新型適用范圍廣，在同樣換熱條件下，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約金屬材料。
【專利說明】?jī)?nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本實(shí)用新型屬于換熱元件中強(qiáng)化傳熱管領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種高效的強(qiáng)化傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。傳統(tǒng)熱管采用無縫鋼管制成，內(nèi)壁平滑，換熱效率低，且內(nèi)壁常常容易形成厚邊界層，造成熱管內(nèi)容易產(chǎn)生熱阻，影響傳熱效率和傳熱能力。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種熱管結(jié)構(gòu)，其申請(qǐng)?zhí)枮镃N200720178173.8，包括傳熱管基體、管外菱形肋和管內(nèi)螺旋溝槽，傳熱管基體、管外菱形肋和管內(nèi)螺旋溝槽為一體化結(jié)構(gòu)，管內(nèi)螺旋溝槽交叉分布在傳熱管基體內(nèi)，并呈左右旋向地成對(duì)出現(xiàn)。本實(shí)用新型雖然增大了換熱面積，降低了流速，使傳熱系數(shù)降低，從而影響了熱管的傳熱性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中熱管換熱面積小、容易形成邊界層，造成傳熱系數(shù)和傳熱效率低的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，工作流體在熱管內(nèi)受熱沸騰汽化，生成的蒸汽在管內(nèi)高速上升，帶動(dòng)管內(nèi)的工作流體沿內(nèi)壁的螺旋溝槽成膜狀向上流動(dòng)，并不斷蒸發(fā)汽化，使工作流體加速流動(dòng)，提高了傳熱系數(shù)，使傳熱效率比現(xiàn)有技術(shù)提高了25%。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，包括由端蓋、熱管本體形成的真空密閉腔體及封閉于真空密閉腔體內(nèi)的工作流體,為了提高熱管本體內(nèi)壁的換熱面積,熱管本體內(nèi)壁設(shè)置左右旋向?qū)ΨQ交叉分布的“C”形螺旋溝槽，螺旋溝槽與熱管本體軸線的夾角β滿足10°≤β≤60° ;所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽深與管體內(nèi)徑的比值為0.05-0.15;所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽寬與管體內(nèi)徑的比值為0.15-0.3。
[0007]優(yōu)選的是，所述的螺旋槽與熱管本體軸線的夾角β為10° < β <50°。
[0008]優(yōu)選的是，所述的螺旋槽與熱管本體軸線的夾角β為10° < β <35°。
[0009]優(yōu)選的是，所述的螺旋溝槽與熱管本體軸線的夾角β =45°。
[0010]所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽深與管體內(nèi)徑的比值為0.1，所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽寬與管體內(nèi)徑的比值為0.25。因?yàn)棣?=45°，A = 0.1，B = 0.25時(shí)，流速為
0.7mm/s，傳熱系數(shù)為10.5，傳熱效率提高25.25%。
[0011]優(yōu)選的是，所述的熱管本體外壁涂有絕緣層，厚度為0.08mm-lmm。因?yàn)檫@樣的厚度可以有效的防水垢、防酸、防水。
[0012]優(yōu)選的是，所述的熱管基體橫截面為圓形或橢圓形。因?yàn)槠渚哂辛鲃?dòng)阻力小，不易結(jié)垢、振動(dòng)小和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。[0013]優(yōu)選的是，所述的端蓋與熱管基體兩端是無縫焊接在一起的。
[0014]優(yōu)選的是,所述的熱管基體內(nèi)徑為2mm-200mm。
[0015]優(yōu)選的是,所述的熱管基體長(zhǎng)度為lmm-100m。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)效果為:
[0017]熱管本體內(nèi)壁的“C”形螺旋溝槽，使受熱的工作流體加速流動(dòng)，加快了蒸發(fā)冷凝過程，提高了換熱系數(shù)，強(qiáng)化換熱，增大了換熱效率。而且增加工作流體的換熱面積，防止了產(chǎn)生厚邊界層，有利于換熱效率的提高。本實(shí)用新型適用范圍廣，在同樣換熱條件下，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約金屬材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本圖1的的A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在本說明書中，為了敘述方便，將螺旋溝槽3橫截面槽深5與熱管本體2內(nèi)徑的比值稱為A，將螺旋溝槽3橫截面槽寬6與熱管本體2內(nèi)徑的比值稱為B。下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0021]實(shí)施例1:
[0022] 如圖1、圖2所示，一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，包括由端蓋1、熱管本體2形成的真空密閉腔體及封閉于真空密閉腔體內(nèi)的工作流體，熱管本體2內(nèi)壁有“C”形螺旋形溝槽3?！癈”形螺旋溝槽3左右旋向?qū)ΨQ，交叉分布在熱管本體2內(nèi)。螺旋溝槽3與熱管本體2軸線的夾角β滿足10°≤β≤60°，“C”形螺旋溝槽3橫截面槽寬6與熱管本體2內(nèi)徑的比值設(shè)置在0.15-0.3，“C”形螺旋溝槽3橫截面槽深5與熱管本體2內(nèi)徑的比值為0.05-0.15時(shí)，可以提高傳熱性能。熱管本體2為金屬無縫管，至少為銅、鋁、碳鋼、不銹鋼或合金鋼中的一種，其具有耐高溫、耐壓強(qiáng)的特點(diǎn)，可以最大限度的傳遞熱量，確保加熱效率，同時(shí)還可以提升安全系數(shù)。熱管本體2外壁涂有絕緣層，厚度為0.0Smm-1mm,用來防水垢、防酸、防水。端蓋I與熱管本體2兩端采用無縫焊接技術(shù)焊接在一起。熱管本體2橫截面為圓形或橢圓形，內(nèi)徑為2mm-200mm，長(zhǎng)度為lmm-100m。工作流體為熱敏性、粘度不大的溶液，如溴化鋰溶液。工作流體在熱管內(nèi)受熱沸騰汽化，生成的蒸汽在管內(nèi)高速上升，帶動(dòng)管內(nèi)的工作流體沿內(nèi)壁的螺旋溝槽成膜狀向上流動(dòng)，并不斷蒸發(fā)汽化，加速流動(dòng)，加速了蒸發(fā)冷凝過程，強(qiáng)化了換熱。同時(shí)管內(nèi)換熱面積增大，也可防止生成厚邊界層，提高了換熱效率。
[0023]“C”形螺旋溝槽3與熱管本體2軸線的夾角(β )4，β =45°，Α = 0.1,B = 0.25時(shí)，工作流體流速為0.7mm/s，傳熱系數(shù)為10.5，傳熱效率提高25.25%。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于β、A及B的取值不同。實(shí)施例2取“C”形螺旋溝槽3與熱管本體2軸線的夾角(β)4，β =10°，Α = 0.05，Β = 0.15。該情況下，工作流體流速為0.3mm/s，傳熱系數(shù)為3.73，傳熱效率提高24.57%。
[0026]實(shí)施例3:
[0027]實(shí)施例3與前兩個(gè)實(shí)施例的區(qū)別僅在于β、A及B的取值不同。實(shí)施例3取β =30°，A = 0.08，B = 0.2。該情況下，工作流體流速為0.45mm/s，傳熱系數(shù)為5.0，傳熱效率提聞 24.78 。
[0028]實(shí)施例4:
[0029]實(shí)施例4與前三個(gè)實(shí)施例的區(qū)別僅在于β、A及B的取值不同。實(shí)施例4取β =60°，Α = 0.15，Β = 0.3。該情況下，工作流體流速為0.5mm/s，傳熱系數(shù)為7.28，傳熱效率提聞 25.02 % ο
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，包括由端蓋、熱管本體形成的真空密閉腔體及封閉于真空密閉腔體內(nèi)的工作流體，其特征在于:所述的熱管本體內(nèi)壁有左右旋向?qū)ΨQ交叉分布的“C”形螺旋溝槽，螺旋溝槽與熱管本體軸線的夾角β滿足10°≤β≤60° ;所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽深與熱管本體內(nèi)徑的比值為0.05-0.15 ;所述的“C”形螺旋溝槽橫截面槽寬與熱管本體內(nèi)徑的比值為0.15-0.3。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的β滿足10° ^ β ^ 50°。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的β滿足10° ^ β ^ 35°。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的β滿足β=45°。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的熱管本體和管內(nèi)的螺旋槽為一體化結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的熱管本體外側(cè)涂有絕緣層，絕緣層厚度為0.
7.如權(quán)利要求1-4任一所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的端蓋與熱管本體兩端是焊接在一起的。
8.如權(quán)利要求1-4任一所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的熱管本體橫截面為圓形或橢圓形。
9.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的熱管本體長(zhǎng)度為Imm-1OOm0
10.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)置螺旋槽導(dǎo)熱熱管，其特征在于:所述的熱管本體內(nèi)徑為2mm-200mmo
【文檔編號(hào)】F28F1/40GK203534298SQ201320668850
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】林歡, 董華, 單梅, 王永春, 劉學(xué)波, 董典同 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)