螺旋槽重力熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種降膜熱管，包括由端蓋、熱管基體形成的密閉腔體及封閉于密閉腔體內(nèi)的工作流體，熱管基體內(nèi)壁有螺旋槽，螺旋槽形成的溝槽在熱管基體內(nèi)壁交叉分布，并呈左右旋向地成對出現(xiàn)；所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-60°≤β≤-10°。本實用新型的技術效果為：熱管基體內(nèi)壁設有螺旋槽，螺旋槽形成了降膜的溝槽有利于強化傳熱，增加了管內(nèi)的換熱面積，同時用螺旋槽的表面結構來強化重力熱管的傳熱，增強了對邊界的擾動，有效破壞邊界層，減少換熱熱阻，提高了換熱效率。
【專利說明】螺旋槽重力熱管
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于強化傳熱管領域，具體涉及一種螺旋槽重力熱管。
【背景技術】
[0002]熱管是一種高效的強化傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與致冷介質(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，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。目前傳統(tǒng)熱管采用無縫鋼管制成，內(nèi)壁平滑，換熱面積小，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，影響了傳熱效率和傳熱能力。
[0003]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種熱管結構[申請?zhí)?CN200720178173.8]，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構，管外菱形肋彼此間斷，并沿軸向成螺旋狀分布構成整個管壁外表面的三維擴展表面，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出現(xiàn)。本實用新型雖然增大了換熱面積，但也使管的摩擦系數(shù)增大，管內(nèi)流動的壓力損失也會增大，從而影響了熱管的傳熱性能。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術中熱管換熱面積小、容易形成邊界層、管內(nèi)流動的壓力損失大造成傳熱效率和傳熱能力低的缺陷，本實用新型提供了一種螺旋槽重力熱管。
[0005]本實用新型的技術方案為:
[0006]一種螺旋槽重力熱管，包括端蓋、熱管基體形成的密閉腔體及封閉于密閉腔體內(nèi)的工作流體，為了有效增加換熱面積、防止生成厚邊界層，熱管基體內(nèi)壁設有螺旋槽，螺旋槽在熱管基體內(nèi)壁交叉分布，并呈左右旋向地成對出現(xiàn)；所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-60° ( β ^-10° ;所述的螺旋槽的橫截面槽深與熱管基體內(nèi)徑的比值為
0.05~0.15 ;所述的螺旋槽寬與熱管基體內(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基體軸線的夾角β為-60° ( β ^ -25°。
[0008]優(yōu)選的是，所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-60° ( β ^ -40°。
[0009]最為優(yōu)選的是，所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-45°。
[0010]優(yōu)選的是，所述的熱管基體外壁涂有絕緣層，絕緣層的厚度為0.08-lmm，用來防水垢、防酸、防水。
[0011]優(yōu)選的是，所述的熱管基體和管內(nèi)的螺旋槽為一體化結構。
[0012]優(yōu)選的是，所述的熱管基體橫截面為圓形或橢圓形，其具有流動阻力小，不易結垢、振動小和壽命長等優(yōu)點。
[0013]優(yōu)選的是，所述的端蓋與熱管基體兩端采用無縫焊接在一起。
[0014]優(yōu)選的是，所述的熱管基體內(nèi)徑為2_200mm。
[0015]優(yōu)選的是，所述的熱管基體長度為lmm-100m。[0016]本實用新型的技術效果為:
[0017]熱管基體內(nèi)壁設有螺旋槽，螺旋槽形成了降膜的溝槽有利于強化傳熱，增加了管內(nèi)的換熱面積，同時用螺旋槽的表面結構來強化重力熱管的傳熱，增強了對邊界的擾動，有效破壞邊界層，減少換熱熱阻，提高了換熱效率。另外，本實用新型適用范圍廣，在同樣換熱條件下，結構緊湊，節(jié)約金屬材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】:
[0021]實施例1:
[0022]如圖1、圖2所示，一種螺旋槽重力熱管，包括由端蓋1、熱管基體2形成的密閉腔體及封閉于密閉腔體內(nèi)的工作流體，熱管基體2內(nèi)壁設置螺旋槽3。熱管基體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、耐壓強的特點，可以最大限度的傳遞熱量，確保加熱效率，同時還可以提升安全系數(shù)。熱管基體2外壁涂有絕緣層，絕緣層的厚度為0.08-lmm，用來防水垢、防酸、防水。端蓋I與熱管基體2兩端采用無縫焊接在一起。熱管基體2橫截面為圓形或橢圓形，內(nèi)徑為2-200mm，長度為lmm-100m。工作流體為熱敏性、粘度不大的溶液，如溴化鋰溶液。工作流體在熱管基體內(nèi)受熱沸騰汽化，生成的蒸汽在管內(nèi)高速上升，在熱管基體的冷凝段凝結成液體，在重力的作用下沿螺旋槽3成膜狀向下流動，迅速與蒸發(fā)液結合，加速了蒸發(fā)冷凝過程，強化了傳熱。同時管內(nèi)換熱面積增大，也增強了對邊界的擾動，提高了換熱效率。螺旋槽3與熱管基體軸線的夾角β4為-10°，螺旋槽3的橫截面槽深5與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.05，螺旋槽3槽寬6與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.15時，管內(nèi)工作流體的流速為0.3mm/s，換熱系數(shù)為3.73，傳熱效率提高了 24.57%。
[0023]實施例2:
[0024]與實施例1的區(qū)別之處在于:螺旋槽3與熱管基體軸線的夾角β 4為-30°，螺旋槽3的橫截面槽深5與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.08，螺旋槽3槽寬6與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.2時，管內(nèi)工作流體的流速為0.45mm/s，換熱系數(shù)為5.0，傳熱效率提高了
24.78%。
[0025]實施例3:
[0026]與實施例1的區(qū)別之處在于:螺旋槽3與熱管基體軸線的夾角β 4為-45°，螺旋槽3的橫截面槽深5與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.1，螺旋槽3槽寬6與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.25時，管內(nèi)工作流體的流速為0.7mm/s，換熱系數(shù)為10.5，傳熱效率提高了
25.25%。
[0027]實施例4:
[0028]與實施例1的區(qū)別之處在于:螺旋槽3與熱管基體軸線的夾角β 4為-60°，螺旋槽3的橫截面槽深5與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.15，螺旋槽3槽寬6與熱管基體2內(nèi)徑的比值為0.3時，管內(nèi)工作流體的流速為0.5mm/s，換熱系數(shù)為7.28，傳熱效率提高了
25.02%。
【權利要求】
1.一種螺旋槽重力熱管，包括端蓋、熱管基體形成的密閉腔體及封閉于密閉腔體內(nèi)的工作流體，其特征在于:熱管基體內(nèi)壁有螺旋槽，螺旋槽形成的溝槽在熱管基體內(nèi)壁交叉分布，并呈左右旋向地成對出現(xiàn)；所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為60° ≤β≤10° ;所述的螺旋槽的橫截面槽深與熱管基體內(nèi)徑的比值為0.05~0.15 ;所述的螺旋槽寬與熱管基體內(nèi)徑的比值為0.15~0.3。
2.如權利要求1所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-60°≤β≤-25°。
3.如權利要求1所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-60°≤β≤-40°。
4.如權利要求1所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的螺旋槽與熱管基體軸線的夾角β為-45°。
5.如權利要求1-4任一所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的熱管基體外側涂有絕緣層，絕緣層的厚度為0.08-lmm。
6.如權利要求1-4任一所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的熱管基體和管內(nèi)的螺旋槽為一體化結構。
7.如權利要求1-4任一所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的端蓋與熱管基體兩端通過無縫焊接在一起。
8.如權利要求1-4任一所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的熱管基體橫截面為圓形或橢圓形。
9.如權利要求8所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的熱管基體內(nèi)徑為2-200mmo
10.如權利要求8所述的螺旋槽重力熱管，其特征在于:所述的熱管基體長度為1mm-1OOm0
【文檔編號】F28D15/02GK203534300SQ201320670079
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】董華, 王永春, 李麗, 林歡, 李丁 申請人:青島理工大學