一種脈動(dòng)熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脈動(dòng)熱管，包括熱管、冷凝器和蒸發(fā)器，所述熱管為多段U形空心管連接成的蛇形管路，所述熱管內(nèi)設(shè)有熱管介質(zhì)，所述熱管介質(zhì)和氣體在所述熱管內(nèi)形成間隔、長(zhǎng)度不等的氣塞和液塞，所述冷凝器和蒸發(fā)器位于所述熱管的兩端位置上或者中間位置上，當(dāng)所述冷凝器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述蒸發(fā)器位于所述熱管的中間位置上，當(dāng)所述蒸發(fā)器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述冷凝器位于所述熱管的中間位置上。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一處加熱兩處冷卻或者兩處加熱一處冷卻的功能，通過特殊材質(zhì)的熱管介質(zhì)填充到熱管里面提高導(dǎo)熱效率，從而達(dá)到同步降溫或等溫的效果，導(dǎo)熱迅速且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利說明】一種脈動(dòng)熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳質(zhì)傳熱的熱管【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雙蒸發(fā)器或雙冷凝器的脈動(dòng)熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]脈動(dòng)熱管(PulsatingHeat pipe)稱為振蕩熱管(eillating Heat Pipe),20世紀(jì)90年代由日本學(xué)者H.Akachi提出，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但機(jī)理復(fù)雜的兩相流傳熱器件，通常由毛細(xì)管彎曲繞制而成，管路抽真空并充灌部分容積的工作介質(zhì)，由于表面張力作用，毛細(xì)管中會(huì)形成汽塞和液塞相間的隨機(jī)分布的狀態(tài)。當(dāng)脈動(dòng)熱管的一端(蒸發(fā)段)加熱，另一端(冷凝段)冷卻，熱量就會(huì)通過管內(nèi)工作介質(zhì)的兩相振蕩流動(dòng)進(jìn)行傳遞，其傳熱效果是傳統(tǒng)熱管的幾十倍。
[0003]目前，市場(chǎng)上脈動(dòng)熱管一般為一端做蒸發(fā)器，另外一端做冷凝器，其結(jié)構(gòu)限制了散熱的應(yīng)用范圍，在一些特殊環(huán)境中，各個(gè)大功率產(chǎn)品需要達(dá)到同步降溫和等溫的散熱要求，而目前脈動(dòng)熱管還不能使各個(gè)不同功率產(chǎn)品達(dá)到同步降溫和等溫的效果，且該類設(shè)備制造工藝不僅復(fù)雜繁瑣，還很難同時(shí)滿足多處散熱或多處冷凝的功能。同時(shí)，由于脈動(dòng)熱管的導(dǎo)熱能力完全依賴于熱管內(nèi)部熱管介質(zhì)的導(dǎo)熱能力，而目前常見的熱管介質(zhì)有水、乙醇、丙酮等，散熱效果并不迅速，從而制約著熱管換熱效率，因此如何既迅速又能分多處同步進(jìn)行散熱或冷凝的熱管是目前脈動(dòng)熱管【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種混合介質(zhì)且雙蒸發(fā)器或雙冷凝器的脈動(dòng)熱管，可以實(shí)現(xiàn)一處加熱兩處冷卻或者兩處加熱一處冷卻的功能，通過特殊材質(zhì)的熱管介質(zhì)填充到熱管里面能夠提高導(dǎo)熱效率，從而達(dá)到同步降溫或等溫的效果，導(dǎo)熱迅速且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種脈動(dòng)熱管，包括熱管、冷凝器和蒸發(fā)器，所述熱管為多段U形空心管連接成的蛇形管路，所述熱管內(nèi)設(shè)有IKPa?50KPa壓強(qiáng)下封裝的熱管介質(zhì)，所述熱管介質(zhì)的充液率為45%?70%,所述熱管介質(zhì)和氣體在所述熱管內(nèi)形成間隔、長(zhǎng)度不等的氣塞和液塞；
[0006]所述冷凝器和蒸發(fā)器位于所述熱管的兩端位置上或者中間位置上，當(dāng)所述冷凝器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述蒸發(fā)器位于所述熱管的中間位置上，當(dāng)所述蒸發(fā)器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述冷凝器位于所述熱管的中間位置上，所述冷凝器和蒸發(fā)器之間為絕熱段。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:提出一種混合介質(zhì)且雙蒸發(fā)器或雙冷凝器的脈動(dòng)熱管，可以實(shí)現(xiàn)一處加熱兩處冷卻或者兩處加熱一處冷卻的功能，從而能夠達(dá)到同步降溫或等溫的效果，導(dǎo)熱迅速且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述熱管介質(zhì)是由0.5wt%?3wt%的碳納米材料、0.5wt%?2wt%的CuO納米材料、lwt%?1.6wt%的ZnO納米材料、0.02wt%?1.2wt%的Al2O3納米材料和92.2wt%?97.98wt%的水充分混合組成的介質(zhì)。
[0010]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是通過納米混合材料的熱管介質(zhì)能夠提高換熱能力19%?38%O
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述碳納米材料的納米尺度為IOnm?20nm,所述CuO納米材料的納米尺度為20nm?50nm,所述ZnO納米材料的納米尺度為Inm?50nm,所述Al2O3納米材料的納米尺度為30nm?50nm。
[0012]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是通過相應(yīng)納米尺度的納米材料能夠更充分的與水進(jìn)行混合，從而提聞?chuàng)Q熱能力。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述冷凝器為風(fēng)扇或散熱片中的一種，或者所述冷凝器為風(fēng)扇和散熱片的組合，當(dāng)冷凝器為風(fēng)扇和散熱片的組合時(shí)，所述散熱片連接所述熱管，所述風(fēng)扇連接所述散熱片。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是通過風(fēng)扇或散熱片或風(fēng)扇和散熱片組合的復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠有效的起到冷凝散熱的功效。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述蒸發(fā)器為發(fā)熱部件。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述熱管為閉路型銅管。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明具備雙蒸發(fā)器的一種脈動(dòng)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明具備雙冷凝器的一種脈動(dòng)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0020]1、蒸發(fā)器，2、冷凝器、3、熱管，4、液塞，5、氣塞。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0022]一種脈動(dòng)熱管，包括熱管3、冷凝器2和蒸發(fā)器1，所述熱管3為多段U形空心管連接成的蛇形管路，所述熱管3內(nèi)設(shè)有IKPa?50KPa壓強(qiáng)下封裝的熱管介質(zhì)，所述熱管介質(zhì)的充液率(熱管介質(zhì)在熱管中的含量百分比)為45%?70%，所述熱管介質(zhì)和氣體在所述熱管內(nèi)形成間隔、長(zhǎng)度不等的氣塞5和液塞4，所述氣體為空氣，所述熱管介質(zhì)為包括純凈水、植物油、無水乙醇和甘油等原料組成的液體(如采用如下專利技術(shù)中披露的原料:熱管相變液，專利號(hào)為ZL03107804.4)或銀-水納米流體(如采用如下專利技術(shù)中披露的工質(zhì):以銀-水納米流體為工質(zhì)的并聯(lián)式脈動(dòng)熱管，專利號(hào)為ZL201110137496.3)；
[0023]所述冷凝器2和蒸發(fā)器I位于所述熱管3的兩端位置上或者中間位置上，當(dāng)所述冷凝器2為兩個(gè)且分別位于所述熱管3的兩端位置上時(shí)，所述蒸發(fā)器I位于所述熱管3的中間位置上，當(dāng)所述蒸發(fā)器I為兩個(gè)且分別位于所述熱管3的兩端位置上時(shí)，所述冷凝器2位于所述熱管3的中間位置上，所述冷凝器2和蒸發(fā)器I之間為絕熱段(防止熱量外散的一段位置)。[0024]本發(fā)明中所采用的熱管介質(zhì)可以是由重量百分比為0.5wt%~3wt%的碳納米材料、重量百分比為0.5wt%~2wt%的CuO納米材料、重量百分比為lwt%~1.6wt%的ZnO納米材料、重量百分比為0.02wt%~1.2wt%的Al2O3納米材料和重量百分比為92.2wt%~97.98wt%的水充分混合組成的介質(zhì),且所述碳納米材料、CuO納米材料、ZnO納米材料、Al2O3納米材料均為顆粒狀。
[0025]所述碳納米材料顆粒的納米尺度為IOnm~20nm,所述CuO納米材料顆粒的納米尺度為20nm~50nm,所述ZnO納米材料顆粒的納米尺度為Inm~50nm,所述Al2O3納米材料顆粒的納米尺度為30nm~50nm,從而通過相應(yīng)納米尺度的納米材料能夠更充分的與水進(jìn)行混合，提聞?chuàng)Q熱能力。
[0026]熱管介質(zhì)性能指標(biāo)見表1。
[0027]表1:一種脈動(dòng)熱管中熱管介質(zhì)性能指標(biāo)
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，包括熱管、冷凝器和蒸發(fā)器，所述熱管為多段U形空心管連接成的蛇形管路，所述熱管內(nèi)設(shè)有IKPa?50KPa壓強(qiáng)下封裝的熱管介質(zhì)，所述熱管介質(zhì)的充液率為45%?70%，所述熱管介質(zhì)和氣體在所述熱管內(nèi)形成間隔、長(zhǎng)度不等的氣塞和液塞； 所述冷凝器和蒸發(fā)器位于所述熱管的兩端位置上或者中間位置上，當(dāng)所述冷凝器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述蒸發(fā)器位于所述熱管的中間位置上，當(dāng)所述蒸發(fā)器為兩個(gè)且分別位于所述熱管的兩端位置上時(shí)，所述冷凝器位于所述熱管的中間位置上，所述冷凝器和蒸發(fā)器之間為絕熱段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，所述熱管介質(zhì)是由0.5wt%?3wt%的碳納米材料、0.5wt%?2wt%的CuO納米材料、lwt%?1.6wt%的ZnO納米材料、0.02wt%?1.2wt%的Al2O3納米材料和92.2wt%?97.98wt%的水充分混合組成的介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，所述碳納米材料的納米尺度為IOnm?20nm,所述CuO納米材料的納米尺度為20nm?50nm,所述ZnO納米材料的納米尺度為Inm?50nm,所述Al2O3納米材料的納米尺度為30nm?50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，所述冷凝器為風(fēng)扇或散熱片中的一種，或者所述冷凝器為風(fēng)扇和散熱片的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，所述蒸發(fā)器為發(fā)熱部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述一種脈動(dòng)熱管，其特征在于，所述熱管為閉路型銅管。
【文檔編號(hào)】F28D15/02GK103776288SQ201410017681
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】梁才航, 楊永旺, 何壯, 楊道國(guó) 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)