一种管径高度变化的环路热管及其换热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，管路是在毛细芯中间开设的通孔形成，沿着高度上升方向上，所述的管路的管径越来越大。随着高度的上升，因为流体不断的受热，产生的压力会越来越大，因此通过不断增加的管路的管径，可以保证毛细芯以及蒸发端整体上的压力均衡，避免局部压力过大，造成损失。

【技术实现步骤摘要】
一种管径高度变化的环路热管及其换热装置
本专利技术涉及一种热管以及利用热管的换热装置。
技术介绍
现有技术中，热管一般都是依靠重力实现热管的循环，但是此种热管只适合下部吸热上部放热的情况，对于相反上部吸热下部放热去无法适用。因此针对此种情况，本专利技术通过对毛细结构进行了改进，专利技术了结构改进反重力热管。在前面的申请中，申请人申请了反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路。但是此热管管路与毛细芯之间的连通在高度方向上是保持一致的，但是在研究中发现，此种情况容易造成局部压力过大，对热管的使用寿命产生损失。针对上述问题，本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进，提供了一种新的环路热管及其换热装置，本专利技术高度方向上管径的变化，可以保证毛细芯整体上的压力均衡，避免局部压力过大，造成损失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的环路热管及其换热装置，本专利技术通过通高度方向上管径的变化，可以保证毛细芯整体上的压力均衡，避免局部压力过大，造成损失从而解决前面出现的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，所述管路与毛细芯连通，沿着高度上升方向上，所述的管路与毛细芯之间连通面积越来越大。作为优选，沿着高度上升方向上，所述的管路与毛细芯之间连通面积越来越大幅度不断的增加。作为优选，通孔为圆形或者菱形。作为优选，所述毛细芯延伸到冷凝端。一种换热装置，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，其特征在于，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源，所述环路热管是前面所述的环路热管。作为优选，所述风机装置包括垂直风力机、行星轮增速器和螺旋叶片，垂直轴风力机利用风能，带动行星轮增速器和螺旋叶片吸入空气。作为优选，螺旋叶片下端连通储水冷凝室的入口管，所述储水冷凝室连接入口管的位置开始直径变大，然后直径开始变小。作为优选，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口管，环路热管的冷凝端缠绕于冷凝室外部，和外部土壤直接接触。作为优选，所述蒸发端的至少一部分设置毛细芯，从而实现反重力热管的作用。作为优选，空气进口通道就是冷凝室的入口管，空气出口通道设置在冷凝室的入口管，空气出口的冷空气预冷空气进口的热空气。作为优选，蒸发端设置在冷凝室的入口管，蒸发端的至少一部分充满了毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，蒸发端的外壁面环绕设置纵向竖直翅片。作为优选，空气出口通道设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触。作为优选，蒸发端流向的冷凝端管路设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触。所述管路为多个，所述空气出口通道为多个，所述管路与空气出口通道的数量相等。进一步优选，所述管路设置在相邻的空气出口通道的之间，所述空气出口通道4在相邻的管路9之间。进一步优选，所述管路9中心与相邻的空气出口通道4中心距离相同；所述空气出口通道4中心与相邻的空气管路9中心距离相同。作为优选，空气出口通道4的半径为R，管路9的半径为r，相邻翅片之间的夹角为A，满足以下要求：Sin(A)＝a*LN(r/R)+b，其中LN是对数函数，a,b是参数，其中0.330<a<0.340,0.73<b<0.74；15°<A<25°；0.24<r/R<0.5；进一步优选，0.26<r/R<0.38。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)随着高度的上升，因为流体不断的受热，产生的压力会越来越大，因此通过不断增加的管路10的管径，可以保证毛细芯13以及蒸发端整体上的压力均衡，避免局部压力过大，造成损失。2)利用地上空气与地下土壤的温差迫使湿空气达到露点，摆脱对电的依赖，能够真正做到零排放，零污染。3)环路热管作为高效传热工具，原理简单，结构紧凑，可以有效增大空气换热面积，显著提高冷却效率。4)环路热管冷凝器缠绕在冷凝室外部，与外部土壤充分接触，增加对热管蒸发端空气的散热，提高冷却效率。5)无二次能源消耗，风力作为日常动力，且系统采用了风力发电用的垂直轴风力机，避免了风向对风力机的影响，可以收集各个方向来的风，在无风条件下太阳能电动机可驱动进气叶轮旋转，这样装置可以做到持续运行。一定意义上做到风光互补。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的垂直轴风力机示意图。图3为本专利技术的行星轮增速器剖视图。图4为本专利技术的叶轮俯视图。图5为本专利技术的地下部分视图。图6为本专利技术的冷凝室剖视图。图7是图6中A-A的截面图。图8为本专利技术的热管的结构示意图。图9为本专利技术的多个蒸发端流向冷凝端管路(下降段)的结构示意图。图10为本专利技术设置毛细芯位置的管路连接结构示意图。图11为本专利技术设置毛细芯位置的管路管径变化连接结构示意图。附图标记如下：1风机，2行星轮变速器，3螺旋叶片，4空气出口通道，5空气进口通道，6环路热管蒸发端，7冷凝室，8环路热管冷凝端，9蒸发端流向冷凝端管路(下降段)，10冷凝端流向蒸发端管路，11冷凝室入口管，12翅片，13毛细芯具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本文中，如果没有特殊说明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。一种反重力环路热管，如图8所示，所述热管包括蒸发端6和冷凝端8，所述蒸发端6位于冷凝端8上部，所述蒸发端6一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯13，如图10所示。作为优选，蒸发端包括蒸发端流向冷凝端管路(下降段)9、上升段两部分。其中作为优选，上升段内设置冷凝端流向蒸发端管路10。如图1所示，一种环路热管空气取水装置，包括风机装置1、空气进口通道5、空气出口通道4、环路热管和储水冷凝室7，所述储水冷凝室7设置在土壤冷源中，所述环路热管是反重力热管，空气进口通道5的出口、空气出口通道4的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置1将空气从空气进口通道5引入到储水冷凝室7的过程中与蒸发端6进行换热，冷凝端8将热传导给外部土壤冷源。本专利技术提供了一种新式结构的环路热管的空气取水装置，通过设置环路热管作为高效传热工具，原理简单，结构紧凑，显著提高冷却效率。而且本专利技术利用地上空气与地下土壤的温差迫使湿空气达到露点，摆脱对电的依赖，能够真正做到零排放，零污染。作为优选，环路热管的蒸发端6的至少一部分安装在储水冷凝室7入口处。作为优选，所述冷凝室7和风机装置1之间设置冷凝室7入口管，所述空气进口通道5至少一部分设置在冷凝室7入口管中，冷凝室7入口管的至少一部分设置在外部土壤冷源中。通过如此设置，可以使得空气进口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，管路是在毛细芯中间开设的通孔形成，沿着高度上升方向上，所述的管路的管径越来越大。

【技术特征摘要】
1.一种反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，管路是在毛细芯中间开设的通孔形成，沿着高度上升方向上，所述的管路的管径越来越大。2.如权利要求1所述的环路热管，其特征在于，沿着高度上升方向上，述的管路的管径越来越大幅度不断的增加。3.如权利要求1或2所述的环路热管，其特征在于，通孔为圆形或者菱形。4.如权利要求1所述的环路热管，其特征在于，所述毛细芯延伸到冷凝端。5.一种环路热管空气取水装置，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，其特征在于，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源，所述环路热管是权利要求1-4之一所述的环路热管。6.如权利要求5所述的环路热管空气取水装置，其特征在于，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口管，环路热管的冷凝端缠绕于冷凝室外部，和外部土壤直接接触。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，陈子昂，钟芳慧，马玥，王兰文，马聚隆，欧阳宇恒，李雅倩，张瑞，马志腾，王铁信，
申请(专利权)人：山东大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32