一种复合环路热管及其换热组件制造技术

本发明专利技术涉及一种复合环路热管及其换热组件，所述复合环路热管包括联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道，蒸发通道和冷凝通道的一端与联箱A联接、另端与联箱B联接，联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道形成环路，组成复合环路热管结构。所述复合环路热管内部通道处于真空或负压状态，并密封有起相变换热作用的工质。所述复合环路热管的相邻蒸发通道之间或相邻冷凝通道之间贴合翅片或热源通道或冷源通道，组成换热组件，这种换热组件自发实现气‑气换热或气‑液换热。所述复合环路热管及其换热组件具有换热效率高、热流密度大、换热速度快、承压能力强、质量轻、结构稳定、抗冻性能好和运行安全等诸多优点，是一种实用的新型换热元件。

A compound loop heat pipe and its heat exchange components

【技术实现步骤摘要】
一种复合环路热管及其换热组件
本专利技术涉及热交换及热管
，特别是一种复合环路热管及其换热组件。
技术介绍
目前，热管及热管换热器以其传热效率高、传热速度快、承压高、节能等诸多优点被广泛应用于换热、散热等工业应用领域，但传统的热管及热管换热器存在传热能力不足、体积大、制作工艺复杂等缺点。板翅式换热器采用铝板和铝翅片整体钎焊而成，体积小、重量轻，传热效率高，但存在承压能力不强、易泄漏等缺点。业界有人尝试采用类似板翅式换热器的制作工艺制作热管换热器，大都为下端联通的结构，存在传热能力不够大、体积热容量较小、工作方位受重力影响等缺点，如何提高这种换热器的传热能力，并使其工作方位不受重力影响，是业界亟待解决的一个技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对传统热管及热管换热器的上述缺点，提供一种复合环路热管及其换热组件，该换热组件采用高效导热的复合环路热管作为导热元件，可以实现在无外力驱动下的自发换热，比如对贴合于加热段的热水或热油或电子元件产热的自发冷却，或通过环路热管将加热段的热量传递到冷却段，实现对此处冷风或冷流体的加热。本专利技术所述复合环路热管及其换热组件启动速度快、工作温度低、换热量大、换热效率高、换热速度快、体积小、重量轻、承压能力强，节能显著、抗冻性能好、耐蚀性高、安全可靠，是一种具有诸多性能优势的新型换热构件或换热设备。本专利技术的技术方案如下：一种复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述复合环路热管包括联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道，蒸发通道或冷凝通道一端与联箱A连通、另一端端与联箱B连通，联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道形成环路，组成复合环路热管结构。所述复合环路热管内部通道处于真空或负压状态，并密封有起相变换热作用的工质。以下对本专利技术做出进一步说明。所述蒸发通道和冷凝通道由一根或多根多孔通道组成，所述多孔通道为外形扁平的多孔扁管或板翅式结构。所述多孔通道的多个通道一端与联箱A连通，另一端与联箱B连通，一根多孔通道的全部或一部分形成蒸发通道或冷凝通道。将所述多孔通道的内部通道按一定配比设置为不同的内部结构，一部分通道的内部结构设置为气体阻力较小的结构（如孔径较大，或管壁较为光滑），使其成为蒸发通道；另一部分通道的内部结构设置为毛细作用较强的内部结构（如内部设置沟槽、或内部设置毛细芯），使其成为冷凝通道。所述复合环路热管中蒸发通道或冷凝通道垂直地面放置，或水平放置，或与地面程任意角度放置。所述复合环路热管的相邻多孔通道之间贴合翅片或热源通道或冷源通道，组成复合环路热管换热组件，所述翅片或热源通道或冷源通道可以任意组合，所述换热组件构成一种热管换热器，可自发实现气-气换热或气-液换热。所述多孔通道为多孔扁管时，内部通道设有平形排列的多个通道，内部通道截面形状为正方形、矩形、圆形、三角形或多边形，或者在内部通道带有内齿；当所述多孔通道为板翅式结构时，平行的平板之间设置有内翅，内翅将多孔通道隔成多个平行排列的通道。多孔通道排列方式为：多孔通道的轴线在一个平面，或一个多孔通道轴线组成的平面与另一个多孔通道轴线组成的平面平行。所述多孔扁管内部通道的内齿形状为矩型、三角型、Ω型、梯形、燕尾型；所述复合环路热管及其换热组件的多孔通道外侧或内侧或内外两侧贴合有翅片，所述翅片采用金属挤压成形、或冲压成形、或滚压成形、或折弯成形，所述翅片形状为Z字形、正方形、矩形、三角形、梯形、多边形、圆形、波浪形、锯齿形、王字形、山字型、树叉型或扇形。所述复合环路热管及其换热组件气-气换热时，复合环路热管的加热段与冷却段之间设置有隔热板，热风通过复合环路热管换热组件的加热段，冷风通过换热组件的冷却段，换热组件按热管换热器的原理实现自发换热。所述发热元件置于换热组件的底端或侧边，通过所述复合环路热管及其换热组件，以热管换热器传热的原理自发将热量传递到外侧翅片处，通过冷却风将热量散走。所述联箱B内部或外部设置有热源管，联箱B、蒸发通道、联箱A和冷凝通道形成环路热管结构，实现散热。多孔通道的内部为光管或设置内齿或内翅。在多孔通道的外侧设置翅片，所述翅片直接将多孔通道的热量导入空气，或所述翅片与多孔通道形成上下气流通道，在实现辐射散热的同时实现对流散热。所述翅片可与多孔通道一体成型、或焊接到一体、或胀接到一起。该结构特别适合于制作采暖散热器。所述制作工艺为整体制作成型或模块制作成型后组装，其主要制作工艺为：将多孔通道与联箱A和联箱B连接制作成一个整体，使其内部通道形成环路结构，将翅片、或热源通道、或冷源通道与多孔通道紧密贴合，采用抽真空或排气法使环路通道处于真空或负压状态。所述多孔通道与翅片或与热源通道或与冷源通道的连接方式为焊接、胀接、胶接、过盈配合、铆接或螺栓连接。所述蒸发通道或冷凝通道的内部通道与联箱A，或与联箱B的连接方式为焊接或胶接。所述联箱A、联箱B、蒸发通道、冷凝通道、热源通道、冷源通道、翅片材料可分别为金属（如铝及铝合金）、复合材料或高分子材料。所述蒸发通道内孔大于冷凝通道；或当蒸发通道内孔不设内齿时，冷凝通道内孔设内齿；或在冷凝通道加毛细芯；其他使冷凝通道毛细作用高于蒸发通道的方法。本专利技术所述复合环路热管及其换热组件不同于传统的换热器，其基本工作原理是：复合环路热管的加热段吸收热源的热量，工质蒸发，通过复合环路热管中多孔通道的一部分通道（自发形成蒸发通道）迅速传递到冷却段，然后通过冷却段放热，热管中的工质在冷却段冷凝，从复合环路热管中多孔通道的的一部分通道（自发形成冷凝通道）回流到加热段，如此循环，不断地将加热段的热量自发地传递到冷却段。蒸发通道和（或）冷凝通道由一个或一个以上的多孔通道组成，多孔通道中，蒸发通道或冷凝通道是在复合环路热管工作过程中随机分布产生的，工质受热蒸发时，气化的工质选择阻力小或有利于气体流动的通道从蒸发段流动到冷却段；工质放热冷凝时，液化的工质选择毛细作用较强或有利于回流的通道从冷却段回流到加热段。加热段从换热组件的翅片吸热或从热源通道吸热或从换热组件的低板吸热；冷却段对翅片或冷源通道放热。由以上可知，本专利技术为复合环路热管及其换热组件，它的积极效果有：（1）所述复合环路热管的蒸发通道和冷凝通道分别并联在联箱A内部管道和联箱B内部管道上，构成环路热管结构，这使得热管在工作时内部相变传热工质沿通道内阻力最小路径流动，极大地提高了热管的传热性能，使其换热能力更高。（2）本专利技术所述复合环路热管及其换热组件采用环路热管作为导热元件，且与翅片或热源通道或冷源通道整体组焊而成使制作更加方便，且单位重量换热功率大、体积小、结构紧凑。（3）由于所述复合环路热管形成了环路传热，所以所述复合环路热管及换热组件的传热方向不受重力影响，可以实现水平传热或反重力传热。（4）所述复合环路热管及其换热组件可以分成两个以上的模块，采用模块方式制作，使安装及维护更加方便、成本更低。（5）本专利技术所述复合环路热管及其换热组件作为一种热管换热器，通道中为负压，且加入的工质很少，与板翅式换热器相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述复合环路热管包括联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道，蒸发通道或冷凝通道一端与联箱A连通、另一端端与联箱B连通，联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道形成环路，组成复合环路热管结构，所述复合环路热管内部通道处于真空或负压状态，并密封有起相变换热作用的工质。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述复合环路热管包括联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道，蒸发通道或冷凝通道一端与联箱A连通、另一端端与联箱B连通，联箱A、联箱B、蒸发通道和冷凝通道形成环路，组成复合环路热管结构，所述复合环路热管内部通道处于真空或负压状态，并密封有起相变换热作用的工质。


2.根据权利要求1所述复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述蒸发通道和冷凝通道由一根或多根多孔通道组成，所述多孔通道为外形扁平的多孔扁管或板翅式结构；所述多孔通道的多个通道一端与联箱A连通，另一端与联箱B连通，一根多孔通道的全部或一部分形成蒸发通道或冷凝通道；将所述多孔通道的内部通道按一定配比设置为不同的内部结构，一部分通道的内部结构设置为气体阻力较小的结构（如孔径较大，或管壁较为光滑），使其成为蒸发通道；另一部分通道的内部结构设置为毛细作用较强的内部结构（如内部设置沟槽、或内部设置毛细芯），使其成为冷凝通道；所述复合环路热管中蒸发通道或冷凝通道垂直地面放置，或水平放置，或与地面程任意角度放置。


3.根据权利要求1或权利要求2所述复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述复合环路热管的相邻多孔通道之间贴合翅片或热源通道或冷源通道，组成复合环路热管换热组件，所述翅片或热源通道或冷源通道可以任意组合，所述换热组件构成一种热管换热器，可自发实现气-气换热或气-液换热。


4.根据权利要求1或权利要求2所述复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述多孔通道为多孔扁管时，内部通道设有平形排列的多个通道，内部通道截面形状为正方形、矩形、圆形、三角形或多边形，或者在内部通道带有内齿；当所述多孔通道为板翅式结构时，平行的平板之间设置有内翅，内翅将多孔通道隔成多个平行排列的通道；多孔通道排列方式为：多孔通道的轴线在一个平面，或一个多孔通道轴线组成的平面与另一个多孔通道轴线组成的平面平行。


5.根据权利要求1或权利要求4，所述复合环路热管及其换热组件，其特征在于，所述多孔扁管内部通道的内齿形状为矩型、三角型、Ω型、梯形、燕尾型。
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【专利技术属性】
技术研发人员：江乐新，
申请(专利权)人：长沙馨麓能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43