一种新型热管制造技术

本发明专利技术提供一种新型热管，包括密封的壳体，所述壳体内包括工作液体，以及设于所述壳体内的气体通道、液体通道；所述气体通道为设置于所述壳体内憎水性多孔材料的空隙，或为设置于所述壳体内由憎水性材料或涂层制成的若干憎水孔道或空腔；所述液体通道为壳体内除气体通道之外的部位；本发明专利技术的有益效果为：由于憎水性气体通道不是必须为大孔隙，而且为小孔隙时排斥液体更有力，因此热管尺寸就不会受保留足够孔隙给气体通道的限制，可以将热管制作的非常细或薄，突破现有最薄0.4mm热管的厚度；而且本发明专利技术结合表面张力的作用和孔径效应的作用，可以构成更多类型的热管，不同性能的热管可分别适用于合乎要求的场景。管可分别适用于合乎要求的场景。管可分别适用于合乎要求的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种新型热管


[0001]本专利技术涉及一种新型热管。

技术介绍

[0002]热管是一种快速传热原件，其原理是在密闭腔中存在液体与其饱和气体的两相流体，并且在腔体壁(管壁)为相同温度时，气液达到平衡；一旦管壁有不同温度时，热的部分的液体迅速蒸发变成其他，吸收热量降低管壁温度，而冷的部位气体则迅速冷凝变成液体，放出热量使管壁温度升高，从而形成热部位向冷部位迅速传热，达到管壁温度均衡的作用。随着液体不断在热处蒸发，变成气体并流向冷处，冷处气体不断冷凝变成液体，并沿通道不断流到热处；这样构成了液体与气体的循环流动，同时，热处液体不断蒸发，冷处气体不断冷凝，因此起到快速传热的效果；通常，热管有圆管形，扁管形等形状，其管壁材料为铜或不锈钢等材质制成。
[0003]现有的热管有两类：一类称为重力热管，该热管垂直安放，底端被加热(或者是上端被冷却)，管内液体在底端被加热而蒸发，气体在上端温度较低而冷凝，冷凝液体因为重力而流落底端，形成液体气体流动循环，即达到不断传热的效果；另一类是吸液芯热管，其管内有沟槽或多孔材料，由于毛细血管亲和作用，使液体初始吸附在热管内壁，不论热管平放或高低放置，任何部位温度较高的都有液体可以蒸发，温度较低部位都有气体可以冷凝，从而可以快速传热；这时，不论热管如何高低摆放，都能通过液体气体对流，液体蒸发，气体冷凝而有效快速地传热；通常吸液芯采用亲液体的多孔材料制造，而多孔材料围成的内部为空腔体成为气体通道；根据毛细管吸液原理，显然多孔材料的孔径要远小于气体通道的口径，因此在热管内部，有液体有其他，液体吸附在多孔材料的孔隙中，而气体在口径显著大于孔隙的中空气道中；其仅靠孔径差别形成液体流动的动力，但孔径越小，渗透助力越大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述缺陷，提供一种新型热管。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种新型热管，包括密封的壳体，所述壳体内包括工作液体，以及设于所述壳体内的气体通道、液体通道；所述气体通道为设置于所述壳体内憎水性多孔材料的空隙，或为设置于所述壳体内由憎水性材料或涂层制成的若干憎水孔道或空腔；所述液体通道为壳体内除气体通道之外的部位；所述工作液体充满于所述液体通道中；所述气体通道中的气体是所述工作液体气化的饱和气体。
[0007]优选的，所述液体通道是壳体内部的亲水性空腔。
[0008]优选的，所述液体通道为在所述壳体内设置的亲水性多孔材料的空隙或为设置于所述壳体内由亲水性材料制成的若干亲水孔道。
[0009]优选的，所述构成气体通道的多孔材料由憎水性纤维纱制成；所述构成液体通道
的多孔材料采用亲水性纤维纱制成。
[0010]优选的，所述憎水性纤维纱与亲水性纤维纱交错排列或编织成布或绳。
[0011]优选的，所述憎水性纤维纱采用聚四氟乙烯纤维织成粗纱；所述亲水性纤维纱采用亲水性的铜金属纤维制成。
[0012]优选的，所述形成气体通道的憎水性多孔材料的孔径或孔道的孔径小于、等于或大于所述形成液体通道的亲水性多孔材料的孔径或亲水孔道的孔径。
[0013]优选的，所述形成气体通道的憎水性多孔材料具有弹性；所述气体通道在工作液体的挤压下会弹性收缩。
[0014]优选的，所述气体通道为憎水性材料涂层对称分布在壳体的部分内壁上以便在管内形成的憎水性空腔通道。
[0015]优选的，所述液体通道为亲水性壳体内壁对称分布，以便在管内形成的亲水性通道。
[0016]优选的，所述气体通道和液体通道的孔径都小于1mm，或小于0.1mm，或小于0.01mm。
[0017]优选的，所述热管的总体厚度小于1mm，或小于0.1mm，或小于0.01mm。优选的，所述气体通道、液体通道的孔径小于1mm，或小于0.1mm，或小于0.01mm。
[0018]本专利技术根据毛细管吸液原理，憎水性多孔材料在本专利技术中不是吸附液体，而是排斥液体，而且孔隙越小，排斥液体的压力越大；由于作为气体通道的憎水性多孔材料对液体的排斥，液体只能充满在除气体通道外，其他部位形成液体通道，只要热管高低部位产生的液体压差小于气体孔隙的排斥压力，液体就不能进入气道；另外，在液体通道上，设置亲水性(亲液性)多孔材料，进一步吸附液体；这样对应液体而言，内有亲水性孔隙的吸力，外有憎水性孔隙的排斥力，液体就会更倾向于留在液体通道中。
[0019]由上可见，现有热管是根据亲水性毛细管的孔径效应，使得液体吸附在液体通道的吸液芯上，并渗流至发热蒸发的部位；而本专利技术的热管是根据毛细管的表面张力效应及孔径效应，将液体排斥在气体通道之外，使液体填充在液体通道之中，并渗流或流动至发热蒸发的部位。
[0020]本专利技术的有益效果为：本专利技术的热管并不必须要求气体通道为大孔隙、液体通道为孔隙，而是可以但不限于气体通道采用更小孔隙的憎水性多孔材料，液体通关采用更大孔隙的亲水性多孔材料，液体通道甚至可以是无多孔材料的空腔体；由于憎水性气体通道不是必须为大孔隙，而且为小孔隙时排斥液体更有力，因此热管尺寸就不会受保留足够孔隙给气体通道的限制，可以将热管制作的非常细或薄，突破现有最薄0.4mm热管的厚度；而且本专利技术结合表面张力的作用和孔径效应的作用，可以构成更多类型的热管，不同性能的热管可分别适用于合乎要求的场景。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例一的示意图。
[0022]图2是本专利技术实施例一的剖视图。
[0023]图3是本专利技术实施例二的示意图。
[0024]图4是本专利技术实施例二的剖视图
[0025]图5是本专利技术实施例三的示意图。
[0026]图6是本专利技术实施例三的示意图。
[0027]图7是本专利技术实施例四的示意图。
[0028]图8是本专利技术实施例五的示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案更加清楚，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步说明：
[0030]实施例一
[0031]如图1
‑
图2所示的一种新型热管，包括壳体1，所述壳体由外往内方向依次为亲水性多孔材料的空隙构成的吸液芯2、憎水性多孔材料的空隙构成的通气芯3，工作液体吸附充满在吸液芯2，其饱和气体充满于通气芯3；所述壳体1由金属制成，为铜管制成或由不锈钢管制成；吸液芯2为铜粉烧结而成，也可以是铜丝网；通气芯3为聚四氟乙烯粉末烧结而成的多孔体，也可以是聚四氟乙烯纤维束；液体为纯净水，饱和气体为水蒸气。
[0032]实施例二
[0033]如图3
‑
图4所示的一种新型热管，包括壳体1，所述壳体由外往内方向依次为亲水性多孔材料的空隙构成的吸液芯2、憎水性多孔材料的空隙构成的通气芯3，所述憎水性多孔材料为具有弹性的憎水性多孔材料构成；当工作液体吸附并过量充满在吸液层时，过量液体挤压弹性通气芯，使通气芯尺寸收缩，过量液体21充入吸液芯与通气芯之间的孔隙。
[0034]实施例三
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型热管，包括密封的壳体，所述壳体内包括工作液体，以及设于所述壳体内的气体通道、液体通道；其特征在于：所述气体通道为设置于所述壳体内憎水性多孔材料的空隙，或为设置于所述壳体内由憎水性材料或涂层制成的若干憎水孔道或空腔；所述液体通道为壳体内除气体通道之外的部位；所述工作液体充满于所述液体通道中；所述气体通道中的气体是所述工作液体气化的饱和气体。2.根据权利要求1所述的一种新型热管，其特征在于：所述液体通道是壳体内部的亲水性空腔。3.根据权利要求1所述的一种新型热管，其特征在于：所述液体通道为在所述壳体内设置的亲水性多孔材料的空隙或为设置于所述壳体内由亲水性材料制成的若干亲水孔道。4.根据权利要求1所述的一种新型热管，其特征在于：所述构成气体通道的多孔材料由憎水性纤维纱制成；所述构成液体通道的多孔材料由亲水性纤维纱制成。5.根据权利要求4所述的一种新型热管，其特征在于：所述憎水性纤维纱与亲水性纤维纱交错排列或编织成布或绳。6.根据权利要求4所述的一种新型热管，其特征在于：所述憎水性纤维纱采用聚四氟乙烯纤维织成粗纱；所述亲水性纤维纱采用亲水性的铜金属纤维制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昊辰，黄朝强，
申请(专利权)人：福建强纶新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：