一种强化传热的低温脉动热管结构制造技术

本实用新型专利技术涉及传热元件的技术领域，提供一种强化传热的低温脉动热管结构，包括：脉动热管组、充注系统、充注管和阀门；脉动热管组包括至少两个子脉动热管；充注系统用于向子脉动热管内填充工质；每个子脉动热管均通过一充注管与充注系统连接；每个充注管上均设置有一阀门，用于控制充注管的通断。由于各个充注管单独设置以及阀门的存在，子脉动热管之间并没有直接的串、并联关系，单个子脉动热管内工质的脉动路径并没有显著的增长，避免了因工质脉动路径变长所导致的脉动减弱、有效导热系数降低、传热温差较大等问题；同时，单个子脉动热管内的工质流动受阻时，不会对其他子脉动热管内工质的流动产生影响，保证了整个管路传热性能的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种强化传热的低温脉动热管结构


[0001]本技术涉及传热元件的
，尤其涉及一种强化传热的低温脉动热管结构。

技术介绍

[0002]脉动热管(Pulsating Heat Pipe，简称PHP)是一种新型传热元件，相较于传统热管，具有结构简单无芯，形状可以任意弯曲，当量传热系数大，体积小等优势，具有广泛的应用前景。
[0003]脉动热管一般为蛇形的毛细金属管在冷端和热端之间反复弯折形成的回路，其包括位于热端的蒸发段，位于冷端的冷凝段，以及位于蒸发段和冷凝段之间的绝热段。在使用时，将脉动热管内抽成真空后充入一定量的工作液体，由于毛细力的作用管内会形成气柱和液塞，通过气柱和液塞的自激励震荡实现潜热和显热的传递。由于脉动热管具有等温性、高热导率以及热流密度可变等优点，低温脉动热管能够很好的解决低温情况下传热方面的问题。
[0004]但是，单回路的脉动热管存在传热截面积小的问题，为了增加传热面积，现有技术中一般会采用串联或并联的方式增长回路长度。
[0005]但单纯通过串联的方式增长脉动热管的长度，会导致工质的脉动减弱，使有效导热系数降低；采用并联的方式，互相并联的脉动热管之间会相互影响，整个并联管路传热性能的稳定性难以保证。
[0006]如何有效的提高脉动热管的传热性能，并保证其传热性能的稳定性，是目前业界亟待解决的重要课题。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种强化传热的低温脉动热管结构，用以解决现有技术中低温脉动热管的高效导热系数、低传热温差以及传热性能难以兼顾的问题，用以在提高导热系数，降低传热温差的同时，保证其传热性能的稳定性。
[0008]本技术提供一种强化传热的低温脉动热管结构，包括：脉动热管组、充注系统、充注管和阀门；
[0009]所述脉动热管组包括至少两个子脉动热管；
[0010]所述充注系统用于向所述子脉动热管内填充工质；
[0011]所述充注系统包括缓冲罐，所述缓冲罐设置有一个；
[0012]每个所述子脉动热管均通过一所述充注管与所述缓冲罐连接；
[0013]每个所述充注管上均设置有一所述阀门，用于控制所述充注管的通断。
[0014]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述缓冲罐上具有多个连接点位，多个所述充注管分别与所述缓冲罐上的连接点位连接。
[0015]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述子脉动热管包括
分别位于两端的至少一个蒸发段和冷凝段，以及位于所述蒸发段和所述冷凝段之间的绝热段；所述蒸发段、绝热段和冷凝段依次相连形成封闭的回路型结构。
[0016]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，还包括用于导热并固定所述蒸发段的第一传热板，以及用于导热并固定所述冷凝段的第二传热板。
[0017]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述第一传热板有多个并且分别设置于每个所述子脉动热管的蒸发段处，每个所述子脉动热管的蒸发段分别与对应位置的第一传热板固定连接。
[0018]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述第一传热板有一个，并且每个所述子脉动热管的蒸发段均与所述第一传热板固定连接。
[0019]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述第二传热板有多个并且分别设置于每个所述子脉动热管的冷凝段处，每个所述子脉动热管的冷凝段分别与对应位置的第二传热板固定连接。
[0020]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述第二传热板有一个，并且每个所述子脉动热管的冷凝段均与所述第二传热板固定连接。
[0021]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述第一传热板上设置有与所述蒸发段适配的第一凹槽，所述蒸发段嵌设于所述第一凹槽；和/或所述第二传热板上设置有与所述冷凝段适配的第二凹槽，所述冷凝段嵌设于所述第二凹槽。
[0022]根据本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，所述子脉动热管通过金属毛细管折弯而成。
[0023]本技术提供的一种强化传热的低温脉动热管结构，通过子脉动热管数量的增加，可以提高其总传热面积，解决热需求量大的问题，同时由于各个充注管单独设置以及阀门的存在，子脉动热管之间并没有直接的串、并联关系，使得单个子脉动热管内工质的脉动路径并没有显著的增长，因而减小了因工质脉动路径变长所导致的脉动减弱、有效导热系数降低、冷凝段与蒸发段的温差较大等问题。同时，当单个子脉动热管内的工质流动受阻时，不会对其他子脉动热管内工质的流动产生影响，从而保证了整个管路传热性能的稳定性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本技术实施例提供的强化传热的低温脉动热管结构的示意图之一；
[0026]图2是本技术实施例提供的强化传热的低温脉动热管结构的示意图之二。
[0027]附图标记：
[0028]1、脉动热管组；10、子脉动热管；100、蒸发段；101、冷凝段；102、绝热段；2、充注系统；20、缓冲罐；3、充注管；4、阀门；5、第一传热板；50、第一凹槽；6、第二传热板；60、第二凹槽。
具体实施方式
[0029]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]为了方便理解本技术提供的强化传热的低温脉动热管结构，首先说明其应用背景，脉动热管一般为蛇形的毛细金属管在冷端和热端之间反复弯折形成的回路，其包括位于热端的蒸发段，位于冷端的冷凝段，以及位于冷凝段和蒸发段之间的绝热段；使用时向脉动热管中充入工作液体，由于毛细力的作用管内会形成气柱和液塞，通过气柱和液塞的自激励震荡实现热传递。
[0031]但单回路脉动热管存在传热面积减小的问题，基于此，现有技术中一般会通过增加脉动热管的弯折数或将多个脉动热管进行串联，以增加脉动热管的总传热面积，解决热需求大的问题。但是单纯增加脉动热管的传热路径，会使得液体工质的脉动路径变长，导致工质的脉动减弱，使有效导热系数降低，冷凝段与蒸发段的温差较大，并产生传热极限偏小、容易烧干失效的问题。
[0032]基于上述问题，现有的通过将多个脉动热管进行并联，从而兼顾高有效导热系数与低传热温差；为了便于注入工质，多个并联的脉动热管通过多通接头以及充液管与充注系统相连。但相互并联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化传热的低温脉动热管结构，其特征在于，包括：脉动热管组(1)、充注系统(2)、充注管(3)和阀门(4)；所述脉动热管组(1)包括至少两个子脉动热管(10)；所述充注系统(2)用于向所述子脉动热管(10)内填充工质；所述充注系统(2)包括缓冲罐(20)，所述缓冲罐(20)设置有一个；每个所述子脉动热管(10)均通过一所述充注管(3)与所述缓冲罐(20)连接；每个所述充注管(3)上均设置有一所述阀门(4)，用于控制所述充注管(3)的通断。2.根据权利要求1所述的强化传热的低温脉动热管结构，其特征在于，所述缓冲罐(20)上具有多个连接点位，多个所述充注管(3)分别与所述缓冲罐(20)上的连接点位连接。3.根据权利要求1或2所述的强化传热的低温脉动热管结构，其特征在于，所述子脉动热管(10)包括位于分别两端的至少一个蒸发段(100)和冷凝段(101)，以及位于所述蒸发段(100)和所述冷凝段(101)之间的绝热段(102)；所述蒸发段(100)、绝热段(102)和冷凝段(101)依次相连形成封闭的回路型结构。4.根据权利要求3所述的强化传热的低温脉动热管结构，其特征在于，还包括用于导热并固定所述蒸发段(100)的第一传热板(5)，以及用于导热并固定所述冷凝段(101)的第二传热板(6)。5.根据权利要求4所述的强化传热的低温脉动热管结构，其特征在于，所述第一传热板...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭仁栋，徐冬，吕秉坤，李来风，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：