冷暖型环路热管的制作方法

本实用新型属于热控技术领域，具体涉及一种冷暖型环路热管。

背景技术：

环路热管是一种靠蒸发器内的毛细芯体产生毛细抽力驱动回路运行，利用工质相变来传递热量的高效传热装置；具有传热能力强、热阻低、等温性好、效率高、无运动部件、传热距离长等优点，已成为高热流密度散热的有效装置。

环路热管虽然具有许多独到的优势，但是现有的环路热管仅能实现热量的单向循环传递功能，因此其目前仅仅应用在散热领域。如果环路热管能够在现有工作原理下对同一物体交替实现制冷和制热两种功能，则可以广泛应用到人类的日常生活中，如代替空调、冰箱等制冷、制热功能，既能够节约能源，有益环保，又能运行于无声无形。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能够制热，又能够制冷的冷暖型环路热管。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：冷暖型环路热管，包括液体管线、换热端、气体管线、冷凝器和蒸发器；所述蒸发器的进出液口通过液体管线与换热端的进出液口相连，所述换热端的进出气口通过气体管线与冷凝器的进进出气口相连，且冷凝器通过连通管与蒸发器相连通，形成闭合环路；所述冷凝器所处位置高于蒸发器，所述液体管线、换热端和气体管线三者的各部位中所处位置最高的部位高于冷凝器上的最低处部位，且液体管线、换热端和气体管线三者的各部位中所处位置最低的部位高于蒸发器上的最低处部位。

进一步的是，该冷暖型环路热管还包括与闭合环路相连通的工质抽灌口。

进一步的是，在冷凝器和蒸发器内均设置有毛细芯体。

进一步的是，所述冷凝器位于蒸发器的上方。

进一步的是，在闭合环路内设置有换热工质。

本实用新型的有益效果是：该冷暖型环路热管简单易行，可靠性高；通过将冷凝器高于蒸发器设置，形成一定的高度差，可以有效阻止液态的换热工质从气体管线向换热端反向流动，避免换热端的换热面积减小，阻止了液态换热工质回流引起的传冷性能恶化；同理，通过使液体管线、换热端和气体管线三者的各部位中所处位置最高的部位高于冷凝器上的最低处部位，可以阻止液态换热工质回流引起的传热性能恶化；同时，通过使液体管线、换热端和气体管线三者的各部位中所处位置最低的部位高于蒸发器上的最低处部位，可以使液态的换热工质更顺利地流入蒸发器中，保证了工质的有效供给；再通过连通管将冷凝器和蒸发器连通形成闭合环路后，进而通过在冷凝器外部施加冷源，即可实现制冷功能，通过在蒸发器外部施加热源，即可实现制热功能。另外，通过在冷凝器和蒸发器内均设置毛细芯体，能够为闭合环路内部的气液分布及定向运行提供启动力，进一步提升制冷和制热的效果。

附图说明

图1是本实用新型的实施结构示意图；

图中标记为：液体管线1、换热端2、气体管线3、冷凝器4、工质抽灌口5、连通管6、蒸发器7、毛细芯体8和换热工质9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，冷暖型环路热管，包括液体管线1、换热端2、气体管线3、冷凝器4和蒸发器7；蒸发器7的进出液口通过液体管线1与换热端2的进出液口相连，换热端2的进出气口通过气体管线3与冷凝器4的进进出气口相连，且冷凝器4通过连通管6与蒸发器7相连通，形成闭合环路；冷凝器4所处位置高于蒸发器7，液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最高的部位高于冷凝器4上的最低处部位，液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最低的部位高于蒸发器7上的最低处部位。

一般，在闭合环路内设置有换热工质9，换热工质9通常选择低沸点工质，其沸点小于等于家用采暖或制冷，例如：沸点在200度以下；优选沸点在100度以下的工质，进一步优选为沸点在0度以下的工质。

其中，通过将冷凝器4高于蒸发器7设置，形成一定的高度差，在制冷过程中，可以有效阻止液态的换热工质9从气体管线3向换热端2反向流动，避免换热端2的换热面积减小，阻止了液态换热工质9回流引起的传冷性能恶化；优选使冷凝器4位于蒸发器7的上方。

通过使液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最高的部位高于冷凝器4上的最低处部位，在制热过程中，可以有效阻止液态的换热工质9从气体管线3向换热端2反向流动，避免换热端2的换热面积减小，阻止液态换热工质9回流引起的传热性能恶化；液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最高的部位通常为气体管线3与冷凝器4的连接端，通常还需使其高于冷凝器4内的液位线设置，优选将之设置在冷凝器4侧面的上部。

通过使液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最低的部位高于蒸发器7上的最低处部位，可以使液态的换热工质9更顺利地流入蒸发器7中，保证了工质的有效供给；液体管线1、换热端2和气体管线3三者的各部位中所处位置最低的部位通常为液体管线1与蒸发器7的连接端，通常还需使其低于蒸发器7内的液位线设置，优选将之设置在蒸发器7侧面的下部。

为了使制冷过程中，液态的换热工质9能够顺利进入换热端2，优选使换热端2的进出液口低于蒸发器7上的最高处部位。

为了使制冷过程中，气态的换热工质9能够顺利进入冷凝器4，优选使换热端2的进出气口高于冷凝器4上的最低处部位。

该冷暖型环路热管通常还包括与闭合环路相连通的工质抽灌口5，工质抽灌口5用于对闭合环路抽灌换热工质9；由于闭合环路各处相通，工质抽灌口5设置在环路各处均可，通常设置在便于检修的部位；优选的，如图1所示，工质抽灌口5设于冷凝器4侧面的下部。

作为本实用新型的一种优选方案，再如图1所示，该冷暖型环路热管在冷凝器4和蒸发器7内均设置有毛细芯体8。毛细芯体8是主要用于提供循环动力的部件，通过在冷凝器4和蒸发器7内均设置毛细芯体8，能够在制热过程中更好地使液态换热工质9气化和传输，并能够在制冷过程中更好地使气态换热工质9冷凝和传输，进一步提升制冷和制热的效果，并有效保证了该冷暖型环路热管循环制冷或制热运行的稳定性。

该冷暖型环路热管在使用前一般需要进行预处理，通过外部加热器加热液体管线1和气体管线3，提高管线内饱和温度和压力，使管线内的液态换热工质9流向蒸发器7，对冷凝器4和连通管6进行压力灌注；当连通管6被液态换热工质9充满后，即达到了有启动和运行的气液分布状态；冷凝器4和蒸发器7具有一定的高度差，可以有效阻止液态换热工质9从气体管线3向换热端2反向流动，避免换热端2换热面积减小，阻止液态换热工质9回流引起的传冷性能恶化。同时，液体管线1、换热端2、气体管线3组成的平面最高处必须低于冷凝器4的最高处，阻止液态换热工质9回流引起的传热性能恶化。

当需要该冷暖型环路热管为换热端2进行制热时，在蒸发器7外部施加热源，蒸发器7内毛细芯体8上的液态换热工质9蒸发，吸收蒸发器7的热量，产生的气态换热工质9从连通管6和冷凝器4流向气体管线3到换热端2，释放热量并冷凝成液态，液态换热工质9经液体管线1回到蒸发器7内，维持对蒸发器7的供给。

当需要该冷暖型环路热管为换热端2进行制冷时，在冷凝器4外部施加冷源，冷凝器4内的气态换热工质9在毛细芯体8上冷凝，吸收冷凝器4的冷量，产生的液态换热工质9从连通管6和蒸发器7流向液体管线1到换热端2，释放冷量并气化成气态，气态换热工质9经气体管线3回到冷凝器4内，维持对冷凝器4的供给。