热管传热装置的制作方法

本发明涉及一种热管传热装置，具体涉及一种用于低温制冷机的热管传热装置。

背景技术：

随着医疗、生物产业的快速发展，以及人们对一些珍贵鱼类海鲜储存要求的提高，低温冰箱的需求越来越大，此类冰箱一般要求其制冷温度在-70℃以下，当低温制冷机的制冷效率是传统的复叠式蒸汽压缩系统的两倍以上时，才能满足其需要的节能效果；另外，随着我国航空航天事业的不断发展，对热控提出了较高的要求，需要采用低温制冷机对元器件的冷却，才能保证元器件的正常工作和运行。

但是，由于低温制冷机的冷头面积小，有的冷头还具有一定的振动，直接采用低温制冷机对需要冷却的部件进行冷却的难度很大。因此为了保证低温制冷机冷头与被冷却部件的有效连接，需要采用导热部件才能实现，而且要求该导热部件具有最小的热阻。

专利zl200510030795提出一种采用数片薄铜片叠加焊接的方式实现冷源与热源间的导热，虽然薄铜片具有一定的柔韧性，但铜材料的导热系数不够高，大冷量传导时具有较大的温差，无法满足低温制冷机的制冷效率，另外，数片薄铜片叠加的方式，使得该导热部件重量大，不利于推广。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种利用脉动热管实现制冷机冷量远程传输的热管传热装置。

本发明提供了一种用于低温制冷机的热管传热装置，具有这样的特征，包括：换热铜块，呈圆筒状，与低温制冷机的制冷机冷头连接，用于与制冷机冷头进行换热，具有多个沿圆周设置的贯穿槽道，该贯穿槽道的两端分别设置有第一连接部以及第二连接部；以及脉动热管部，具有传热工质、多个与第一连接部对应连接且容纳传热工质的第一热管以及多个与第二连接部对应连接且容纳传热工质的第二热管，其中，第一热管和第二热管均为u型管且内径相同，所有第一热管和所有第二热管错位联通，第一热管设置在换热铜块和制冷机冷头之间，第二热管与需要冷却的部件连接。

在本发明提供的热管传热装置中，还可以具有这样的特征：其中，贯穿槽道的内径与第一热管和第二热管的内径相同。

在本发明提供的热管传热装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一热管焊接在第一连接部上，第二热管焊接在第二连接部上。

在本发明提供的热管传热装置中，还可以具有这样的特征：其中，换热铜块和制冷机冷头通过螺钉固定。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的热管传热装置，因为具有与低温制冷机的制冷机冷头连接的换热铜块以及脉动热管部，所以，一方面，本发明中的脉动热管部通过换热铜块与制冷机冷头连接，换热铜块的热阻小，使得脉动热管冷量传输效率高，保证了本发明的热管传热装置可将小型低温制冷机的冷量进行远程且高效传输；另一方面，本发明的热管传热装置结构简单，且摆脱了重力的影响，进一步保证了将冷头冷量的远距离传输。

另外，脉动热管部中的第一热管和第二热管均采用圆周布置，相对于传统的薄铜片叠加的热管，不仅减少了管段及沿程损失，而且结构更为紧凑，适用的范围更广。

附图说明

图1是本发明的实施例中热管传热装置的拆分示意图；

图2是本发明的实施例中换热铜块的结构示意图；以及

图3是本发明的实施例中换热铜块的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明热管传热装置作具体阐述。

图1是本发明的实施例中热管传热装置的拆分示意图。

如图1所示，热管传热装置100包括与低温制冷机的制冷机冷头1连接的换热铜块4以及脉动热管部10。

图2是本发明的实施例中换热铜块的结构示意图。

如图2所示，换热铜块4呈圆筒状，用于与制冷机冷头进行换热，用于固定的螺钉通孔6、内壁面13以及具有多个沿圆周设置的贯穿槽道12。

换热铜块4的内壁面13与小型低温制冷机的制冷机冷头1匹配并且紧密贴合连接。

采用螺钉8通过螺钉通孔6将换热铜块4与小型低温制的制冷机冷机冷头1紧固连接。

贯穿槽道12沿圆周方向等距离设置。

图3是本发明的实施例中换热铜块的剖视图。

如图3所示，每个贯穿槽道12的两端分别设置有第一连接部11以及第二连接部5。

如图1所示，脉动热管部10具有传热工质图中未显示、多个与第一连接部11对应连接且容纳传热工质的第一热管3以及多个与第二连接部5对应连接且容纳传热工质的第二热管7。

第一热管3和第二热管7均为u型管且内径相同。所有第一热管3和所有第二热管7错位联通，形成一传热工质流动的通道。

第一热管3设置在制冷机冷头1和换热铜块4之间，并通过焊接方式焊接在第一连接部上。第一热管3为半圆u型管，半径约为5～10cm，在本实施例中，u型管的半径为5cm。

第二热管7通过焊接方式焊接在第二连接部上，并与需要冷却的部件连接或接触。第二热管7包括延长段2和圆弧段9。延长段8的长度为30～120cm，圆弧段9的半径约为5～10cm，在本实施例中，延长段2的长度为40cm，圆弧段9的半径约为5cm。

第一热管3和第二热管7的内径均与贯穿槽道12的内径相同。

本实施例的热管传热装置使用方法如下：

小型低温制冷机的制冷机冷头1与换热铜块的内壁面13通过螺钉8紧密贴合连接，制冷机冷头1将冷量传递给换热铜块4，再由换热铜块4将冷量传递给在贯穿槽道12内流动的脉动热管工质，流动的传热工质在贯穿槽道12内冷凝放热，并在第二热管7的传热工质的推动下继续向第一热管3流动。由于所有第一热管3和所有第二热管7错位联通，形成了一传热工质流动的通道，所以传热工质在换热铜块4不断地冷凝放热，在第二热管7处不断地吸热蒸发。所有第一热管3可以为绝热段。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的热管传热装置，因为具有与低温制冷机的制冷机冷头连接的换热铜块以及脉动热管部，所以，一方面，本发明中的脉动热管部通过换热铜块与制冷机冷头连接，换热铜块的热阻小，使得脉动热管冷量传输效率高，保证了本实施例的热管传热装置可将小型低温制冷机的冷量进行远程且高效传输；另一方面，本实施例的热管传热装置结构简单，且摆脱了重力的影响，进一步保证了将冷头冷量的远距离传输。

另外，脉动热管部中的第一热管和第二热管均采用圆周布置，相对于传统的薄铜片叠加的热管，不仅减少了管段及沿程损失，而且结构更为紧凑，适用的范围更广。

此外，换热铜块内部的贯穿槽道减少了小型低温制冷机冷头与脉动热管之间冷量传递的损失。而且传热工质在换热铜块的贯穿槽道内流动，与铜管插入槽道的结构相比，还消除了铜管壁厚带来的导热热阻。

本实施例利用了脉动热管的优势，可以将小型低温制冷机的冷量进行远距离传输，并且连接小型低温制冷机的冷头与脉动热管的连接铜块采用流道换热的方式，使脉动热管管内的工质在槽道内流动，可以减少换热热阻，进一步提高换热效果。并且与传统的平板脉动热管相比，本发明能够很好地适应冷头为圆形的制冷机，另外，本实施例还去掉了传统脉动热管顶部冷凝段直管，结构更为紧凑。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。