一种超强重力热管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热管的制造技术，具体地说是一种超强重力热管。
【背景技术】
[0002]热管是一种极高效的传热元件。它比同材质的金属材料传热效率高数百倍、上千倍。用它制成的各类换热器具有传热量大、体积小、重量轻、无磨损、无噪声、节能高效等优点。因此，在航天、核电、军工、电脑等等领域广泛应用。然而，目前我国受热管基材的型号、规格，制管设备、制管工艺及装配工艺等条件的制约，要制出理想的热管、高效精巧的换热器非常困难。
[0003]首先是基管型材:有低碳钢无缝管、不锈钢管、钢铜复合管、钢铝复合管、铜铝复合管、紫铜管、合金铝管等种类。大型的换热器多是用低碳钢制的热管；电脑等小、微装置多用紫铜管。
[0004]低碳钢热管:相比其它材质热管传热最差。但价格低廉是其最大的优点。为提高传热功率，采用高频焊焊上翅片。为提高焊接质量防止变形，必须采用壁厚较厚的无缝管。这就增加了热管的重量，换热器有数十根热管，其增重太多就是一个致命的缺点了。且管内腔必须发兰。翅片也应氧化处理防止生锈。工艺复杂。
[0005]复合管:为减轻重量、提高传热效率而采用复合管。两层金属套装在一起，其间是层空气。在热管工作状态时，由于两种金属热膨胀系数不同，外层金属比内层金属膨胀系数大，间隙会扩大。长期使用会使外层金属转动、位移、甚至脱落。从而使热管失效。
[0006]紫铜管热管:多是使用光管。在铜管上加工翅片较难，多是先将铜翅片缠绕在管上，再进入铜离子钎焊炉，将翅片与铜管焊接在一起。
[0007]不锈钢热管:因导热系数太低(是钢的1/3)，所以只能用在有腐蚀的情况下。
[0008]其次是翅片化，钢铜复合、钢铝复合、铜铝复合其外侧翅片需用翅片机加工。目前的情况是，1、加工出的翅片是单头螺旋翅片，且片距太近(最大片距仅6mm)，无法根据需要再进行改造加工；2、翅片截面形状呈矩形，即翅片顶部和根部一样厚。而在传热学上要求，翅片截面应是三角形，顶部尖、薄；根部宽、厚，这样热阻小。所以，此种热管只适用在气(汽)一汽(气)换热场合。有液态介质(7K、油、冷却液等)需换热时则不适用。
[0009]再次:热管的安装固定。热管是裸管时比较简单。对于两端(一端蒸发端、一端冷凝端)都有翅片的热管要固定在基板上就比较困难了。要在热管的绝热段焊上个座(应在热管制作前加工)座的直径要大于翅片的外径。换热器的基板上应加工同样大的孔。每个热管焊接在按一定规则排列的孔中。焊接不仅是牢固，重要的是密实，不允许有丝毫缝隙、气孔、夹渣。焊接更不能损坏热管。由于热管排列紧密，施工作业难度很大，质量难以保证。
【发明内容】
[0010]本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种质量轻、导热效果好、制管工艺简单的超强重力热管。
[0011]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0012]—种超强重力热管，包括蒸发段、冷凝段和翅片，所述冷凝段为圆锥形管状结构，在蒸发段和冷凝段的外侧壁上分别一体化铸造有翅片，蒸发段和冷凝段的管口螺纹联接并用耐高温强粘接剂粘结在一起，在蒸发段和冷凝段连接处外侧壁上开设有用以与基板螺纹连接的外螺纹;所述蒸发段和冷凝段的内侧壁上铸造有数个回流槽，回流槽沿着锥顶至管口的方向均匀铸造;所述冷凝段锥管的最大锥角以冷凝液滴不脱离热管内壁为限；所述蒸发段和冷凝段所形成的工作腔室内注有工作介质和适量的悬浮微粒，悬浮微粒悬浮在工作介质中，成为工作介质的“蒸发核”。从而降低启动温度，也减少了制管工艺难度。
[0013]进一步地，所述蒸发段、冷凝段之间设置有圆柱形的过渡段，过渡段的外侧壁上开设有用以与基板螺纹连接的外螺纹，且过渡段与两者同材质。
[0014]进一步地，所述蒸发段为圆锥形管状结构，并与圆柱形的过渡段一体化铸造成型。
[0015]进一步地，所述翅片为环形翅片，其直径小于蒸发段或冷凝段最大处直径。
[0016]进一步地，所述环形翅片为顶薄根厚的环形螺旋翅片，便于形成紊流。
[0017]进一步地，所述蒸发段、冷凝段和翅片均为铸铝材质或均为铜材质。
[0018]进一步地，所述工作介质为纯净水。
[0019]进一步地，所述悬浮微粒为轻金属氧化物肩或粉。
[0020]热管工作时，工作介质受热蒸发，蒸汽沿越来越宽阔空间向上升腾，而迅速冷凝的液滴沿导流槽顺序流下。汽、水互不干扰，提高了传热效率。
[0021 ]本实用新型为一种超强重力热管与现有技术相比所产生的有益效果是:
[0022]1、本实用新型的超强重力热管，其材质为铸铝。由于铸铝的比重不足钢的1/3(钢的比重7.85，而铝仅2.7克/厘米3)。导热系数却比钢高约四倍(铸铝导热系数约210，钢约54w/m.k)。材质如用紫铜，虽然铜的导热系数比铝大但是其散热性能比铝差。然而，热管要求的是热平衡。即吸收多少热能也必须散出多少热能。铸铝做成的热管就能胜任这一要求。另，铜的抗氧化性能差，一旦氧化，其导热性能、散热性能都大大下降。故铸铝应是最佳选择。
[0023]2、生产工艺为压力铸造(精密铸造)，同时铸出顶薄根厚的一体化环形翅片，内壁铸上回流槽。压力铸造材质紧密。
[0024]3、在铸造完取铸芯时，将内壁充分氧化，形成致密氧化膜。克服了铝材与水介质不相容难关。
[0025]4、众所周知，圆锥体的体积是同底等高圆柱体的1/3，其表面积是同底等高圆柱体的1/2。反过来讲，同样体积(即热管内装等量工质)则锥形管内液面高度是同底等高圆柱管的3倍;表面积(热管工质受热面积)是圆柱热管的2倍，再加上锥形管外的翅片，其受热面积可能就是裸管的3-4倍。其热功率就比圆柱热管(裸管)高3-4倍。蒸发段和冷凝段用耐高温粘接剂连接，无需焊接。因为铝焊也是一个工艺难点。
[0026]5、热管的工质为纯净水。在其中加入适量微粒，微粒悬浮其中，成为工质的“蒸发核”。从