专利名称：集成式内循环热管的制作方法
技术领域：
本发明属.于传热技术领域，特别涉及利用热管进行热量的传输。
背景技术：
热管是一种依靠自身内部工作介质的相变来实现濕量传递的器件，管内工作介质在蒸发 段受热蒸发汽化，产生的蒸气在一定的压差下流向冷凝段，并在冷凝段放出热量，被重新冷 凝成液体并回流到蒸发段，从而形成工作介质的循环。
最常见的热管主要是管式热管，主要用来实现小温差下热量的长距离传输，由于其工作 可靠，结构简单，在失重条件下可以正常工作，所以在航天领域得到了广泛的应用。但是， 对于在重力场中使用的常规热管，由于其自身结构的原因，存在着一个致命的缺点，既反重 力工作的能力低，对垂直或倾斜安装的常规热管，热源必须位于热沉的下面，否则热管将难 以正常工作。-这主要是由于重力对热管内工作介质的流动有着重要的影响，对于常规热管而 言，虽然管内也可以开有槽道，或附有能够增加毛细力的网状或多孔材料，但毛细力相对于 重力而言，仍然处于次要的地位，管内毛细结构所提供的毛细力难以克服重力的影响，所以 造成当热源位置高于热沉位置时，热管无法正常工作的现象。
为了克服重力的影响，人们又发明了环路热管、毛细泵热管等非常规热管。在重力场中， 这些非常规热管可以提供一定的反重力高度，可以在热源高于热沉的条件下工作。这些非常
规热管普遍存在的问题是其结构复杂，外形尺寸较大，所涉及到的部件多，造价高，除了在 航天领域外，在其它领域的应用还非常有限。
发明内容
为了克服常规热管无法在反重力条件下工作，本发明提供了一种集成式内循环热管，通 过在热管内部加装内循环管和在加热段安装吸液芯的办法实现了蒸气通道和液态工质通道的 分离，传热量大，该内循环热管提供了一定的反重力高度，同时又具有常规热管的外形，制 造成本降低。
本发明采用的技术方案是在热管内部装有内循环管，热管加热段安装有吸液芯，吸液 芯表面有蒸汽通道，内循环管的一端位于热管的冷却段，另一端与安装在热管加热段内部的 吸液芯相通；安装在热管内的内循环管的形状可以是圆形，也可以是椭圆形、三角形或多边形；内循环管的数量可^l是单个，也可以是多个；内循环管的一端连接到吸液芯内部，也可 以经吸液芯与位于热管顶端的储液室相连；集成式内循环热管形状可以是圆形，也可以是椭 圆形、三角形或多边形。本发明通过在管式常规热管的内腔加装内部通道，在热管的加热段 加装表面开有蒸气通道的吸液芯，使得热管加热段被加热时，热量通过管壁传递到吸液芯， 吸液芯内的液态工质受热蒸发汽化，产生的蒸气通过吸液芯的蒸气通道进入蒸气腔，然后在 一定的压力差的作用下流动到冷却段，蒸气在冷却段放出热量，被重新冷凝成液体，然后液 态的工作介质在压差的作用下沿内部通道回流到热管的上部，在吸液芯提供的毛细力的作用 下，流到加热段，从而形成工作介质的循环。在热负荷变动时，储液室内的液体参与循环， 保证加热段的吸液芯能够有足够的液态工质。这样的内循环结构实现了与环路热管类似的功 能，即毛细芯只存在于加热段，蒸气通道和液体通道分开，传热量大，且在重量场具有一定 的反重量高度。 ，本发明的有益效果是通过在热管内部加装内循环管和在加热段安装吸液芯的办法实现 了蒸气通道和液态工质通道的分离，降低了流动阻力，提高了传热能力。与环路热管类似， 在该集成式内循环热管中，吸液芯只存在于热管的加热段，其它部分均为光管，有利于降低 管内工作介质的流动阻力。通过在内循环热管加热段安装的吸液芯以及内循环管和吸液芯的 合理安排使得该内循环热管可以在一定的反重力条件下工作，热源可以布置在高于热沉的位 置上，在热管实际应用中，热源的布置更加灵活；该热管还可以保持常规热管的外形，体积 小，传热能力大，避免了环路热管、毛细泵热管等非常规热管外形复杂、尺寸较大、部件多 的缺点，为热管的安装提供了方便。本发明特别适合于用热管进行传热，而热源位置又高于热沉位置的情况。
图1为集成式内循环热管的剖视结构示意图。图中1、集成式内循环热管，2、加热段，3、连接通道，4、冷却段，5、进液口， 6、内循环管，7、蒸气通道，8、吸液芯，9、储液室具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述在图l所示实施例中，集成式内循环热管1的上部为加热段2，下部为冷却段4，中间部 分为连接通道3，内循环管6位于热管内部，内循环管的底部有进液口 5,顶部与吸液芯8的 内部相连，吸液芯位于热管的加热段，吸液芯表面上开有蒸气通道7，储液室9位于热管的 最顶端。当,式内循环热管1的加热段2被加热时，热量通过壁面传递给位于热管加热段的吸液芯8，吸液芯内的液态工质受热蒸发汽化，产生的蒸气通过位于吸液芯表面上的蒸气 通道7进入连接通道3，然后进入热管的冷却段4，蒸气在冷却段放出热量，被重新冷凝成液 体，然后液态的工质在一定的压力差作用下经进液口 5进入内循环管6，并沿内循环管上升 进入吸液芯内，液体工质在吸液芯毛细力的作用下，流到加热段，从而形成工作介质的循环。 在热负荷变动时，储液室9内的液体参与循环，保证加热段的吸液芯能够有足够的液态工质。 本发明所述的集成式内循环热管可以是圆形，也可以是椭圆形、三角形或多边形。安装 在热管内部的内循环管可以是圆形，也可以是椭圆形、三角形或多边形。内循环管的一端连 接到吸液芯内部，也可以经吸液芯与位于热管顶端的储液室相连。集成式内循环热管的内壁 可以是光滑壁面，也可以是刻有槽道。集成式内循环热管的外壁可以是光滑壁面也可以装有 肋片。
权利要求
1.一种集成式内循环热管，其特征是在热管内部装有内循环管，热管加热段安装有吸液芯，吸液芯表面有蒸汽通道，内循环管的一端位于热管的冷却段，另一端与安装在热管加热段内部的吸液芯相通。
2. 根据权利要求l所述的集成式内循环热管，其特征在于所述的集成式内循环热管内安装 的内循环管的形状可以是圆形，也可以是椭圆形、三角形或多边形。
3. 根据权利要求l、 2所述的集成式内循环热管，其特征在于所述的集成式内循环热管内 安装的内循环管的数量可以是单个，也可以是多个。
4. 根据权利要求l、 2所述的集成式内循环热管，其特征在于所述的集成式内循环热管内 安装的内循环管的一端连接到吸液芯内部，也可以经吸液芯与位于热管顶端的储液室相连。
5. 根据权利要求l、 2所述的集成式内循环热管，其特征在于所述的集成式内循环热管形 状可以是圆形，也可以是椭圆形、三角形或多边形。
全文摘要
一种集成式内循环热管，其内部装有内循环通道，该循环通道一端位于热管的冷却段，另一端与安装在热管加热段内部的吸液芯相通，本发明的内循环结构使得蒸气通道和液态工质通道分离，管内工质流动阻力小，传热量大。该内循环热管在重力场中具有一定的反重力高度，特别适合于热源位置高于热沉位置时的热管传热，而且保持常规热管的外形，避免了环路热管外形复杂、尺寸较大、部件多的缺点，具有制造简单，成本低，安装方便的特点。
文档编号F28D15/02GK101236054SQ20081001442
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者涛 栾 申请人:山东大学