一种复合驱动的热管传热装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种换热设备技术领域，具体涉及一种复合驱动的热管传热装置。


背景技术：

2.热管，是一种利用工质蒸发和冷凝的镶边过程快速传递热量的装置，因其具有传热能力强，是纯铜的数千倍，利用毛细现象或重力驱动，能耗低以及可靠性高的特性，已由之前的宇航、军工等行业迅速扩展应用于散热器制造行业，成为各种空气温度调节装置中传热性能优良的传热元件。
3.常规热管在结构布局中因组空结构导致高差受限，从而造成热管中工质的循环动力有限，为了解决循环动力不足的问题，不少厂家不得不采用增加循环泵的方式以提升热管内工质的循环动力。
4.在现有带循环泵的热管系统中，泵驱动回路的冷凝成为液体回路，一般设计在底部，距离泵入口的高度很低，无法形成有效高差，造成泵入口气蚀风险较大。
5.鉴于气蚀余量会直接决定制冷剂泵是否可以正常运行，且大多数制冷剂与水相比具有显著降低的蒸发温度和更小的蒸发潜热。因而，在制冷剂泵中更容易发生汽蚀。在液体输送过程中，气蚀危害性很大，通常会造成泵发出噪音和剧烈振动，改变泵的特性曲线，甚至会损坏泵。
6.因此，本技术领域需要一种管路配置简单、结构紧凑、能有效减少气蚀现象发生的热管传热装置。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了管路配置简单、结构紧凑、能有效避免发生气蚀现象的热管传热装置。
8.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
9.一种复合驱动的热管传热装置，包括：第一重力驱动传热单元、动力驱动传热单元及第二重力传热单元，所述第一重力驱动传热单元，包括一组以上第一重力驱动回路，所述第一重力驱动回路包括第一蒸发段、第一连接段及第一冷凝段；任一组所述第一重力驱动回路中的第一蒸发段的高度低于所述第一冷凝段的高度，且所述第一蒸发段通过所述第一连接段与所述第一冷凝段连通；所述动力驱动传热单元，包括蒸发组、冷凝组、泵送元件及连接管，所述蒸发组设在所述第一蒸发段的上方，所述冷凝组设在所述第一冷凝段的下方，所述蒸发组与冷凝组通过所述连接管连通，所述泵送元件设在所述连接管中，且所述泵送元件的入口低于所述冷凝组的出口，用以确保所述冷凝组的出口的液态工质能够及时进入所述泵送元件的入口；所述第二重力传热单元，包括一组以上第二重力驱动回路，所述第二重力驱动回路包括第二冷凝段，所述第二冷凝段设在所述冷凝组下方。
10.采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中泵驱动回路因气蚀造成
热管传热装置噪音大、振动剧烈，泵的性能降低甚至使用寿命缩短的问题，必须采取有效措施以避免泵的汽蚀，为避免气蚀影响泵的正常运行及使用寿命，在对热管传热装置进行结构设计时，一方面调整泵入口与冷凝组出口的高度差，并在冷凝组的下方设置第二重力传热单元的的第二冷凝段，从而有效利用了冷凝组与泵送元件之间高度差所形成的空余空间。在解决泵驱动回路中气蚀问题的同时，热管传热装置结构更为紧凑，传热效率得到进一步提高。
11.作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述第二重力驱动回路还包括第二蒸发段及第二连接段；任一组所述第二重力驱动回路中的第二蒸发段的高度低于所述第二冷凝段的高度，且所述第二蒸发段通过所述第二连接段与所述第二冷凝段连通。
12.采用上述技术方案的有益效果是：设置第二蒸发段的高度低于第二冷凝段的高度，充分利用重力作用，可有力驱动冷凝后的工质从第二冷凝段进入第二蒸发段，有效提高工质传热效率。
13.作为本实用新型技术方案的再进一步改进，所述第二蒸发段设在所述动力驱动传热单元的蒸发组下方。
14.采用上述技术方案的有益效果是：第二蒸发段设在蒸发组的下方，充分利用蒸发组下方的空间，热管传热装置的布局更为合理，外观结构匀称。
15.作为本实用新型技术方案的再进一步改进，所述冷凝组包括动力驱动冷凝段及冷凝汇集器，所述动力驱动冷凝段的数量为两组以上，且每组所述动力驱动冷凝段均设有进气口及出液口，两组以上所述动力驱动冷凝段的出液口分别与所述冷凝汇集器连通，所述冷凝汇集器与所述泵送元件的入口连通。
16.采用上述技术方案的有益效果是：动力驱动冷凝段数量为多组时，设置冷凝汇集器，便于将多组动力驱动冷凝段中的冷凝液态的工质汇集起来一并输送至泵送元件的入口，促使泵送元件入口的液态工质流量充足，压力较大，进一步有效防止气蚀现象的发生，从而避免了因气蚀所造成的噪音大和振动剧烈的问题。
17.作为本实用新型技术方案的又进一步改进，所述蒸发组包括动力驱动蒸发段、分配器及分配管；所述动力驱动蒸发段的数量为两组以上，且每组所述动力驱动蒸发段均设有进液口及出气口，所述分配管的数量与所述进液口的数量一致，所述分配器的一端与所述泵送元件的出口连通，所述分配器的另一端通过所述分配管分别与所述蒸发组的进液口连通。
18.采用上述技术方案的有益效果是：分配器及分配管的设置，对于具有多组动力驱动蒸发段的蒸发组而言，便于把从泵送元件引入的液态工质均匀分配至各组动力驱动蒸发段，以免出现因液态工质分配不均，个别动力驱动蒸发段未起到应有的作用，影响整体传热效能。
19.作为本实用新型技术方案的又进一步改进，所述蒸发组还包括蒸发汇集器，两组以上所述动力驱动蒸发段分别与所述蒸发汇集器连通，所述蒸发汇集器与所述动力驱动冷凝段的进气口连通。
20.作为本实用新型技术方案的又进一步改进，所述冷凝组还包括冷凝分配器，所述冷凝分配器的一端与所述蒸发汇集器连通，所述冷凝分配器的另一端与所有所述动力驱动冷凝段的进气口连通。
21.采用上述技术方案的有益效果是：蒸发汇集器及冷凝分配器的设置，便于从蒸发组汇集蒸发后的气态工质通过单管输送至冷凝组，在通过冷凝分配器分配至各个动力驱动冷凝段，进行充分冷凝，大大简化了从蒸发组到冷凝组的管路配置，有利于降低配管成本，并减少了因多路配管而造成的配管工作量。
22.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，所述动力驱动传热单元还包括储液器，所述储液器设在所述冷凝汇集器与所述泵送元件的入口之间的连通管路上。
23.采用上述技术方案的有益效果是：储液器的设置，显著增加了动力驱动传热单元的回路内所配置的工质总量，有助于进一步保障液态工质在泵送元件的入口处的流量及压力，可有效防止因液态工质冷凝速率小于泵送元件的泵送速率而导致入口处流量不足，而出现工质输送断续甚至出现气蚀现象。
24.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，所述动力驱动传热单元还包括流量调节阀，所述流量调节阀设在所述储液器与所述泵送元件的入口之间的连通管路上。
25.采用上述技术方案的有益效果是：流量调节阀的设置，便于根据环境温度需要，调节动力驱动传热单元中的单位时间工质流量，从而调节动力驱动传热单元的传热效率，促使热管传热装置维持周围的环境处于预定的温度。
26.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，热管换热装置还包括散热翅片，所述散热翅片设在所述第一蒸发段、第一冷凝段、蒸发组、冷凝组、第二蒸发段及第二冷凝段的外表面。
27.采用上述技术方案的有益效果是：散热翅片的设置，可有效加速热管与环境之间的传热效率，从而提升了蒸发段的蒸发速率和冷凝段的冷凝速率。
28.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，热管传热装置还包括温度传感器及控制单元，所述温度传感器用以感应周边环境温度，所述控制单元通过有线或无线分别与所述泵送元件及温度传感器通讯连接，所述控制单元用以接收所述温度传感器的温度信息，并根据温度信息向所述泵送元件下达流量指令。
29.采用上述技术方案的有益效果是：通过设置温度传感器及控制单元，可根据环境温度的变化自动调节动力驱动传热单元中工质的流量，从而实现有效降低调节热管传热装置的能效、精确控制热管传热装置的出风温度的目的。
附图说明
30.为了更为清楚地说明本实用新型实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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它附图。
31.图1为本实用新型的热管传热装置配置示意图；
32.图2为图1中ⅰ处蒸发组的配置示意图；
33.图3为图1中ⅱ处冷凝组的配置示意图；
34.图4为本实用新型的另一种热管传热装置的配置示意图；
35.图中数字所表示的相应的部件名称如下：
36.第一重力驱动传热单元1；第一重力驱动回路11；第一蒸发段111；第一连接段112；
第一冷凝段113；动力驱动传热单元2；蒸发组21；动力驱动蒸发段211；分配器212；分配管213；蒸发汇集器214；冷凝组22；动力驱动冷凝段221；冷凝汇集器222；冷凝分配器223；泵送元件23；连接管24；储液器25；第二重力传热单元3；第二重力驱动回路31；第二蒸发段311；第二连接段312；第二冷凝段313；散热翅片4；温度传感器5；控制单元6。
具体实施方式
37.为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案为：
39.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，公开了一种复合驱动的热管传热装置，包括：第一重力驱动传热单元1、动力驱动传热单元2及第二重力传热单元3，第一重力驱动传热单元1，包括一组以上第一重力驱动回路11，第一重力驱动回路11包括第一蒸发段111、第一连接段112及第一冷凝段113；任一组第一重力驱动回路11中的第一蒸发段112的高度低于第一冷凝段113的高度，且第一蒸发段111通过第一连接段112与第一冷凝段113连通；动力驱动传热单元2，包括蒸发组21、冷凝组22、泵送元件23及连接管24，蒸发组21设在第一蒸发段111的上方，冷凝组22设在第一冷凝段113的下方，蒸发组21与冷凝组22通过连接管24连通，泵送元件23设在连接管24中，且泵送元件23的入口低于冷凝组22的出口，用以确保冷凝组22的出口的液态工质能够及时进入泵送元件23的入口；第二重力传热单元3，包括一组以上第二重力驱动回路31，第二重力驱动回路31包括第二冷凝段313，第二冷凝段313设在冷凝组22下方。
40.采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中泵驱动回路因气蚀造成热管传热装置噪音大、振动剧烈，泵的性能降低甚至使用寿命缩短的问题，必须采取有效措施以避免泵的汽蚀，为避免气蚀影响泵的正常运行及使用寿命，在对热管传热装置进行结构设计时，一方面调整泵入口与冷凝组出口的高度差，并在冷凝组的下方设置第二重力传热单元的的第二冷凝段，从而有效利用了冷凝组与泵送元件之间高度差所形成的空余空间。在解决泵驱动回路中气蚀问题的同时，热管传热装置结构更为紧凑，传热效率得到进一步提高。
41.在本实用新型的另一些实施例中，如图1所示，第二重力驱动回路31还包括第二蒸发段311及第二连接段312；任一组第二重力驱动回路31中的第二蒸发段311的高度低于第二冷凝段313的高度，且第二蒸发段311通过第二连接段312与第二冷凝段313连通。
42.采用上述技术方案的有益效果是：设置第二蒸发段的高度低于第二冷凝段的高度，充分利用重力作用，可有力驱动冷凝后的工质从第二冷凝段进入第二蒸发段，有效提高工质传热效率。
43.在本实用新型的另一些实施例中，如图1所示，第二蒸发段311设在动力驱动传热单元2的蒸发组21下方。
44.采用上述技术方案的有益效果是：第二蒸发段设在蒸发组的下方，充分利用蒸发组下方的空间，热管传热装置的布局更为合理，外观结构匀称。
45.在本实用新型的另一些实施例中，如图3所示，冷凝组22包括动力驱动冷凝段221
及冷凝汇集器222，动力驱动冷凝段221的数量为两组以上，且每组动力驱动冷凝段221均设有进气口及出液口，两组以上动力驱动冷凝段221的出液口分别与冷凝汇集器222连通，冷凝汇集器222与泵送元件23的入口连通。
46.采用上述技术方案的有益效果是：动力驱动冷凝段数量为多组时，设置冷凝汇集器，便于将多组动力驱动冷凝段中的冷凝液态的工质汇集起来一并输送至泵送元件的入口，促使泵送元件入口的液态工质流量充足，压力较大，进一步有效防止气蚀现象的发生，从而避免了因气蚀所造成的噪音大和振动剧烈的问题。
47.在本实用新型的另一些实施例中，如图2所示，蒸发组21包括动力驱动蒸发段211、分配器212及分配管213；动力驱动蒸发段211的数量为两组以上，且每组动力驱动蒸发段211均设有进液口及出气口，分配管213的数量与进液口的数量一致，分配器212的一端与泵送元件23的出口连通，分配器212的另一端通过分配管213分别与蒸发组21的进液口连通。
48.采用上述技术方案的有益效果是：分配器及分配管的设置，对于具有多组动力驱动蒸发段的蒸发组而言，便于把从泵送元件引入的液态工质均匀分配至各组动力驱动蒸发段，以免出现因液态工质分配不均，个别动力驱动蒸发段未起到应有的作用，影响整体传热效能。
49.在本实用新型的另一些实施例中，如图2所示，蒸发组21还包括蒸发汇集器214，两组以上动力驱动蒸发段211分别与蒸发汇集器214连通，蒸发汇集器214与动力驱动冷凝段221的进气口连通。
50.在本实用新型的另一些实施例中，如图3所示，冷凝组22还包括冷凝分配器223，冷凝分配器223的一端与蒸发汇集器214连通，冷凝分配器223的另一端与所有动力驱动冷凝段221的进气口连通。
51.采用上述技术方案的有益效果是：蒸发汇集器及冷凝分配器的设置，便于从蒸发组汇集蒸发后的气态工质通过单管输送至冷凝组，在通过冷凝分配器分配至各个动力驱动冷凝段，进行充分冷凝，大大简化了从蒸发组到冷凝组的管路配置，有利于降低配管成本，并减少了因多路配管而造成的配管工作量。
52.在本实用新型的另一些实施例中，如图4所示，动力驱动传热单元2还包括储液器25，储液器25设在冷凝汇集器222与泵送元件23的入口之间的连通管路24上。
53.采用上述技术方案的有益效果是：储液器的设置，显著增加了动力驱动传热单元的回路内所配置的工质总量，有助于进一步保障液态工质在泵送元件的入口处的流量及压力，可有效防止因液态工质冷凝速率小于泵送元件的泵送速率而导致入口处流量不足，而出现工质输送断续甚至出现气蚀现象。
54.在本实用新型的另一些实施例中，动力驱动传热单元2还包括流量调节阀，流量调节阀设在储液器25与泵送元件23的入口之间的连通管路24上。
55.采用上述技术方案的有益效果是：流量调节阀的设置，便于根据环境温度需要，调节动力驱动传热单元中的单位时间工质流量，从而调节动力驱动传热单元的传热效率，促使热管传热装置维持周围的环境处于预定的温度。
56.在本实用新型的另一些实施例中，如图4所示，热管换热装置还包括散热翅片4，散热翅片4设在第一蒸发段111、第一冷凝段113、蒸发组21、冷凝组22、第二蒸发段311及第二冷凝段313的外表面。
57.采用上述技术方案的有益效果是：散热翅片的设置，可有效加速热管与环境之间的传热效率，从而提升了蒸发段的蒸发速率和冷凝段的冷凝速率。
58.在本实用新型的另一些实施例中，如图4所示，热管传热装置还包括温度传感器5及控制单元6，温度传感器5用以感应周边环境温度，控制单元6通过有线或无线分别与泵送元件23及温度传感器5通讯连接，控制单元6用以接收温度传感器5的温度信息，并根据温度信息向泵送元件23下达流量指令。
59.采用上述技术方案的有益效果是：通过设置温度传感器及控制单元，可根据环境温度的变化自动调节动力驱动传热单元中工质的流量，从而实现有效降低调节热管传热装置的能效、精确控制热管传热装置的出风温度的目的。
60.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。