[发明专利]一种热管

说明书

技术领域

本发明属于热管领域，尤其涉及一种换热热管。

背景技术

热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果，开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备，其中包括核电领域，例如核电的余热利用等。

目前的热管，尤其是多管路的环路热管，在设计中上部冷凝管都是与水平面保持相同高度，如图1所示，导致流体冷凝后无法及时返回到蒸发端，或者仅仅部分返回蒸发端，使得部分冷凝流体依然停留在冷凝端，大大的影响了换热的效率，影响了换热的均匀性。

针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的热管，从而解决热管换热的情况下的换热系数低及其换热不均匀的问题。

发明内容

本发明提供了一种新的热管，从而解决前面出现的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种热管，包括下管、上管、连接管和回流管，所述连接管与下管和上管相连通，所述下管是蒸发端，所述冷凝端包括上管以及连接管的至少一部分，所述流体在下管内吸热蒸发，经过连接管的至少一部分和上管进行换热后，在上管内冷凝，冷凝的流体通过回流管回到下管；其特征在于，所述的上管的下部管壁的中间位置高于上管的下部管壁的两端。

作为优选，从上管下部管壁的中间位置向下部管壁的两端为直线结构。

作为优选，上管下部管壁两端与中点的连线之间形成的夹角为160－170°。

作为优选，连接管为盘管，所述盘管为一个或者多个，每个盘管包括圆弧形的多根换热管，相邻换热管的端部连通，使多根换热管形成串联结构，并且使得换热管的端部形成换热管自由端。

作为优选，多根圆弧形的换热管的中心线为同心圆的圆弧。

作为优选，回流管连接下管和上管的两侧端部的位置。

作为优选，所述同心圆是以上管的横截面的中心为圆心的圆。

作为优选，所述下管的管径小于上管的管径。

作为优选，下管的内径为N1，上管的内径为N2，则0.45<N1/N2<0.88。

作为优选，所述盘管为多个，所述多个盘管为并联结构。

作为优选，随着距离下管的中心越远，相邻换热管之间的距离越来越大。

作为优选，下管的内径为N1，上管的内径为N2，换热管的外径为W，相邻换热管的中心线的距离是L，满足如下关系：

10*c*（N1/N2）=a-b*Ln(5*W/L)，其中Ln是对数函数，a,b是系数，c是修正系数；

f是下部管壁从端部向中间连线形成的夹角，为160－170°；

c=d*Sin(f/2),其中0.971<d<0.985；

其中17.03<a<18.12,9.15<b<10.11；

55mm<N1<100mm；95mm<N2<145mm；

25mm<W<80mm；40mm<L<120mm；

0.45<N1/N2<0.88；

0.5<W/L<0.7。

作为优选，a=17.54,b=9.68。

与现有技术相比较，本发明的板式换热器及其换热管壁具有如下的优点：

1）本发明通过上管从中部向两端形成倾斜结构，从而使得冷凝后的液体能够快速的流到端部，从而通过回流管流到蒸发管，能够保证冷凝后的流体快速流出，提高换热效率及其换热的均匀性。

2）本发明首次提出了盘管式的热管结构，并且，通过设置盘管，换热流体受热后会产生体积膨胀，诱导盘管自由端产生振动。从而使得周围流体形成进一步扰流，进一步强化传热。

3）本发明对盘管换热管的管径大小以及管间距距离下管的中心线的距离变化的设置，进一步提高了热管的换热效果。

4）本发明通过大量的试验，优化了热管的参数的最佳关系，从而进一步提高换热效率。

附图说明

图1为背景技术的热管装置正面示意图。