[发明专利]一种高效热管换热系统

说明书

本发明涉及舞台灯散热技术领域，具体涉及一种高效热管换热系统，包括多层热管单元及至少一支撑结构，每层热管单元包括若干根呈弯折结构的热管，支撑结构靠近热管的蒸发端设置并用于支撑热管及传导热量；多层热管单元依次叠加放置，且叠加放置时所有热管错位。当支撑结构或最外层热管单元的热管蒸发端接触热源并从热源吸收热量时，多层热管单元及弯折结构热管的设置，使得只需将面积较小的支撑结构设于热管蒸发端，即可保证热量往每根热管的顺利传输，相比于现有热管换热系统，可减少热量传输至所有热管蒸发端的总距离，实现快速高效换热的同时，避免支撑结构面积的快速扩张，减少额外的散热成本、重量及结构空间。

技术领域

本发明涉及舞台灯散热技术领域，更具体地，涉及一种高效热管换热系统。

背景技术

舞台灯具在使用时，其光源会产生大量的热量，如果这些热量得不到及时有效的转移，会造成光源温度急剧升高，而过高的温度会影响灯具光源使用效果及寿命。因此，如何快速高效的进行换热，成为舞台灯散热设计的重要研究课题。

现有热管换热系统，均为单层热管单元布局，具体为支撑结构上设置若干根呈直线结构的热管，考虑到传热效率及支撑结构与热源接触面的面积的限制，单层热管的数量受到限制。由于单根热管具有最大额定传热量的限制，随着光源（热源）发热功耗设计的越来越高，需要不断增加热管数量以增加总传热量。由于热管单层布置，增加热管数量，其单层排列面积亦不断增大，需要更大面积的支撑结构作为支撑及传热，当支撑结构面积大于热源面积时，距离热源越远的热管，其传热效率越小，甚至对传热的贡献可忽略不计，增加了额外的散热成本、重量及结构空间，造成不必要的资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高效热管换热系统，能连续传送热量，实现快速高效换热的同时，避免支撑结构面积的快速扩张，减少额外的散热成本、重量及结构空间。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种高效热管换热系统，包括多层热管单元及至少一支撑结构，每层热管单元包括若干根呈弯折结构的热管，支撑结构靠近热管的蒸发端设置并用于支撑热管及传导热量；多层热管单元依次叠加放置，且叠加放置时所有热管错位。支撑结构还有一个作用是固定热管，防止热管移动影响散热效果。

上述方案中，当支撑结构或最外层热管单元的热管蒸发端接触热源并从热源吸收热量时，多层热管单元及弯折结构热管的设置，使得只需将面积较小的支撑结构设于热管蒸发端，即可保证热量往每根热管的顺利传输，相比于现有热管换热系统，可减少热量传输至所有热管蒸发端的总距离，实现快速高效换热的同时，避免支撑结构面积的快速扩张，减少额外的散热成本、重量及结构空间。

具体使用该换热系统时，将支撑结构或最外层热管单元的热管蒸发端接触热源，热源热量会传递到每一层热管单元的热管蒸发端，热管内的易挥发液体吸收热量蒸发，在蒸汽压力的推动下，携带着热量的蒸汽传输到热管冷凝端，蒸汽冷凝变成液体并释放出热量，液体再通过热管内的毛细结构传输回热管蒸发端，从而完成一个传热循环，热循环不断重复以连续传送热量，且该传热为相变传热，在传热时能携带更多的热量，且传输速度更快。

优选地，所述支撑结构为底板。这样设置能减少支撑结构的厚度，只需设置较薄的底板即可支撑固定住热管，且薄的底板导热效果更佳。

多层热管单元的设置共有三种方案。

第一种方案：热管单元由内至外包括第一层热管单元及第二层热管单元，每层热管单元均包括多根呈圆周排列的热管，圆周方向上第二层热管单元的尺寸大于第一层热管单元的尺寸；第一层热管单元与第二层热管单元之间设有一支撑结构，支撑结构与热管的蒸发端接触。使用时将第二层热管单元中的热管蒸发端与热源接触，部分热量经支撑结构传递至第一层热管单元中的热管蒸发端，两层热管单元同时工作以为热源散热。