CN101566441A - 一种传热方法及传热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传热方法及传热装置，采用串接起来的热管实现热传递，其特征在于：将至少两支热管串联连接，一个热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接，其中，一个热管的端部容纳于相邻热管端部的腔体内，两者间采用卡接方式或螺接方式实现紧连接，各热管连接后的长度不小于冷、热源间的距离。本发明通过将一个热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接，两者之间通过卡接或螺接实现紧连接，由此实现了热管在冷、热源相隔距离较长的场合下的应用；使热管长度标准化生产成为可能，从而能降低热管的制造和运输成本；并突破了安装空间对单支热管长度的限制，拓宽了热管的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种传热的方法及传热元件，具体涉及一种利用热管实现较长距离的冷、热源之间的热交换的方法及装置。
背景技术
热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性和良好的等温性，热管冷热两侧的传热面积可任意改变。吸液芯型热管由管壳、吸液芯和端盖组成。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端，当热管蒸发端受热时，蒸发端中的液体迅速蒸发，蒸汽在微小的压力差下流向冷凝端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿着多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管的一端传至另一端，这种循环是快速进行的，热量可以源源不断的被传导开来。热虹吸型热管(或称重力热管)中则没有吸液芯，液体在重力的作用下从冷凝端回流到蒸发端。
因此，热管被广泛应用于制冷、取暖、散热等各种需要热交换的应用中。然而，在实际的使用中，经常会遇到冷热源相隔距离较大的情况，在此场合下，如果仍然采用上述单个热管的传热方法，则必须将热管的长度加长，热管的长度在理论上虽然可长可短，但实际上，热管过长不仅制造和运输不便，传热效果也会降低，而且在某些场合受到安装空间的限制而导致无法使用热管。
由上可知，需要提供一种方法，以将热管更好地应用于距离较长的冷、热源之间的热传递。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，以将热管更好地应用于距离较长的冷、热源之间的热传递。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种传热方法，采用热管实现热传递，将至少两支热管串联连接，一支热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接，其中，一支热管的端部容纳于相邻热管端部的腔体内，两者间采用卡接方式或螺接方式实现紧连接，各热管连接后的长度不小于冷、热源间的距离。
应用上述方法的一种传热装置，由至少两支热管的蒸发段与冷凝段依次串联连接组成，相邻两支热管中，一支热管的管壳的至少一个端部为环形结构，另一支热管的对应端部的形状与所述环形结构的内腔配合，由此形成所述串联连接。
上述技术方案中，热管是现有技术，本发明是通过改变热管的管壳形状来实现连接的，只要使得相邻热管的蒸发段与冷凝段之间能够相互结合，实现较好的热传递即可，因而，相邻的一支热管的环形结构内腔与另一支热管的端部之间应较好配合，可以采用多种套合结构实现；其连接方式可以是插接卡合、粘合等，但为在保证连接可靠性的同时方便组合拆装，优选采用螺纹连接结构。
一种优选的技术方案是，由两种形状的热管组成，一种热管的管壳为环形柱状结构，环形腔为容纳工作介质的热管管腔，环形柱状结构的内孔上设置有内螺纹，另一种热管的至少两个端部为与所述内孔配合的圆柱形，其上设有外螺纹，两种热管相间设置，相邻热管间经所述螺纹结构构成串联的紧连接。这种串接热管的连接方便，管腔结构一致，适用于吸液芯热管和两相热虹吸热管的连接。
另一种优选的技术方案是，所述热管为变径结构，热管的一段为环形结构，中央为一端封闭的内腔，内腔壁上设有内螺纹，另一段为圆柱形结构，圆柱形的直径与所述内腔直径配合，其上设有外螺纹，所述环形结构的环形腔与所述圆柱形结构段的腔体连通，构成容纳工作介质的热管管腔；相邻的两支热管中，一支热管的圆柱形端经所述螺纹结构与另一支热管的环形结构的内腔构成串联的紧连接。这种结构只需要成型一种热管，即可互相套接。适用于两相热虹吸热管的连接。
为进一步提高与冷、热源之间的换热效率，可以在与冷、热源接触的两端热管上设置换热翅片。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明通过对热管管壳结构的改进实现了热管的串联连接，一支热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接换热，由此实现了热管在冷、热源相隔距离较长的场合下的应用；使热管长度标准化生产成为可能，从而能降低热管的制造和运输成本；突破了安装空间对单支热管长度的限制，拓宽了热管的应用领域。
2.通过螺纹结构连接，既保证热管间连接的可靠性，又能保证相邻热管间的换热性能。
附图说明
附图1为本发明实施例一的结构示意图；
附图2为图1中A-A的剖视图；
附图3为本发明实施例一的使用状态示意图；
附图4为本发明实施例二的结构示意图；
附图5为图4中B-B的剖视图；
附图6为本发明实施例二的使用状态示意图；
附图7为本发明实施例三的结构示意图；
附图8为图7中C-C的剖视图；
附图9为本发明实施例三的使用状态示意图；
附图10为本发明实施例四的结构示意图；
附图11为本发明实施例五的结构示意图；
附图12为本发明实施例六的结构示意图。
其中：1、管壳；2、内腔；3、管腔；4、端盖；5、管芯；6、翅片；。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见附图1至附图3所示，一种传热装置，由两支热管的蒸发段与冷凝段依次串联连接组成，相邻两支热管中，一支热管的管壳1的至少一个端部为环形结构，另一支热管的对应端部的形状与所述环形结构的内腔2配合，由此形成所述串联连接。
使用时，采用热管实现热传递，将至少两支热管串联连接，一个热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接，其中，一个热管的端部容纳于相邻热管端部的腔体内，两者间采用螺接方式实现紧连接，各热管连接后的长度不小于冷、热源间的距离。
实施例二：参见附图4至附图6所示，一种传热装置，由三支热管构成，所述热管有两种形状，一种热管的管壳1为环形柱状结构，环形腔为容纳工作介质的热管管腔3，环形柱状结构的内孔上设置有内螺纹，另一种热管的两个端部为与所述内孔配合的圆柱形，其上设有外螺纹，两种热管相间设置，相邻热管间经所述螺纹结构构成串联的紧连接。
其工作原理与实施例一相似。
实施例三：参见附图7至附图9所示，一种传热装置，由三支热管构成，三支热管有两种形状，一种热管为变径结构，热管的一段为环形结构，中央为一端封闭的内腔，内腔壁上设有内螺纹，另一段为圆柱形结构，圆柱形的直径与所述内腔2直径配合，其上设有外螺纹，所述环形结构的环形腔与所述圆柱形结构段的腔体连通，构成容纳工作介质的热管管腔3；相邻的两支热管中，一支热管的圆柱形端经所述螺纹结构与另一支热管的环形结构的内腔构成串联的紧连接。另一种热管两个端部为与所述内腔直径配合的圆柱形，其上设有外螺纹，通过螺纹结构紧连接在变径结构热管的内腔中。
其工作原理与实施例一相似。
实施例四：参见附图10所示，一种传热装置，由四支热管构成，所述四支热管有两种形状，一种热管的管壳1为环形柱状结构，环形腔为容纳工作介质的热管管腔3，环形柱状结构的内孔上设置有内螺纹，另一种热管的两个端部为与所述内孔配合的圆柱形，其上设有外螺纹，两种热管相间设置，相邻热管间经所述螺纹结构构成串联的紧连接。
实施例五：参见附图11所示，一种传热装置，由两支热管构成，一种热管为变径结构，热管的一段为环形结构，中央为一端封闭的内腔，内腔壁上设有内螺纹，另一段为圆柱形结构，圆柱形的直径与所述内腔2直径配合，其上设有翅片，所述环形结构的环形腔与所述圆柱形结构段的腔体连通，构成容纳工作介质的热管管腔3；另一种热管的两个端部为与所述内孔配合的圆柱形，其上设有外螺纹，通过螺纹结构紧连接在变径结构热管的内腔中。
实施例六：参见附图12所示，一种传热装置，由四支热管构成，其中三支热管为变径结构，热管的一段为环形结构，中央为一端封闭的内腔，内腔壁上设有内螺纹，另一段为圆柱形结构，圆柱形的直径与所述内腔2直径配合，其上设有外螺纹，其中最上面一支上设有翅片，所述环形结构的环形腔与所述圆柱形结构段的腔体连通，构成容纳工作介质的热管管腔3；相邻的三支热管中，一支热管的圆柱形端经所述螺纹结构与另一支热管的环形结构的内腔构成串联的紧连接。另一种热管两个端部为与所述内腔直径配合的圆柱形，其上设有外螺纹，通过螺纹结构紧连接在变径结构热管的内腔中。
Claims (4)
1.一种传热方法，采用热管实现热传递，其特征在于：将至少两支热管串联连接，一个热管的蒸发段与相邻热管的冷凝段连接，其中，一支热管的端部容纳于相邻热管端部的腔体内，两者间采用卡接方式或螺接方式实现紧连接，各热管连接后的长度不小于冷、热源间的距离。
2.一种传热装置，由至少两支热管的蒸发段与冷凝段依次串联连接组成，其特征在于：相邻两支热管中，一支热管的管壳(1)的至少一个端部为环形结构，另一支热管的对应端部的形状与所述环形结构的内腔(2)配合，由此形成所述串联连接。
3.根据权利要求2所述的传热装置，其特征在于：由两种形状的热管组成，一种热管的管壳为环形柱状结构，环形腔为容纳工作介质的热管管腔(3)，环形柱状结构的内孔上设置有内螺纹，另一种热管的至少两个端部为与所述内孔配合的圆柱形，其上设有外螺纹，两种热管相间设置，相邻热管间经所述螺纹结构构成串联的紧连接。
4.根据权利要求2所述的传热装置，其特征在于：所述热管为变径结构，热管的一段为环形结构，中央为一端封闭的内腔，内腔壁上设有内螺纹，另一段为圆柱形结构，圆柱形的直径与所述内腔直径配合，其上设有外螺纹，所述环形结构的环形腔与所述圆柱形结构段的腔体连通，构成容纳工作介质的热管管腔；相邻的两支热管中，一支热管的圆柱形端经所述螺纹结构与另一支热管的环形结构的内腔构成串联的紧连接。
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