[实用新型]抗重力热管换热器

说明书

本实用新型涉及一种换热器，确切地说是一种抗重力热管换热器。

现有的热管换热器均由重力热管或毛细芯热管所组成。如中国专利85103275公开了用多根重力热管插入液体槽内作为冰箱的冷凝器的装置，该专利中的重力热管，工作液体回流靠重力，只能用于热源在冷源下方的换热场合。毛细芯热管从理论上讲可以用于热源和冷源位于同一水平面的换热场合，可实用中仍将热管的冷凝段安放在高于蒸发段的位置，热管与水平线的夹角大于5度。对于某些要求热源位于冷源上方的特殊换热场合，无法直接使用重力热管换热器或毛细芯热管换热器。

本实用新型的目的在于：提供一种能满足热源位于冷源上方一定距离的特殊换热要求的热管换热器。

其技术解决方案如下：一种抗重力热管换热器，由蒸发装置、蒸汽管、回液管组成，其特征在于：蒸发装置由蒸发壳体和嵌入蒸发壳体内的吸液芯组成，回液管的一端由蒸发壳体的底部伸入壳体至吸液芯上部，另一端与蒸汽管连通，蒸汽管的另一端设在蒸发壳体的一侧。吸液芯可为由丝网和金属粉末组成的中空体，或可为烧结的微孔成型中空体，且壁厚均匀，其外壁纵向均布着至少两条蒸汽槽，其外壁的一端设有一连通所有纵向蒸汽槽的环槽，吸液芯的高度低于蒸发壳体的高度。设在蒸发壳体一侧的蒸汽管与吸液芯蒸汽环槽连通。该换热器内注入的工作介质为丙酮，注入量为蒸发空间体积的三分之一以上。

本实用新型具有可有效地将位于上方的热源的热量直接传至位于下方的冷源的优点，还具有热管换热器热阻小，传热能力大，结构紧凑的优点。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中A－－A剖视图。

附图标记：

1蒸发壳体，2丝网，3金属粉末，4液库，5蒸汽槽，6蒸汽管，7回液管，Q热量，L液体，V蒸汽，G重力方向。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型由蒸发装置、蒸汽管6、回液管7组成，蒸发装置由蒸发壳体1和嵌入其内的吸液芯组成，蒸发壳体1材质为紫铜，其长为80mm，宽为60mm、高为120mm，吸液芯由200自以上的铜丝网2和镍粉3制成的中空体，壁厚均匀，其外壁纵向均布着至少两条蒸汽槽5，其外壁的一端设有一连通所有纵向蒸汽槽5的环槽，且吸液芯的高度低于蒸发壳体1的高度。由蒸发壳体1与吸液芯高度差而形成的空腔为液库4。直径为φ4mm，长为1m的回液管7的一端由蒸发壳体1的底部伸入壳体内至吸液芯上部的液库4，另一端与直径为φ8mm，长为1m的蒸汽管4连通，蒸汽管4的另一端设在蒸发壳体1的一侧，且与吸液芯蒸汽环槽连通。该换热器内注入的工作介质为丙酮。注入量为蒸发空间体积的三分之一以上。

当热管蒸发装置从热源吸收热量时，其蒸发壳体1内的液库4及吸液芯中的工作液吸热后部分变成蒸汽，随着工作液吸热量的增加，蒸汽量不断增加，汽压随之上升，蒸汽沿蒸汽槽5进入蒸汽管6，蒸汽管6将蒸汽引至冷源处，即蒸汽管6与回液管7的结合处，管内蒸汽通过管壁以对流和辐射方式将热量释放给冷源后冷凝成液体，该液体在吸液芯形成的压差的作用下被提升回流到液库4，（吸液芯的提升高度大于0.5m）这就形成了热管内部汽液相变的循环过程。

本实用新型可用于半导体制冷，如用作冷藏柜的冷凝器，将抗重力热管直接和40W半导体制冷片的热面相连接，热源位于冷源上方一定距离，冷藏柜的有效容积为40升，在环境温度为12℃连续通电30分钟的情况下，可使冷藏柜内温度达到3℃。本实用新型还可用于半导体空调，航天器电子元器件冷却等方面的换热器。