快速启动的高温热管

技术领域

本发明涉及导热设备领域，具体地，涉及一种快速启动的高温热管。

背景技术

高温热管是一种高效传热元件，高温热管被广泛应用在航天、航空领域里，且应用范围已渗透到石油化工、建材、冶金和动力等各个领域。

相关技术中，高温热管在应用的过程中容易损坏。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种结构简单、启动安全可靠的快速启动的高温热管。

根据本发明实施例的快速启动的高温热管包括：管道；吸液芯，所述吸液芯设在所述管道内，且所述吸液芯内设有在常温下处于固体状态的工质；加热件，所述加热件位于所述管道内且与所述吸液芯相接触，用于加热融化所述工质；供电组件，所述供电组件设在所述管道内，所述加热件与所述供电组件相连。

根据本发明实施例的快速启动的高温热管，通过加热件设在管道内且设在吸液芯上，通过加热件对吸液芯上的工质进行加热并使之融化，防止管道内发生干涸的情况，提高了热管的使用寿命，有效解决了热管难以启动的问题。

在一些实施例中，所述加热件为电阻丝，所述电阻丝沿所述管道的长度方向往复延伸。

在一些实施例中，所述电阻丝包括多个第一延伸段和多个第二延伸段，多个所述第一延伸段沿所述吸液芯的周向间隔设置，多个所述第一延伸段沿所述吸液芯的长度方向延伸，多个所述第二延伸段沿所述吸液芯的周向间隔设置，所述第二延伸段沿所述吸液芯的周向延伸，所述第二延伸段的两端连接相邻的两个第一延伸段。

在一些实施例中，所述电阻丝环绕在所述吸液芯的外周上。

在一些实施例中，所述电阻丝设在所述管道与所述吸液芯之间。

在一些实施例中，所述电阻丝设在所述吸液芯的内周面上。

在一些实施例中，所述电阻丝通过烧结工艺设在所述吸液芯上。

在一些实施例中，所述供电组件包括感应线圈，所述感应线圈的一端与所述加热件的正极相连，所述感应线圈的另一端与所述加热件的负极相连。

在一些实施例中，所述供电组件还包括铁心，所述感应线圈缠绕在所述铁心上。

在一些实施例中，所述管道具有蒸发段和冷凝段，所述感应线圈设在所述冷凝段。

附图说明

图1是本发明实施例的快速启动的高温热管的结构示意图。

图2是本发明实施例的快速启动的高温热管的径向剖面图。

图3是本发明实施例的快速启动的高温热管的电阻丝与管道的结构示意图。

附图标记：

快速启动的高温热管100；

管道1；蒸发段11；冷凝段12；吸液芯2；加热件3；电阻丝31；第一延伸段311；第二延伸段312；供电组件4；感应线圈41；铁心42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图1-3描述根据本发明实施例的快速启动的高温热管。

如图1-3所示，根据本发明实施例的快速启动的高温热管包括管道1、吸液芯2、加热件3和供电组件4。

吸液芯2设在管道1内，且吸液芯2内设有在常温下处于固体状态的工质(图中未示出)。具体的，吸液芯2包括毛细多孔材料，且吸液芯2内设有工质，且工质在常温的条件下处于固态。

加热件3设在管道1内且与吸液芯2相接触，用于加热融化吸液芯2内的工质。

供电组件4设在管道1内，加热件3与供电组件4相连。

本发明人通过研究发现：热管启动与内部工质的分布有关系。由于烧结吸液芯2的孔隙率较低，液态工质在烧结吸液芯2内部的流动阻力较大，并且在启动阶段快速启动的高温热管100除了蒸发段以外，大部分工质处于固体状态，无法在毛细力作用下回流到蒸发段，容易发生蒸发段干涸的情况，导致在水平放置状态下的快速启动的高温热管100难以启动。

根据本发明实施例的快速启动的高温热管100，通过加热件3设在管道1内且设在吸液芯2上，由此可通过加热件3对吸液芯2中的工质进行加热，使得工质融化，从而使得工质在毛细力的作用下回流到蒸发段，避免快速启动的高温热管100内部出现干涸的情况，使得快速启动的高温热管100能够顺利启动。

根据本发明实施例的快速启动的高温热管100，将供电组件4和加热件3设在管道1内，不仅不需要改变高温热管的传统的外观结构以及高温热管的体积，也免去了在高温热管周围布置体积笨重的加热设备，从而使得在不影响高温热管正常工作的条件下，实现高温热管的快速启动要求，有效解决了高温热管出现水平启动的问题。

可以理解的是：快速启动的高温热管100一端为蒸发段11，另外一端为冷凝段12，当快速启动的高温热管100一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发段，如此循环不止，直到快速启动的高温热管100两端温度相等(此时蒸汽热扩散停止)。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

在一些实施例中，加热件3为电阻丝31，电阻丝31沿管道1的长度方向(如图3所示，左右方向)往复延伸。由此，通过电阻丝31在快速启动的高温热管100启动前，对吸液芯2内的固态工质加热至液体状态，使得快速启动的高温热管100能够顺利启动并开始工作。

电阻丝31包括多个第一延伸段311和多个第二延伸段312。

多个第一延伸段311沿吸液芯2的周向间隔设置，多个第一延伸段311沿吸液芯2的长度方向(如图3所示，左右方向)延伸，多个第二延伸段312沿吸液芯2的周向间隔设置，沿吸液芯的周向延伸，第二延伸段的两端连接相邻的两个第一延伸段。

具体地，如图3所示，多个第一延伸段311沿左右方向延伸，多个第二延伸段312的一部分位于吸液芯2的左端，多个第二延伸段312的另一部分位于吸液芯2的右端，且多个第二延伸段312沿吸液芯2的周向延伸，位于吸液芯2左端第二延伸段312与相邻的两个第一延伸段311的左端相连，位于吸液芯2右端第二延伸段312与相邻的两个第一延伸段311的右端相连。由此，通过电阻丝31对快速启动的高温热管100进行整体性预热，提高了电阻丝31的加热效率，使得吸液芯2内的工质快速融化。

在一些实施例中，电阻丝31环绕在吸液芯2的外周上。由此，使得电阻丝31在管道1内均匀排布，使得快速启动的高温热管100整体受热均匀，进一步提高了电阻丝31的加热效率，缩短了电阻丝31的工作时间，使得电阻丝31排布的更加合理。

可以理解的是，管道1的横截面的形状可以为椭圆形、矩形、圆形等等。

在一些实施例中，电阻丝31设在管道1与吸液芯2之间。由此，使得电阻丝31可对吸液芯2进行加热，减少了加热时间，进而减小了快速启动的高温热管100的启动时间。

在一些实施例中，电阻丝31设在吸液芯2的内周面上。由此方便电阻丝31安装在吸液芯2上，减小了工人的安装电阻丝31的难度，使得电阻丝31安装设置更加合理。

在一些实施例中，电阻丝31通过烧结工艺设在吸液芯2上。具体地，先将金属颗粒覆盖在电阻丝31上，再由烧结工艺通过金属颗粒将电阻丝31固定在吸液芯2上，由此将电阻丝31安装在吸液芯2上，安装稳定可靠，使用寿命长。

可以理解的是，电阻丝31的安装方式不限于此，例如电阻丝31也可以通过螺钉或者螺栓将电阻丝31固定在吸液芯或管道1内。

在一些实施例中，供电组件4包括感应线圈41，感应线圈41的一端与加热件3的正极相连，感应线圈41的另一端与加热件3的负极相连。由此，通过在快速启动的高温热管100外施加变化的磁场，使得感性线圈产生感应电动势，从而对电阻丝31进行通电。

在一些实施例中，供电组件4还包括铁心42，感应线圈41缠绕在铁心42上。由此，增强了感应线圈41产生的感应电动势，减小了电阻丝31工作时间，提高了供电组件4的工作效率。

可以理解的是，供电组件4不限于此，例如，供电组件4可以为蓄电池，蓄电池设在管道1内，且管道1外部设有蓄电池的充电口，或者利用快速启动的高温热管100内的热能对蓄电池进行充电，且再通过光信号或者声波信号控制蓄电池的开关，使得蓄电池对加热件3进行供电。

在一些实施例中，管道1具有蒸发段11和冷凝段12，感应线圈41设在冷凝段12。具体地，如图1所示，管道的左端为蒸发段11，管道1的右端为冷凝段12。在高温热管内部存在不凝气体，不凝气体在热管运行过程中会被高温热管的气相工质驱动到冷凝段11端部，由于不凝气体将会影响热管气相工质的冷凝，气相介质不会在不凝结气体处进行冷凝，相当于不凝气体占据了管道1的冷凝段12的一部分空间，从而导致了管道1内工作空间的浪费。由此，将感应线圈41设在冷凝段11，提高了管道1内的空间利用率。另外，管道1的蒸发段11与需要散热的物体相配合，蒸发段11的环境恶劣，极易损坏供电组件4，且管道1的冷凝段12为自由端，可方便对冷凝段12施加变化的磁场，使得感应线圈41产生感应电动势。

可以理解的是：本发明实施例快速启动的高温热管100能够应用在移动式核反应堆发电项目中，例如核动力汽车、核动力潜艇等。对于移动式热管堆来说，高温热管的启动性能是相当重要的一项指标，为了实现热管堆的快速启动，通过外加感应电加热方式实现内部工质的快速融化，从而实现快速启动的高温热管100的快速、可靠启动，提高可移动热管堆的机动性能。

本发明实施例快速启动的高温热管100加工制造方法如下：

S1：将电阻丝31预先粘接在管道1内壁上。

S2：在管道1内插入芯棒并填入烧结粉末。

S3：进行吸液芯2的烧制，烧结后要将芯棒拔出来的，使得吸液芯2和电阻丝31固定在管道1内。

S4：电阻丝31与感性线圈连接并测试电阻丝31的加热性能。

S5：将感应线圈41固定在管道1内部。

S6：充装工质并将管道1封口。

根据本发明实施例快速启动的高温热管100加工制造方法具有制造简单、安装方便等优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。