一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，包括若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管和圓弧形液體集管，每個(gè)冷凝管組件包括n個(gè)冷凝管、1個(gè)直蒸汽集管和1個(gè)直液體集管，n個(gè)冷凝管長度相同且平行排列，直蒸汽集管與n個(gè)冷凝管的一端連通，直液體集管與n個(gè)冷凝管的另一端連通，若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線排布，使得每個(gè)冷凝管組件中的n個(gè)冷凝管的軸線均指向圓環(huán)腔體的軸線，圓弧形蒸汽集管將若干個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管連通，圓弧形液體集管將若干個(gè)冷凝管組件中的直液體集管連通，該冷凝器降低了熱阻，顯著提升換熱能力，適應(yīng)水平環(huán)形腔上部空間的布置，充分利用圓環(huán)柱狀腔體的空間，實(shí)現(xiàn)了高性能、緊湊性。
【專利說明】
一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于工程熱物理、熱管學(xué)科中分離式熱管技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分離式熱管冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是涉及一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種高性能的傳熱元件，是靠內(nèi)部工作介質(zhì)(工質(zhì))的蒸發(fā)、凝結(jié)和回流而將熱量不斷從熱源傳向熱匯的裝置。熱管的應(yīng)用十分廣泛，隨著科技的發(fā)展，熱管的需求不斷增長。
[0003]熱管的結(jié)構(gòu)多種多樣，分離式熱管是熱管的一種。分離式熱管(SeparateTypeHeat Pipe，STHP)—般由蒸發(fā)器、冷凝器、蒸汽管和液體管組成。冷凝器設(shè)計(jì)和加工方法是實(shí)現(xiàn)分離式熱管預(yù)期性能的一個(gè)關(guān)鍵。
[0004]目前，科技發(fā)展迫切需要較適應(yīng)特定空間尺度約束、較遠(yuǎn)距離傳熱等特殊場合的分離式熱管。報(bào)道的分離式熱管的冷凝器，有的結(jié)構(gòu)上不符合傳熱熱阻最小原理，有的體積過大，有的傳熱能力小，有的工藝復(fù)雜、成本高，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不能滿足一些特定空間尺度約束場合的傳熱要求，這些都與分離式熱管的冷凝器設(shè)計(jì)不合理密切相關(guān)。
[0005]—些文獻(xiàn)中提到的分離式熱管，例如，《熱管及熱管換熱器》，179-192，重慶大學(xué)出版社，1986.8 ；《熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用》，99-105，化學(xué)工業(yè)出版社，2000.6，設(shè)計(jì)均針對立方體等規(guī)則幾何空間，面向沒有空間尺度約束的簡單設(shè)計(jì)。上述文獻(xiàn)提到的分離式熱管換熱器的冷凝器不足總結(jié)起來有幾個(gè)方面:(I)從工質(zhì)冷凝降膜的角度看，冷凝管均豎直布置，整個(gè)冷凝管內(nèi)，內(nèi)部蒸汽冷凝時(shí)，冷凝液膜沿內(nèi)壁面流下，形成的降液膜在軸方向上的平均厚度過大，總的效果是，熱量要穿過液膜到達(dá)壁面距離偏長，因此熱阻偏大；(2)規(guī)則立方體的結(jié)構(gòu)不能滿足圓環(huán)形空間布置的需要；(3)冷凝管的液體集管橫向布置，如果分離式熱管的充裝率較小，甚至少到不能充滿冷凝管集管時(shí)，不便于液體的流出，等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，該冷凝器通過傳熱原理，不但從冷凝管內(nèi)部和外部強(qiáng)化了傳熱，降低了熱阻，顯著提升了換熱能力，而且適應(yīng)近水平環(huán)形腔空間的布置，充分利用了圓環(huán)柱狀腔體的空間，實(shí)現(xiàn)了高性能、緊湊性。
[0007]本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，包括若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管和圓弧形液體集管，每個(gè)冷凝管組件包括直蒸汽集管、直液體集管和η個(gè)冷凝管，所述直蒸汽集管與η個(gè)冷凝管的一端連通，所述直液體集管與η個(gè)冷凝管的另一端連通，若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線排布，使得每個(gè)冷凝管組件中的η個(gè)冷凝管的軸線均指向圓環(huán)腔體的水平軸線，所述圓弧形蒸汽集管將若干個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管連通，所述圓弧形液體集管將若干個(gè)冷凝管組件中的直液體集管連通，其中η為正整數(shù)，且η^2o
[0009]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，每個(gè)冷凝管組件中的n個(gè)冷凝管長度相同且平行排列。
[0010]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管和直液體集管的軸線均與圓環(huán)腔體的水平軸線平行。
[0011]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管的軸線高于直液體集管的軸線，或者每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管的軸線與直液體集管的軸線在同一水平面內(nèi)。
[0012]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，若干個(gè)冷凝管組件中的冷凝管長度均相等;或者若干個(gè)冷凝管組件中位于下部的冷凝管組件中的冷凝管長度大于相鄰的或不相鄰的位于上部的冷凝管組件中的冷凝管長度。
[0013]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管和圓弧形液體集管形成的冷凝器布置于圓環(huán)腔體的上部空間，即圓環(huán)腔體水平軸線的上方。
[0014]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，冷凝管的傾角β滿足:0°<β<90°，所述冷凝管的傾角β指冷凝管的軸線與水平面的夾角。
[0015]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，冷凝管外壁面設(shè)置有若干個(gè)肋片。
[0016]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，肋片為橫向或縱向肋片，優(yōu)選橫向圓形肋片;所述肋片直徑R與冷凝管的直徑r滿足:1 <R/r< 5。
[0017]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，肋片之間為橫向等間距排列或縱向等角圓周排列，肋片之間的距離為肋片厚度加上I?5mm。
[0018]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，冷凝管為內(nèi)光管、內(nèi)直槽管或內(nèi)螺紋管。
[0019]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，圓弧形蒸汽集管的管直徑大于或等于直蒸汽集管的管直徑，直蒸汽集管的管直徑大于或等于圓弧形液體集管和直液體集管的管直徑。
[0020]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，圓弧形蒸汽集管的管直徑與直蒸汽集管的管直徑的直徑比為I?3:1;所述直蒸汽集管的管直徑與圓弧形液體集管或直液體集管的管直徑的直徑比為I?3:1。
[0021]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線均勻排布，即任意相鄰兩個(gè)冷凝管組件之間的夾角相等。
[0022]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，圓弧形蒸汽集管、圓弧形液體集管、冷凝管、直蒸汽集管或直液體集管的管壁厚度為2?5mm。
[0023]在上述適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器中，圓弧形蒸汽集管、圓弧形液體集管、冷凝管、直蒸汽集管、直液體集管及肋片的材質(zhì)均為金屬，優(yōu)選鋁或銅。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0025](1)、本發(fā)明對冷凝器進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，所有冷凝管的軸線均指向圓環(huán)柱狀腔體的軸線，自然形成了不同傾角的冷凝管，而傳統(tǒng)冷凝管多豎直放置(傾角為90°)，內(nèi)部蒸汽冷凝時(shí)，冷凝液膜沿內(nèi)壁面流下，形成的降液膜在軸方向上的平均厚度過大，總的效果是，熱量穿過液膜的距離偏長，因此熱阻偏大;本發(fā)明的傾角設(shè)計(jì)從原理上強(qiáng)化了冷凝管內(nèi)部的傳熱，幾乎對每根冷凝管，在重力作用下，內(nèi)部的凝結(jié)液膜均會集中每個(gè)橫截面的底部，這會使大部分的液膜厚度保持在較薄水平，降低了熱阻；另一方面，不同的徑向冷凝管的傾角不同，入口的蒸汽對橫截面底部液膜的沖擊擾動加強(qiáng)(與豎管相比)，這會進(jìn)一步減小底部的液膜厚度，從而也起到降低熱阻的作用。
[0026](2)、本發(fā)明采用冷凝管組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)徑向位置的冷凝管通過直蒸汽集管和直液體集管，形成“冷凝管組件式”設(shè)計(jì)，方便了批量生產(chǎn)和組裝，此外軸向冷卻流體均可橫向沖刷不同徑向位置的冷凝管，從換熱原理上，換熱管的布置位置最佳。
[0027](3)、本發(fā)明采用圓弧蒸汽集管和圓弧液體集管將每個(gè)冷凝管組件的直蒸汽集管和直液體集管集中起來，順應(yīng)圓環(huán)腔的結(jié)構(gòu)約束，蒸汽和凝結(jié)液的流動方向始終向下，圓弧蒸汽集管和圓弧液體集管的尺度外圍設(shè)計(jì)接近圓環(huán)腔體布置空間的輪廓，即各圓弧集管和直集管均充分利用了圓環(huán)腔體布置空間，它們也同時(shí)是一定的冷凝換熱面，進(jìn)一步提升了換熱能力。
[0028](4)、本發(fā)明冷凝器優(yōu)選布置于圓環(huán)狀的上部空間，即軸線所在水平面的上部，所有的冷凝管和集管中，蒸汽和液體的流動方向均是向下的，冷凝器的內(nèi)部各接管處無流體滯留區(qū)。
[0029](5)、本發(fā)明冷凝管內(nèi)部流動滿足換熱熱阻最小的原理，體現(xiàn)在兩個(gè)方面。其一，每根冷凝管傾斜布置，每個(gè)橫截面的大部分均處于液膜較薄的流動狀態(tài)，熱阻小，傳熱強(qiáng)，而不像垂直冷凝管中大部分處于液膜較厚的狀態(tài);其二，蒸汽流通過圓弧集管進(jìn)入直集管再到冷凝管，對冷凝管橫截面底部的較厚液膜有吹動、擾動作用，底部液膜也會減薄，從而這一局部熱阻也降低。
[0030](6)、本發(fā)明各冷凝管的布置和外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮傳熱原理，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)，取熱流體從冷凝管外部橫向沖刷管壁，使換熱能力最強(qiáng)；另外，冷凝管外部還增加了肋片擴(kuò)展換熱面設(shè)計(jì)，使管內(nèi)、外的熱阻相匹配，換熱增強(qiáng)，熱通路順暢，總熱阻進(jìn)一步降低。
[0031](7)、本發(fā)明采用蒸汽集管的管徑大于或至少等于液體集管設(shè)計(jì)，根據(jù)總管流、分管流的流率匹配關(guān)系，但蒸汽和液體的密度相差巨大從而流阻不同，在考慮標(biāo)準(zhǔn)化集管尺度設(shè)計(jì)選擇的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)選擇各集管的管徑，根據(jù)流阻所發(fā)明的分離式熱管冷凝器在結(jié)構(gòu)上匹配所約束的空間，在性能上達(dá)到最佳，在緊湊性上達(dá)到最好。
[0032](8)、本發(fā)明所有的冷凝管和集管均采用直徑不大的圓管設(shè)計(jì)，承壓能力強(qiáng)，因此不需要很厚的管壁厚度，厚度僅為2?5mm，使管壁導(dǎo)熱路徑進(jìn)一步減小，各部分熱阻均在小水平上，而且互相匹配。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器的三面視圖，其中圖1a為正視圖，圖1b為側(cè)視圖，圖1c為俯視圖；
[0034]圖2為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器中冷凝管組件的三面視圖，其中圖2a為正視圖，圖2b為側(cè)視圖，圖2c為俯視圖；
[0035]圖3為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器的三維視圖；
[0036]圓弧形蒸汽集管I;冷凝管2;圓弧形液體集管3;直蒸汽集管4;直液體集管5;肋片8;蒸汽流入管6;液體流出管7;圓環(huán)腔體軸線10。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0038]如圖1所示為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器的三面視圖，其中圖1a為正視圖，圖1b為側(cè)視圖，圖1c為俯視圖；圖2所示為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器中冷凝管組件的三面視圖，其中圖2a為正視圖，圖2b為側(cè)視圖，圖2c為俯視圖。
[0039]本發(fā)明中圓環(huán)腔體的軸線為水平軸線，與地面平行。適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器包括若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管I和圓弧形液體集管3，如圖2所示，每個(gè)冷凝管組件包括η個(gè)冷凝管2、1個(gè)直蒸汽集管4和I個(gè)直液體集管5，n個(gè)冷凝管2長度相同且平行排列，直蒸汽集管4與η個(gè)冷凝管2的一端連通，直液體集管5與η個(gè)冷凝管2的另一端連通，呈多個(gè)“Ζ”字重疊形狀布置。
[0040]如圖3所示為本發(fā)明適于圓環(huán)腔體的環(huán)路熱管的冷凝器的三維視圖，圖3中給出了包含兩個(gè)冷凝管組件的三維立體圖，每個(gè)冷凝管組件包含三個(gè)冷凝管2，線的粗細(xì)示意性的代表了管徑的相對大小。圓環(huán)腔體內(nèi)輪廓為界線11和圓弧形液體集管3組成的弧柱面，圓環(huán)腔體外輪廓為界線12和圓弧形蒸汽集管I組成的弧柱面(為了使冷凝管組件顯示更清楚，圖3給出了不同視角的圖示，因此圖3顯示出的圓環(huán)腔體軸線并沒有與地面平行)。若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線10排布，使得每個(gè)冷凝管組件中的η個(gè)冷凝管2的軸線均指向圓環(huán)腔體的軸線10，即每個(gè)冷凝管2的軸線延長后與環(huán)腔體的軸線10相交，自然形成了不同傾角的冷凝管組件，從原理上強(qiáng)化了冷凝管內(nèi)部的傳熱，本發(fā)明中每個(gè)冷凝管2傾斜或豎直布置，冷凝管2的傾角β(即冷凝管2的軸線與水平面的夾角)滿足:0°<β<90°。首先每根冷凝管2傾斜布置，每個(gè)橫截面的大部分均處于液膜較薄的流動狀態(tài)，熱阻小，傳熱強(qiáng)。其次，蒸汽流通過弧形蒸汽集管I進(jìn)入直蒸汽集管4再到冷凝管2，對冷凝管2橫截面底部的較厚液膜有吹動、擾動作用，底部液膜也會減薄，從而這一局部熱阻也降低。
[0041]每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管4和直液體集管5的軸線均與圓環(huán)腔體的軸線10平行，并保證水平方向直蒸汽集管4的軸線高于直液體集管5的軸線，或者蒸汽集管4的軸線與直液體集管5的軸線在同一與地面平行的水平面內(nèi)，優(yōu)選直蒸汽集管4的軸線高于直液體集管5的軸線，如圖lb、圖lc、圖3所示。
[0042]如圖1a所示，圓弧形蒸汽集管I將若干個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管4連通，圓弧形液體集管3將若干個(gè)冷凝管組件中的直液體集管5連通，其中η為正整數(shù)，且η多2。
[0043]本發(fā)明采用圓弧蒸汽集管I和圓弧液體集管3將每個(gè)冷凝管組件的直蒸汽集管4和直液體集管集5中起來，順應(yīng)圓環(huán)腔的結(jié)構(gòu)約束，蒸汽和凝結(jié)液的流動方向始終向下或最極端的水平情況(β = 0° )，圓弧蒸汽集管I和圓弧液體集管3的尺度外圍設(shè)計(jì)接近圓環(huán)腔體布置空間的輪廓，即各圓弧集管和直集管均充分利用了圓環(huán)腔體布置空間，它們也同時(shí)是一定的冷凝換熱面，進(jìn)一步提升了換熱能力。
[0044]如圖1所示，本發(fā)明若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管I和圓弧形液體集管3形成的冷凝器布置于圓環(huán)腔體的上部空間，即圓環(huán)腔體水平軸線的上方(軸線所在水平面的上方)，所有的冷凝管和集管中，蒸汽和液體的流動方向均是向下的，冷凝器的內(nèi)部角接各處無流體滯留區(qū)。
[0045]如圖2所示，冷凝管2上設(shè)置有若干個(gè)肋片8，即冷凝管2采用肋片管，可以為橫向外肋片管、縱向外肋片管，優(yōu)選前者，管內(nèi)可以設(shè)計(jì)成光管、內(nèi)直槽管或內(nèi)螺紋管，優(yōu)選光管，液體易沿管壁向下流動。肋片8之間為橫向等間距排列或縱向等角圓周排列，優(yōu)選肋片8為橫向圓形肋片，肋片8之間為等間距排列，肋片之間的距離為肋片厚度加上I?5mm，本實(shí)施例中為肋片厚度加上2_。肋片直徑R與冷凝管2的直徑r滿足:l〈R/r<5，本實(shí)施例中為R/r=2。本發(fā)明通過冷凝管采用肋片管，外部擴(kuò)展了換熱面，使換熱增強(qiáng)，外部的熱阻進(jìn)一步降低。
[0046]本發(fā)明中若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線10均勻排布，優(yōu)選任意相鄰兩個(gè)冷凝管組件之間的夾角相等。本發(fā)明通過各冷凝管2的布置和外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮傳熱原理，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。取熱流體從冷凝管外部橫向沖刷管壁，使換熱能力最強(qiáng)。另外，冷凝管外部還增加了肋片擴(kuò)展換熱面設(shè)計(jì)，使管內(nèi)、外的熱阻相匹配，熱通路順暢。
[0047]本發(fā)明中圓弧形蒸汽集管I的直徑大于或等于直蒸汽集管4的管直徑，直蒸汽集管4的管直徑大于或等于圓弧形液體集管3和直液體集管5的管直徑，且圓弧形蒸汽集管I的管直徑與直蒸汽集管4的管直徑的直徑比為I?3:1;直蒸汽集管4的管直徑與圓弧形液體集管3或直液體集管5的管直徑的直徑比為I?3:1。根據(jù)總管流、分管流的流率匹配關(guān)系，但蒸汽和液體的密度相差巨大從而流阻不同，在考慮標(biāo)準(zhǔn)化集管尺度設(shè)計(jì)選擇的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)選擇各集管的管徑。根據(jù)流阻所發(fā)明的分離式熱管冷凝器在結(jié)構(gòu)上匹配所約束的空間，在性能上達(dá)到最佳，在緊湊性上達(dá)到最好。本發(fā)明中圓弧形蒸汽集管1、圓弧形液體集管3，冷凝管2、直蒸汽集管4和直液體集管5的管徑分別為20-40mm、10-20mm、10-20mm、20-40mm、10-20mm，本實(shí)施例中分別為30mm、15mm、20mm、20mm、15mm。
[0048]本發(fā)明中優(yōu)選若干個(gè)冷凝管組件中的冷凝管2的徑向長度均相等；或者若干個(gè)冷凝管組件中水平方向上，下部的冷凝管組件中的冷凝管2的徑向長度大于相鄰的或不相鄰的位于上部的冷凝管組件中的冷凝管2的徑向長度，但每個(gè)冷凝管組件中各個(gè)冷凝管2的長度均相等。
[0049]本發(fā)明中所有的冷凝管和集管均采用直徑不大的圓管設(shè)計(jì)，承壓能力強(qiáng)，因此不需要很厚的管壁厚度，使管壁導(dǎo)熱路徑進(jìn)一步減小，各部分熱阻均在小水平上，而且互相匹配。本發(fā)明中圓弧形蒸汽集管1、圓弧形液體集管3，冷凝管2、直蒸汽集管4或直液體集管5的管壁厚度為2?5mm。且圓弧形蒸汽集管1、圓弧形液體集管3，冷凝管2、直蒸汽集管4、直液體集管5及肋片8的材質(zhì)均為金屬，優(yōu)選鋁或銅。
[0050]本發(fā)明中冷凝器2采用適當(dāng)位置加固定副于圓環(huán)狀腔體布置空間的內(nèi)筒外壁面。[0051 ]本發(fā)明適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器的工作過程如下:
[0052](I)、環(huán)路熱管工作時(shí)，蒸汽沿方向6從圓弧形蒸汽集管I進(jìn)入冷凝器，蒸汽首先分配到各直蒸汽集管4，再分配到各冷凝管2;
[0053](2)、由于冷凝器外部流體的溫度低于冷凝器內(nèi)部的蒸汽溫度，蒸汽在各弧形蒸汽集管和直蒸汽集管和各冷凝管內(nèi)凝結(jié)成液體，液體沿管壁面流下；
[0054](3)、凝結(jié)液體在各冷凝管2中流下時(shí)匯集到直液體集管5，再從直液體集管5流出匯集到弧形液體集管3;
[0055](4)、液體沿方向7流出環(huán)路熱管冷凝器；
[0056](5)、如此過程不斷，冷凝器不斷將蒸汽的熱量傳給冷凝器外部的流體。
[0057]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0058]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:包括若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管(I)和圓弧形液體集管(3)，每個(gè)冷凝管組件包括直蒸汽集管(4)、直液體集管(5)和η個(gè)冷凝管(2)，所述直蒸汽集管(4)與η個(gè)冷凝管(2)的一端連通，所述直液體集管(5)與η個(gè)冷凝管(2)的另一端連通，若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線(10)排布，使得每個(gè)冷凝管組件中的η個(gè)冷凝管(2)的軸線均指向圓環(huán)腔體的水平軸線(10)，所述圓弧形蒸汽集管(I)將若干個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管(4)連通，所述圓弧形液體集管(3)將若干個(gè)冷凝管組件中的直液體集管(5)連通，其中η為正整數(shù)，且η多2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述每個(gè)冷凝管組件中的η個(gè)冷凝管(2)長度相同且平行排列。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管(4)和直液體集管(5)的軸線均與圓環(huán)腔體的水平軸線(10)平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管(4)的軸線高于直液體集管(5)的軸線，或者每個(gè)冷凝管組件中的直蒸汽集管(4)的軸線與直液體集管(5)的軸線在同一水平面內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述若干個(gè)冷凝管組件中的冷凝管(2)長度均相等;或者若干個(gè)冷凝管組件中位于下部的冷凝管組件中的冷凝管(2)長度大于相鄰的或不相鄰的位于上部的冷凝管組件中的冷凝管(2)長度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述若干個(gè)冷凝管組件、圓弧形蒸汽集管(I)和圓弧形液體集管(3)形成的冷凝器布置于圓環(huán)腔體的上部空間，即圓環(huán)腔體水平軸線的上方。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述冷凝管(2)的傾角β滿足:0°<β<90°，所述冷凝管(2)的傾角β指冷凝管(2)的軸線與水平面的夾角。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述冷凝管(2)外壁面設(shè)置有若干個(gè)肋片(8)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述肋片(8)為橫向或縱向肋片，優(yōu)選橫向圓形肋片;所述肋片直徑R與冷凝管(2)的直徑r滿足:l〈R/r<5。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述肋片(8)之間為橫向等間距排列或縱向等角圓周排列，肋片(8)之間的距離為肋片厚度加上I?5mm。11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述冷凝管(2)為內(nèi)光管、內(nèi)直槽管或內(nèi)螺紋管。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述圓弧形蒸汽集管(I)的管直徑大于或等于直蒸汽集管(4)的管直徑，直蒸汽集管(4)的管直徑大于或等于圓弧形液體集管(3)和直液體集管(5)的管直徑。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述圓弧形蒸汽集管(I)的管直徑與直蒸汽集管(4)的管直徑的直徑比為I?3:1;所述直蒸汽集管(4)的管直徑與圓弧形液體集管(3)或直液體集管(5)的管直徑的直徑比為I?3:1。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述若干個(gè)冷凝管組件圍繞圓環(huán)腔體的水平軸線(10)均勻排布，即任意相鄰兩個(gè)冷凝管組件之間的夾角相等。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述圓弧形蒸汽集管(I)、圓弧形液體集管(3)、冷凝管(2)、直蒸汽集管(4)或直液體集管(5)的管壁厚度為2?5mm。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于圓環(huán)腔體布置的環(huán)路熱管的冷凝器，其特征在于:所述圓弧形蒸汽集管(I)、圓弧形液體集管(3)、冷凝管(2)、直蒸汽集管(4)、直液體集管(5)及肋片(8)的材質(zhì)均為金屬，優(yōu)選鋁或銅。
【文檔編號】F28D15/02GK106017167SQ201610403776
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】曲偉, 李煒, 俞繼軍
【申請人】中國航天空氣動力技術(shù)研究院