专利名称：防冻裂热管或热虹吸管的制作方法
技术领域：
涉及领域本实用新型涉及一种以水为工作液体的热管或热虹吸管，特别为一种防止工质冻裂管壳的防冻裂热管或热虹吸管。
背景技术：
在严寒地带气温可达零下20-40℃，这些地区使用的以水为工作液体的热管或热虹吸管在不工作时会结冰，结冰时产生的膨胀将会将金属管壳冻裂而使热管失效。特别是太阳能热水器或电子器件散热器中的铜-水热管或热虹吸管最易受到冻裂破坏，人们通过多种方式去解决此类缺陷。由于热管或热虹吸管中的水必须能承受反复的冻结(热管不工作时)融化(热管工作时)，不影响热管性能，即不产生不凝性气体或化学反应，冻结时又不破坏热管或热虹吸管的壳体。因之必须从力学原理上去分析，但遗憾的是人们均忽略了从热学原理上去解决改变力学作用力的办法。
发明内容
本实用新型的目的就是通过力学原理的分析，从热学的角度去考虑在工作介质中加入一种物质，改变液体冻结方式，解决热管或热虹吸管冻裂管壳的缺陷，而提出一种防冻裂热管或热虹吸管。
本实用新型的目的通过以下技术解决方案来实现一种防冻裂热管或热虹吸管，它包括有热管或热虹吸管壳体，热管或热虹吸管壳体内设有液体工作介质，其特征在于在液体工作介质内设有热导率大于液体工作介质热导率的物质。
本实用新型的目的还可通过以下技术措施来进一步实现前述的防冻裂热管或热虹吸管，其中所述的物质为金属颗粒；金属颗粒最好为金、银、铜、锌、铝金属颗粒或合成金属颗粒；金属颗粒的粒度一般为20～400目；金属颗粒在热管或热虹吸管壳体内的高度为液体工作介质液面高度的20％～80％；所述的金属颗粒与热管或热虹吸管工作液体和热管或热虹吸管管壳相容且不产生不凝性气体或化学反应。
本实用新型的优点是从热学的原理上去改变了液体本身物理特征所决定的冻结方式，分散了工作介质液体冻结时所产生的作用力，从根本上解决了热管或热虹吸管冻裂管壳的现象。使热管或热虹吸管在经过1000次反复冻结、融化后，管壳不冻裂不影响正常使用。
本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制说明进行图示和解释，这些实施例仅作为例子给出的。
图1为现有技术的工作原理示意图。
图2为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型它包括有热管或热虹吸管壳体1，热管或热虹吸管壳体1内设有液体工作介质2，在液体工作介质2内设有热导率大于液体工作介质热导率的物质3。所述的物质3为金属颗粒；金属颗粒3最好为金、银、铜、锌、铝金属颗粒或合成金属颗粒；金属颗粒3的粒度一般为20～400目；金属颗粒3在热管或热虹吸管壳体1内的高度为液体工作介质2液面高度的20％～80％。
实施例一热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为20目的银粉，液体工作介质为15毫升水，银粉加入量为20g～320g。
实施例二热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为200目的铜粉，液体工作介质为9毫升水，铜粉加入量为8g～120g。
实施例三热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为400目的铜粉，液体工作介质为1毫升水，银粉加入量为7.5g～0.45g。
经实验发现，热管或热虹吸管壳体的冻裂并非一次性冻裂而是在不断的结冰、融化过程中径向不断膨胀变形，产生径向力5不断扩张形成径向变形6终至破裂。因此解决的办法是使液体工作介质水在结冰时产生的膨胀力向轴向移动，避免径向膨胀力如图1所示。根据图1要使膨胀力F不断向上移动形成轴向推力4，唯一的方法是水在结冰时，沿轴上方没有阻碍冰向上移动的障碍。要做到这一点，只要使水首先从最下方开始结冰，并不断上移，由于冰4上方是水，结冰时产生的膨胀力不断推动水层上移而使径向膨胀力减到最小。实现这一过程的方法是在水中加入导热系数比水大近千倍的金属颗粒，当水外界环境的温度低于水的温度时，下层含金属颗粒的水散热速度要比上层不含金属颗粒的水快得多。因而首先结冰，并逐步往上延伸，这就使得膨胀力可以上移，而不致径向破坏壳体(如图2所示)。所述的金属颗粒与热管或热虹吸管工作液体和热管或热虹吸管管壳相容且不产生不凝性气体或化学反应。
在对φ8mm外径的太阳能热水器铜-水热虹吸管经过1000次以上的反复冻结、融化、高温、正常工作循环试验，φ8mm外径管壳变形几乎为零。本实用新型可广泛应用于太阳能热水器的铜-水热虹吸管、电子器件散热的微(小)型铜-水热管，也可用于其他热虹吸管或热管。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种防冻裂热管或热虹吸管，它包括有热管或热虹吸管壳体，热管或热虹吸管壳体内设有液体工作介质，其特征在于在液体工作介质内设有热导率大于液体工作介质热导率的物质。
2.根据权利要求1所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的物质为金属颗粒。
3.根据权利要求2所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的金属颗粒为金、银、铜、锌、铝金属颗粒或合成金属颗粒。
4.根据权利要求3所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的金属颗粒的粒度为20～400目。
5.根据权利要求4所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的金属颗粒在热管或热虹吸管壳体内的高度为液体工作介质液面高度的20％～80％。
6.根据权利要求5所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为20目的银粉，液体工作介质为15毫升，银粉加入量为20g～320g。
7.根据权利要求5所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为200目的铜粉，液体工作介质为9毫升，铜粉加入量为8g～120g。
8.根据权利要求5所述的防冻裂热管或热虹吸管，其特征在于所述的热管或热虹吸管为直径φ8毫米时，金属颗粒为400目的铜粉，液体工作介质为1毫升，银粉加入量为7.5g～0.45g。
专利摘要本实用新型涉及一种以水为工作液体的热管或热虹吸管，特别为一种防冻裂热管或热虹吸管。它包括有热管或热虹吸管壳体，热管或热虹吸管壳体内设有液体工作介质，在液体工作介质内设有热导率大于液体工作介质热导率的物质。从热学的原理上去改变了液体本身物理特征所决定的冻结方式，分散了工作介质液体冻结时所产生的作用力，从根本上解决了热管或热虹吸管冻裂管壳的现象。使热管或热虹吸管在经过1000次反复冻结、融化后，管壳不冻裂不影响正常使用。
文档编号F24J2/00GK2906523SQ20062006857
公开日2007年5月30日 申请日期2006年1月18日 优先权日2006年1月18日
发明者庄骏 申请人:南京赫特节能环保有限公司