專利名稱:復(fù)雜熱管熱控制器及其制造方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于熱控制領(lǐng)域,特別是涉及一種復(fù)雜熱管熱控制器及其制造方法和應(yīng)用,用于所有的換熱、散熱、傳熱、集熱、冷卻領(lǐng)域等熱控制,特別適宜于電力、電子、家電、汽車、供暖、機械產(chǎn)品以及航天、軍事產(chǎn)品的散熱、冷卻、換熱等熱控制器中,其產(chǎn)品包括機械、電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品、計算機、功率器件、太陽能、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷片的散熱、冷卻、冷凝、傳熱、換熱、集熱。
背景技術(shù):
熱管在被發(fā)明以后,既被認(rèn)為是在熱傳導(dǎo)領(lǐng)域最有效的技術(shù)方法,熱管在其被發(fā)明至今已有幾十年的歷史,熱管技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用還非常有限,傳統(tǒng)的應(yīng)用在鍋爐的余熱回收,比較普通的產(chǎn)品為省煤氣和預(yù)熱器,在其他工業(yè)領(lǐng)域還沒有被普遍推廣。計算機CPU的發(fā)展為熱管技術(shù)帶來了新的機遇,目前筆記本電腦的散熱器基本已經(jīng)采用了熱管技術(shù),目前,由于臺式計算機CPU的發(fā)展需要有更大能力的散熱器,又為熱管技術(shù)提出了新的要求,但傳統(tǒng)的熱管技術(shù)結(jié)構(gòu)形式單一,生產(chǎn)方法或過于簡單使熱管無法發(fā)揮其效果,或生產(chǎn)條件苛刻需要復(fù)雜的設(shè)備,很難適宜計算機CPU散熱器的要求。此外,由于能源危機的出現(xiàn),要求有更高能源利用效率,同時也需要熱管技術(shù)發(fā)有一個新的發(fā)展。
熱管技術(shù)是一個綜合的技術(shù),其關(guān)鍵的技術(shù)為工作介質(zhì)技術(shù)、熱管殼體生產(chǎn)技術(shù)及熱管抽真空灌裝密閉技術(shù),工作介質(zhì)技術(shù)有目前普遍采用的單質(zhì)技術(shù)發(fā)展到復(fù)合工作介質(zhì)技術(shù),熱管殼體生產(chǎn)技術(shù)是限制熱管應(yīng)用的主要難點,目前普遍采用圓管作為熱管的殼體,但由強化傳熱近年來的研究結(jié)果,傳熱的管件主要是在管件的內(nèi)部和外部加工上各種凸凹結(jié)構(gòu),但這些技術(shù)還沒有被應(yīng)用于熱管的殼體,此外在傳熱管中加入插入物也在傳熱管中被應(yīng)用,但也未在熱管中應(yīng)用;抽真空灌裝密閉技術(shù)在工業(yè)普遍采用熱排法,由于熱排是在水中完成的,水的汽化溫度為100度,采用現(xiàn)有的方法不能通過熱排法使熱管達(dá)到較高的真空度,如果采用抽真空機組,其生產(chǎn)設(shè)備費用較高,同時生產(chǎn)效率受到影響,并且對非常大的器件,如果真空技術(shù)掌握不好,生產(chǎn)效率不僅緩慢,而且也不能使熱管達(dá)到很高的真空度。
目前所采用通用熱交換組件,為了增大在相同體積下的熱交換的換熱面積,通常采用通過機械加工的方式將換熱器加工出含有多個翅片的方法來達(dá)到換熱的目的,通常的制造方法可分為擠壓、焊接、熱脹、切削四種方法,擠壓方法是將可方便的擠壓材料通過擠壓的方式將材料加工成有較大表面積的加工方式,通常將鋁通過擠壓的方式將其加工成鋁型材來用于換熱、散熱,后來又發(fā)展出用銅鋁材料通過擠壓的方式加工成復(fù)合管狀翅片管,但不論怎樣的方式都是通過擠壓的方法將材料的表面積加大;焊接方式是采用焊接的方法將金屬帶加工到金屬管件上,如高頻焊接管;熱脹法是將金屬材料先通過沖壓將材料制造成各種片裝的結(jié)構(gòu),然后將其通過熱脹的方法將多個片裝的整體肋片脹接到多根管上,典型的應(yīng)用為空調(diào)散熱器;切削方法為利用刀具在金屬材料上直接的切削出翅片的方法加工熱交換用組件。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,很多工業(yè)產(chǎn)品要求在單位體積、重量情況下要求有更大的換熱能力,為此大量的采用銅金屬來完成大量的換熱工作,但銅金屬很難通過上述的擠壓完成換熱組件的加工,采用切削方法加工的熱交換用組件又受到加工方法的限制,如不能將切削的翅片加工得很薄,也不能將切削的翅片加工的很好,這樣限制了銅金屬材料使用,使其不能發(fā)揮最優(yōu)的效果。
在散熱器領(lǐng)域,熱管的應(yīng)用基本上是通過嵌入到一個大的金屬板、散熱片上或通過沖壓金屬片后將金屬片套入到熱管的外壁上實現(xiàn)的,嵌入到一個大的金屬板、散熱片上的熱管基本是將熱管與熱源接觸的方法,此種方法的缺點是帶來大的接觸熱阻,而且生產(chǎn)過程成本高,通過沖壓金屬片后將金屬片套入到熱管的外壁上是熱管加工上翅片的方法,這是由于熱管已經(jīng)先期被按照熱管生產(chǎn)工藝加工成為了一個密閉的腔體,外加翅片后將產(chǎn)生很大的接觸熱阻,因不能采用傳統(tǒng)的脹接方法將翅片加工上,所以使加工到翅片的熱阻很大,這些現(xiàn)有技術(shù)的缺點,都限制了熱管在熱控制器領(lǐng)域的應(yīng)用。在熱管的各類熱控制器中,因為目前在市場上可以采購到的熱管基本是管狀,大多數(shù)的熱控制器生產(chǎn)廠商不能生產(chǎn)熱管,只能僅靠從市場上購買到的熱管在加工上翅片后成為熱管熱控制器,這樣就大大的限制了熱管熱控制器的類型,同時使熱管的優(yōu)越的傳熱性不能得到發(fā)揮。
隨著計算機芯片技術(shù)的發(fā)展,芯片的功率越來越高,目前將要推出的計算機芯片散熱量已經(jīng)達(dá)到100W-250W,這就要求有更大能力的熱控制器來滿足散熱量的要求。
由于電子器件特別是計算機散熱器的散熱量越來越大,要求設(shè)計出幾乎相同的空間和噪音要求下有更大的散熱能力的散熱器,由于噪音的限制,使得不能簡單的通過增大風(fēng)扇的風(fēng)力來實現(xiàn)散熱,因而開發(fā)在相同體積下的散熱器的更大的換熱相當(dāng)面積成為一個必然的方向。針對計算機CPU散熱器言,必須采用一個具有傳輸100W以上的散熱器來實現(xiàn)將熱源的熱量傳輸出去的能力,目前市場上有采用在擠壓的鋁型材中心塞銅的方法來實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn),如太陽花類散熱器,其重量高達(dá)1KG,但事實上,熱管有比銅高幾千倍的傳熱能力,即在相同的空間體積下,熱管既可實現(xiàn)比銅高幾于倍的傳熱能力,又比銅的重量減輕了很多的重量,因而,采用熱管代替塞銅方法不僅是一種可行的方法,也是一種可以工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)方法。
熱控制就是對被控制器件的溫度或被控制系統(tǒng)的熱量在器件或系統(tǒng)的環(huán)境變化時使其保持在設(shè)定的溫度、熱量,或保持在設(shè)定的溫度區(qū)間或熱量區(qū)間;熱控制器為單項控制器及雙向控制器,單項控制器為單項加熱控制或單項吸熱控制,雙向控制器為既有加熱器件又有吸熱器件,或加熱和吸熱為同一個器件,空調(diào)是最常見的熱控制器,它在溫度高時進(jìn)行制冷在溫度低時進(jìn)行制熱,汽車發(fā)動機的散熱器也是一個溫度控制器,一般要求發(fā)動機的溫度控制在80-90度,在發(fā)動機啟動時要給發(fā)動機加熱,在啟動完成后只要求將發(fā)動機的熱量散發(fā),從而實現(xiàn)對發(fā)動機的溫度或熱量的控制。計算機的熱控制通常為單項控制,即在CPU的溫度高于設(shè)定的溫度時將CPU的熱量傳遞出去并散發(fā)到空氣中,但為了適應(yīng)不同的環(huán)境,計算機也需要雙向控制,如在溫度低于-50度的環(huán)境使用時,需要對其加熱使其達(dá)到正常的工作溫度,當(dāng)計算機正常工作后,需要將CPU不斷產(chǎn)生的熱量散發(fā),以保持CPU的正常工作溫度;但無論是空調(diào)還是發(fā)動機的溫度控制,目前采用的還是傳統(tǒng)的熱控制方式,還沒有采用熱傳導(dǎo)性能最好的熱管技術(shù)。
除此之外,在工業(yè)產(chǎn)品中、電力、電子產(chǎn)品及航天器件上或軍事武器中,都需要對工作器件進(jìn)行熱控制,以保證器件的正常工作,也需要利用熱管技術(shù)完成各種熱控制。但傳統(tǒng)的熱管技術(shù)在應(yīng)用時存在很多不足,甚至不能被簡單的用于熱控制中,必須對熱管技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)才能適合于不同的熱控制產(chǎn)品中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)雜熱管熱控制器。將元件加工為含有空腔的器件,再將器件加工為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件,構(gòu)成復(fù)雜熱管熱控制器。見圖53,對一個至少含有一個熱源的系統(tǒng),對至少一個被控制熱源1設(shè)定至少一個溫度或熱量的目標(biāo)值,至少選擇一種復(fù)雜熱管熱控制器,對熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制,使被控制熱源1的溫度或熱量保持在設(shè)定目標(biāo)值內(nèi);熱管內(nèi)的工質(zhì)除了采用通用的單質(zhì)工質(zhì)外還采用復(fù)合工質(zhì),熱管2的腔體采用了普通空腔或封閉空腔,空腔為相同截面、不同截面、至少含有一個閉環(huán)回路的截面等不同的截面;熱管的翅片采用整體翅片和附加翅片兩種類型。整體型翅片,是在金屬材料上直接加工出的翅片,其有較低的熱阻,可以實現(xiàn)對大功率熱量的散熱。
特別是利用斷面中心為空腔、在四周有不同形式的翅片,其斷面形狀上看起來就像是一個太陽四周放光,因而此種類型的散熱片被稱太陽花類散熱片,為了提高其性能,本專利公布了將其進(jìn)一步加工成為熱管,并將其設(shè)計成為熱管熱控制器,這樣使目前的太陽花型熱控制器靠在其中央塞銅的方法進(jìn)行制造的方法,而進(jìn)一步加工為將中央的腔體改變成為熱管型熱控制器;本發(fā)明同時公開了帶風(fēng)扇及風(fēng)道的復(fù)雜熱管熱控制器、帶循環(huán)泵的水冷復(fù)雜熱管熱控制器、帶熱源的復(fù)雜熱管熱控制器、復(fù)雜熱管風(fēng)冷熱控制器、復(fù)雜熱管液冷熱控制器、復(fù)雜熱管微通道熱控制器、復(fù)雜熱管噴霧熱控制器、復(fù)雜熱管相變材料熱控制器、復(fù)雜熱管相變材料加熱熱控制器,復(fù)雜熱管半導(dǎo)體熱控制器,復(fù)雜熱管太陽能集熱熱控制器,復(fù)雜熱管蒸發(fā)熱控制器等不同類型的產(chǎn)品等不同類型的復(fù)雜熱管熱控制器。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法第一種方法帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法是先將器件加工成為帶有整體翅片或不帶有翅片的器件,并將器件加工成為復(fù)雜熱管,再將附加翅片加工到熱控制器殼體上,形成復(fù)雜熱管熱控制器。第二種方法帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器制造方法是先將器件加工成為帶有翅片的器件,其翅片為整體翅片、附加翅片或其組合,再將其加工成為復(fù)雜熱管熱控制器。
本發(fā)明專利提供的復(fù)雜熱管熱控制器的的制造方法,包括自然冷卻散熱、空氣強制冷卻散熱、噴霧冷卻散熱、真空蒸發(fā)冷卻散熱、液冷、相變蓄熱冷卻、帶熱源的復(fù)雜熱管熱控制器等不同類型的熱控制器的制造方。
本發(fā)明也公布了復(fù)雜熱管熱控制器的應(yīng)用。包括在所有冷卻、散熱、換熱、集熱、蓄熱等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
技術(shù)特征一種復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是一種工作介質(zhì)由至少一種或一種以上的熱管工作介質(zhì)構(gòu)成;
一種至少含有一個空腔的器件的結(jié)構(gòu)為空腔是在器件上的至少一個凹、凸結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu),或器件上的至少有一個進(jìn)口和至少有一個出口的相互連通的通道;器件的空腔由自有空腔或組合空腔兩種形成方式形成,自有空腔為所采用的器件的至少一部分結(jié)構(gòu)為空腔,組合空腔為將至少一個不含腔的元件與其它元件或器件連接后構(gòu)成的空腔;空腔的結(jié)構(gòu)為普通空腔或封閉空腔結(jié)構(gòu);封閉空腔是對空腔內(nèi)部保持有工作介質(zhì)和真空度進(jìn)行密閉后形成的空腔,普通空腔內(nèi)部不要求保持真空度也不要求對空腔進(jìn)行密閉。
將至少一個器件的至少一個空腔的一部分內(nèi)部充入工作介質(zhì)并保持低于一個大氣壓進(jìn)行密閉構(gòu)成復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器;在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件上設(shè)置有將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能的器件,或在器件上設(shè)置有蓄熱材料,將儲藏的熱能釋放,構(gòu)成復(fù)雜熱管加熱器件,成為復(fù)雜熱管加熱熱控制器;對一個至少含有一個熱源的系統(tǒng),對至少一個被控制熱源設(shè)定至少一個溫度或熱量的目標(biāo)值,至少選擇下列一種復(fù)雜熱管熱控制器,對熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制,使被控制熱源的溫度或熱量保持在設(shè)定目標(biāo)值內(nèi)A、當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值,被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將高于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器為至少含有一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器的系統(tǒng),將被控制熱源的熱量進(jìn)行傳遞或吸收,從而降低被控制熱源的溫度或減少被控制熱源的熱量,使其保持在不高于設(shè)定的目標(biāo)值內(nèi);B、當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值,被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器為至少含有一個復(fù)雜熱管加熱熱控制器件的系統(tǒng),將被控制熱源的熱量進(jìn)行補充,從而增加被控制熱源的溫度或熱量,使其保持在不低于設(shè)定的目標(biāo)值內(nèi);C、當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值或一個區(qū)間值,當(dāng)被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將或是高于設(shè)定的目標(biāo)值或是低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器即至少含有一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件又至少含有一個復(fù)雜熱管加熱熱控制器件或?qū)㈦娔堋⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能的器件或?qū)⑿顭岵牧现袃Σ氐臒崮茚尫诺牡南到y(tǒng),給被控制熱源補充不足的熱量或傳導(dǎo)出去多余的熱量,使被控制熱源的溫度保持在設(shè)定的數(shù)值或區(qū)間值內(nèi)D、當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值或一個區(qū)間值,當(dāng)被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將或是高于設(shè)定的目標(biāo)值或是低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器至少含有一個設(shè)置有將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能,或設(shè)置有蓄熱材料的復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件的系統(tǒng),此時,復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件、復(fù)雜熱管加熱熱控制器件為同一個器件。
對一個熱源可以采用一個熱控制器或多個熱控制器對其進(jìn)行單級或多級的相同或不同溫度或熱量的目標(biāo)控制,對多個熱源的單級控制可以共同采用一個熱控制器或采用多個不同的熱控制器,對多個熱源的多級控制,可以采用多個相同或不同的熱控制器。
工作介質(zhì)可由傳統(tǒng)的一種單質(zhì)或一種化合物構(gòu)成或混合物構(gòu)成,也可以是一種由至少一種有機物或無機物構(gòu)成,同時也可以采用復(fù)合工作介質(zhì),由至少兩種以上的物質(zhì)經(jīng)混合或化合構(gòu)成;元件本身不帶有空腔,可以將兩個或兩個以上的不帶空腔的元件相互連接,構(gòu)成帶空腔的器件;元件可以是帶有翅片的元件,也可以是不帶翅片的元件,可以將不帶翅片的元件加工為帶有翅片的元件;在器件上,有兩種空腔,一種為至少將一部分空腔保持內(nèi)部含有工作介質(zhì)并低于一個大氣壓對其進(jìn)行密閉的空腔,此種空腔稱為密閉的空腔,另一種為器件上的空腔,不要求保持真空度也不一定對其進(jìn)行密閉,或只是將空腔進(jìn)行封閉但非保持真空度的密閉,稱為普通空腔,普通空腔和密閉的空腔都稱為空腔,所說的空腔,既指普通空腔也可以是可以密閉的空腔。
空腔內(nèi)部的真空度在生產(chǎn)熱管時應(yīng)低于一個大氣壓,通常情況下空腔內(nèi)部真空度低于1帕(PA),甚至要求達(dá)到高真空,但生產(chǎn)完畢后,在使用過程中,空腔內(nèi)部的壓力將低于或大于一個大氣壓,這取決于應(yīng)用條件和所采用的工作介質(zhì)。
復(fù)雜熱管熱控制器至少包含一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,該器件為高效導(dǎo)熱器件,一般將熱量吸收后通過熱交換或熱轉(zhuǎn)換將熱量傳遞到其它物質(zhì)中,如空氣,或?qū)崃哭D(zhuǎn)換為其它形式的能量,但將蓄熱材料充入普通空腔后該導(dǎo)熱器件具有吸熱功能,可以將熱量吸收,并存儲在器件上;組件也可以至少包含一個復(fù)雜熱管加熱器件,如在器件上加工上電熱轉(zhuǎn)化裝置,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,熱量通過復(fù)雜熱管傳遞給被控制熱源;或復(fù)雜熱管熱控制器既至少含有一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件又至少含有一個復(fù)雜熱管加熱器件,特別是,將熱轉(zhuǎn)化裝置設(shè)置在同一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件上,此時,系統(tǒng)至少含有一個設(shè)置有加熱元件的復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件既是傳導(dǎo)熱量的復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,又是含有加熱元件的復(fù)雜熱管加熱器件;復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件和復(fù)雜熱管加熱器件,在此種情況下是一個器件;對于在普通空腔中設(shè)置有蓄熱材料的導(dǎo)熱器件,在其從被控制熱源中吸熱過程中,是復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,在將相變材料中的熱量釋放給被控制熱源時,該器件為復(fù)雜熱管加熱器件,同一個器件,在被控制熱源溫度或熱量的不同的變化狀態(tài)時,既被用作為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件又被用作為復(fù)雜熱管加熱器件。
復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件一般也可以稱為復(fù)雜熱管散熱器、復(fù)雜熱管換熱器、復(fù)雜熱管(太陽能)集熱器、復(fù)雜熱管蓄熱器;復(fù)雜熱管加熱器件一般可以稱為復(fù)雜熱管加熱器。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔2為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,空腔的截面為至少下列一種或其組合A、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;B、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;C、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔;在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;D、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔2為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形(圖25、圖27、圖29)、橢圓形、三角形(圖26)、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、矩形(圖30)、梯形、凹形、凸形、扇形。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是器件的空腔為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合a)對相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹線;b)對不相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹線;C)、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線;一個閉環(huán)回路指任意不經(jīng)過重復(fù)的路線相互連通的結(jié)構(gòu),其最簡單的形狀為圓,也可以為“U”、“V”等形狀,以“U”、“V”為例,其頂部與一個空腔相連,“U”、“V”與頂部相互連通的結(jié)構(gòu)構(gòu)成閉環(huán)回路;樹狀線為相互連接,但沒有閉環(huán)回路的數(shù)學(xué)概念的樹,可以存在二級或兩級以上的任何樹狀線;網(wǎng)絡(luò)線為至少含有一個閉環(huán)回路的相互連通的數(shù)學(xué)概念的網(wǎng)絡(luò);在一個器件上,有至少一個微通道的空腔,或者有很多的相互連通的微通道,在一個器件上成為一個具有微通道結(jié)構(gòu)的器件。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是器件的空腔是由至少一個相互連通的微通道構(gòu)成,其直徑或高至少為下列一種A、微通道的截面為圓時其直徑為1nm---10mm,B、普通通道的截面為圓時其直徑為10mm---1000mm,C、微通道截面為多面體時其高為1nm---10mm,D、普通通道截面為多面體時其高為10mm---1000mm。
E、普通通道截面為多面體時其高為大于1000mm;所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是將器件上的至少一部分空腔或所有空腔保持內(nèi)部含有工作介質(zhì)并使內(nèi)部的壓力保持為至少以下一種大于100帕,小于一個大氣壓;大于0.1帕,小于100帕;大于0.001帕,小于0.1帕;大于0.00001帕,小于0.001帕;小于0.00001帕;將器件上的所有的空腔都進(jìn)行密閉,所有的含空腔器件都將成為熱管。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是普通空腔的殼體上設(shè)置有至少一個供工作介質(zhì)流入和流出的端口,端口與空腔連通。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是至少在一個空腔中或器件的殼體上設(shè)置有至少一種下列物質(zhì)蓄熱材料、流動或不流動的工作介質(zhì)、噴霧裝置、真空泵、壓力泵、半導(dǎo)體制冷器件、溫度傳感器件、儀表、探頭或傳感器、閥門,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化成為熱能的裝置。
在空腔上設(shè)置有泵是為了使工作介質(zhì)進(jìn)行流動,采用抽真空泵是將空腔內(nèi)部的真空度變化,使工作介質(zhì)在不同的真空度下實現(xiàn)蒸發(fā),工作介質(zhì)從液體蒸發(fā)成為汽體時將熱源的熱量帶走,實現(xiàn)溫度控制,加工上半導(dǎo)體制冷器件,可以利用半導(dǎo)體制冷器件的制冷能力對熱源進(jìn)行溫度或熱量控制。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是至少在一個普通空腔的一部分充入蓄熱材料,其蓄熱材料為至少下列一種或其組合固液相變材料、固固相變材料、液氣相變材料、固氣相變材料、液體、固體。普通空腔至少可以是液冷、噴霧蒸發(fā)冷卻、以及熱能轉(zhuǎn)化裝置、蓄熱材料所使用的空腔,在液體冷卻時經(jīng)過此空腔將熱源的熱量通過接觸傳熱的熱交換的方式吸收熱量,經(jīng)過泵將此液體循環(huán),液體被輸送到散熱端再經(jīng)過換熱后將液體冷卻,完成整體對熱源熱量的傳遞和散發(fā),但此種情況下,液體不是通過液汽相變傳熱,整個傳熱過程中沒有相變過程。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔內(nèi)壁面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合;空腔的外部殼體表面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,翅片表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在器件密閉空腔內(nèi)壁上、空腔中或空腔內(nèi)壁上與被控制熱源1接觸部位設(shè)置有金屬或非金屬材料為至少下列一種絲網(wǎng)8,彈簧或彈性緊固圈,多孔固體物質(zhì),疏水介質(zhì)9,毛氈、棉花制品,亞麻制品,化纖制品,金屬粉,粘接劑,螺旋型、波浪型、管狀插入物。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是;至少包含有兩個相互不連通的獨立的空腔,兩個以上空腔通過以下方式設(shè)置兩個以上空腔的殼體通過殼體的相互嵌入或殼體接觸連接;兩個以上空腔的為旋轉(zhuǎn)體,其軸線相互平行,所有的空腔一側(cè)與低溫流體接觸,所有的空腔的另一側(cè)與高溫流體接觸,兩側(cè)之間設(shè)置有隔板,使兩端的流體互相不接觸;兩個以上空腔的為多面體,多面體的與低面垂直的截面相互平行,所有的多面體空腔的一側(cè)與低溫流體接觸,所有的多面體空腔的另一側(cè)與高溫流體接觸,兩側(cè)之間設(shè)置有隔板,使兩端的流體互相不接觸;兩個以上空腔為旋轉(zhuǎn)體或多面體,空腔的軸線或截面相互不平行。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件被設(shè)置成為被控制熱源箱體的一部分,并可以與熱源箱體安裝后成為一個整體。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在含有封閉空腔的器件的空腔殼體上設(shè)置有充液口或充液管,充液管的材質(zhì)為金屬材料或非金屬材料,充液口或充液管及其密封部位是選自下列一種結(jié)構(gòu)在充液口或充液管上設(shè)置有銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;在充液管上有焊接(冷焊或熱焊)密封部位,焊接部位高出空腔殼體;在充液管上有焊接(冷焊或熱焊)密封部位,焊接部位高出空腔殼體,且還固定有與空腔殼體與充液管相連接部分相近的用于保護(hù)充液管口的罩蓋;在充液管上有焊接(冷焊或熱焊)密封部位,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠;充液管密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是元件或器件上的至少一部分加工有翅片,翅片為整體翅片、附加翅片或其組合翅片;帶有整體翅片的器件或元件是在器件或元件上直接加工出的與器件或元件組成一個整體的翅片的器件或元件(圖27、圖28),其選自下列翅片類型之一切割型翅片是在器件或元件上通過機械切削直接加工出的多個翅片7(圖28);擠壓型翅片是對器件或元件通過擠壓的加工方法加工出的多個翅片6(圖27);折片型翅片是對器件或元件通過折疊的加工方法加工出的多個翅片(圖29);整體翅片的翅片形狀選自平板形狀(圖27)、弧形平板形狀(圖31、圖32)、針刺形狀(圖28)、刀片形狀(圖30)、圓棒形狀、多棱柱形狀、叉刀形狀(圖25)中的一種或幾種的組合;帶有附加翅片的器件或元件為通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的工業(yè)加工方法將附加翅片與不帶翅片的器件或元件連接而成;附加翅片是由至少一種一體翅片或分體翅片構(gòu)成;一體翅片是將金屬片通過工業(yè)加工方法加工而成為由多個基本斷面或基本斷面復(fù)合后相互連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu);分體翅片是將金屬片直接加工成為基本斷面或復(fù)合斷面而成,或再將多個基本斷面通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的方法相互連接構(gòu)成;一體翅片或分體翅片的基本斷面為基本斷面為形狀為“凹”、“B”、“E”、“M”、“凸”“K”、“J”、“F”、“Y”、“S”,“V”、“I”、“+”、“Ω”、“Ψ”、“”、“P”、“△”中的一種斷面(圖1-圖21)一體翅片或分體翅片的復(fù)合斷面為基本斷面相互復(fù)合后而構(gòu)成的斷面。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是熱柱型復(fù)雜熱管器件選擇自下列類型之一針刺熱柱復(fù)雜熱管器件是將帶空腔的銅或鋁金屬圓管器件通過切削加工使其成為器件表面帶有整體翅片的器件,金屬管的直徑為1-100mm,長度為5-500mm,每周針刺個數(shù)為5-100個,針刺高度為5-100mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管(圖28、圖34);太陽花熱柱復(fù)雜熱管器件是將鋁金屬元件通過擠壓加工將其加工為一個中央為圓形四周有翅片的圓柱體構(gòu)成的帶整體翅片器件,器件的直徑為1-100mm,長度為10-500mm,每周有2-100個翅片,翅片高度為2-50mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管3(圖25、圖27);刀片熱柱復(fù)雜熱管器件是將金屬片元件上加工上刀片形翅片后成為帶翅片的整體器件,將多個元件通過相互連接加工成為截面為三角形、四方形或矩形周圍含有翅片的器件,再將其制造為復(fù)雜熱管器件,帶翅片的整體器件長度為3-200mm,寬度為3-100mm,高度為3-500mm,翅片高度為10-80mm,翅片厚度為0.1-2.5mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管(圖26);粘接熱柱復(fù)雜熱管器件是將在金屬圓柱器件上加工上附加翅片后加工而成的帶附加翅片的有空腔器件,器件直徑為1-50mm,高為30-500mm,翅片高為3-60mm,翅片長為5-120mm,翅片厚度為0.1-5mm,翅片個數(shù)為2-200個,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管(圖29)。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是沖壓型復(fù)雜熱管器件選擇自下列類型之一帶有多個閉環(huán)回路的沖壓型附加翅片復(fù)雜熱管器件,復(fù)雜熱管器件的不帶翅片器件殼體為與熱源接觸部位,復(fù)雜熱管器件的部分殼體上設(shè)置有“U”形器件,“U”型器件與不帶翅片的器件構(gòu)成閉環(huán)回路,在“U”形器件(22)上設(shè)置有附加翅片,附加翅片是將金屬片直接通過沖壓加工成為基本斷面,再將翅片通過脹接與“U”形器件相互連接,將附加翅片與“U”形器件脹接后再將其制造成為沖壓型附加翅片器件,翅片厚度為0.05-5mm;(圖38)帶有多個盲管的沖壓型附加翅片復(fù)雜熱管器件,復(fù)雜熱管器件的不帶翅片部分器件為與熱源接觸部位,復(fù)雜熱管器件的部分器件上設(shè)置有多個盲管(24)器件,盲管形器件與不帶翅片器件構(gòu)成復(fù)雜熱管器件的空腔,在盲管器件上設(shè)置有附加翅片,附加翅片是將金屬片直接通過沖壓加工成為基本斷面,再將翅片通過脹接與盲管形器件相互連接,將附加翅片與盲管器件脹接后再將其制造成為沖壓型附加翅片復(fù)雜熱管器件,翅片厚度為0.05-5mm。(圖39)所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是為了增大傳熱面積和改善傳熱性能,在器件空腔的內(nèi)或外表面以及在附加翅片的表面加工有凸起結(jié)構(gòu)或凹下結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu),其為下列一種或幾種的組合圓形、方形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、菱形、梯形、多邊形、橢圓形、扇形。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或其翅片上,或者復(fù)雜熱管加熱器件上或其翅片上設(shè)置有增加輻射傳熱能力的物質(zhì)或?qū)⑻柲芪辙D(zhuǎn)化為熱能的物質(zhì);在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件上加工上輻射物質(zhì)是為了提高復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件的輻射散熱能力,特別是將復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件應(yīng)用于散熱或傳熱的過程時;在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件上,加工上太陽能轉(zhuǎn)化物質(zhì),是為了將復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件應(yīng)用于太陽能集熱應(yīng)用時,使復(fù)雜熱管導(dǎo)熱、加熱器件完成將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,用于太陽能新能源的開發(fā)和應(yīng)用。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件的封閉空腔中設(shè)置有控制器件,控制器件為至少下列器件之一閥門、傳感器件、壓力泵或抽真空泵、自主流體控制器件;器件上加工控制器件是為了完成對被控制熱源的溫度或熱量的控制,壓力泵或抽真空泵是為了改變空腔內(nèi)部的壓力和真空度,通過對空腔內(nèi)部的壓力和真空度的改變來實現(xiàn)對空腔內(nèi)部工作介質(zhì)的熱力學(xué)性能的改變,來實現(xiàn)熱控制。自主流體控制器件為一種直主的流體控制器件。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還至少有一個風(fēng)扇10,在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件或其翅片的周圍安裝;(圖34)所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱或加熱器件的外部設(shè)置有金屬或非金屬材料的風(fēng)道11,將風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)送到復(fù)雜熱管2導(dǎo)熱或加熱器件或其翅片周圍(圖34)。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是復(fù)雜熱管加熱器件的熱能轉(zhuǎn)化裝置為至少下列一種
將電能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置為金屬電阻片、絲、棒,電熱陶瓷,電熱涂層,石英管、棒;將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置為至少兩種化學(xué)物質(zhì),在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或相互溶解過程中吸收或釋放熱量。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還至少包含一個被控制熱量或溫度的熱源1。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是熱源1為選擇自下列固體、液體或氣體或其混合物的熱源中的至少一種選自固體的熱源為至少選自下列類型之一電子器件,電力功率模塊,集成電路,計算機CPU,通訊設(shè)備的功率器件,變壓器中的銅線,動力設(shè)備的發(fā)動機缸體,發(fā)電機、電機的軸,家用電器的電子器件、功率器件及壓縮機,焊接設(shè)備的功率器件,電力設(shè)備中的功率器件,音響設(shè)備的功率器件,投影設(shè)備的燈,LED,半導(dǎo)體發(fā)光器件,激光器件,半導(dǎo)體制冷器件,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化為熱能的器件;選擇自液體或氣體或其混合物的熱源為至少選擇自下列之一計算機液冷的流體、冷卻設(shè)備的流體、熱泵機組中的工作介質(zhì)、真空機組的冷卻工作介質(zhì)、供暖設(shè)備的工作介質(zhì)、發(fā)電及動力設(shè)備的冷卻液、變壓器的冷卻液、冶金加熱爐的冷卻液、制冷設(shè)備的冷卻液、化工設(shè)備的流體、鍋爐中的流體(包括煙氣)、機械設(shè)備中的流體、太陽能沒中的流體、蓄熱設(shè)備中的流體;上述不同的被控制熱源,是通過不同類型的換熱器、散熱器、蓄熱器、集熱器來實現(xiàn)的,被控制的流體,至少為一種,但同時也可以是多種流體。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片是在元件或器件上直接加工出的與元件或器件組成一個整體的翅片(圖27、圖28);其由下列至少一種制造方法制成在元件或器件上通過工業(yè)加工的方法直接切削或刨削出多個翅片7(圖28),用此種加工方法加工出的翅片為切削翅片;在元件或器件上通過擠壓的加工方法加工出多個翅片6(圖27),為擠壓型翅片;將元件或器件通過折疊的加工方法加工出多個翅片(圖29),為折片型翅片;帶整體翅片的元件或器件的翅片形狀選自下列至少一種或幾種的組合平板形狀(圖27)、弧形平板形狀(圖31、圖32)針刺形狀(圖28)、刀片形狀(圖30)、圓棒形狀、多棱柱形狀、叉刀形狀(圖25)。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法為A、將金屬片材料加工成一體翅片或分體翅片的一種形式;一體翅片是將金屬片通過工業(yè)加工方法加工而成為由多個基本斷面或基本斷面復(fù)合后相互連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu);分體翅片是將金屬片直接加工成為基本斷面或復(fù)合斷面,再將多個基本斷面通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的方法相互連接構(gòu)成;一體翅片或分體翅片的基本斷面為基本斷面為形狀為“凹”、“B”、“E”、“M”、“凸”“K”、“J”、“F”、“Y”、“S”“V”、“I”、“+”、“Ω”、“Ψ”、“”、“P”、“△”中的一種斷面(圖1-圖21);一體翅片或分體翅片的復(fù)合斷面為基本斷面相互復(fù)合后而構(gòu)成的斷面;B、通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的工業(yè)加工方法將附加翅片與元件或器件連接,構(gòu)成元件或器件的附加翅片。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括在金屬片上加工上用于增大傳熱面積和改善散熱性能的凸起結(jié)構(gòu)或凹下結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu)(圖19);所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器制造方法是先將元件或器件加工成為帶有翅片的元件或器件,其翅片為整體翅片、附加翅片或其組合,再將其加工成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件,最后,將其制造成為復(fù)雜熱管熱控制器。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是按照下列順序和方法制造復(fù)雜熱管熱控制器A、按照下列方式之一將元件或器件加工成帶有翅片的元件或器件在元件或器件上按照“復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;在元件或器件上按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”加工上附加翅片;將元件或器件的一部分按照“復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;另一部分按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”加工上附加翅片;B、將元件通過焊接、粘接、嵌入、鍛造的工業(yè)加工方法加工成為至少一部分帶有空腔的器件,元件組成的組合空腔或器件的自有空腔至少選自下列類型之一或其組合(A)、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(B)、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;(C)、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔;在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(D)、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同。
空腔2為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形(圖25、圖27、圖29)、橢圓形、三角形(圖26)、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、矩形(圖30)、梯形、扇形。
器件的空腔為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合(A)、對相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(B)、對不相同截而的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(C)、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線;C、采用下列方法之一進(jìn)行充液和降低空腔真空度將空腔內(nèi)部的真空度降低后通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔中;通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔后將空腔內(nèi)部的真空度降低;D、保持空腔內(nèi)部低于一個大氣壓將充液口或充液管進(jìn)行密閉,從而把器件制造成為復(fù)雜熱管器件,其密閉方法可以采用下列方法之一對充液口或充液管上加工上銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體;對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還加工上與充液管相連接部分的空腔殼體相近的用于保護(hù)充液管的罩蓋;對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠(12)。
充液管(3)密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠(12)。
E、在復(fù)雜熱管器件上加工熱能轉(zhuǎn)化裝置或相變材料,使器件成為復(fù)雜熱管加熱器件;所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包在空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面進(jìn)行加工,加工后空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面為空腔內(nèi)壁面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合;空腔的外部殼體表面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,翅片表面,以及不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法是先將元件或器件加工制造為帶有整體翅片或不帶有翅片的元件或器件,再將元件加工成為帶有空腔的器件,再將器件加工成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件,再將附加翅片加工到熱控制器殼體上,形成復(fù)雜熱管熱控制器。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是按照下列順序和方法制造帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器A、選擇并加工元件或器件,將需要加工上翅片的元件或器件按照“復(fù)雜熱管的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;B、將元件或器件或帶有整體翅片的元件或器件通過焊接、粘接、嵌入、鍛造的工業(yè)加工方法加工成為至少一部分帶有空腔的器件,自有空腔或組合空腔至少選自下列類型之一或其組合(A)、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(B)、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;(C)、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔;在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截而的形狀相同;(D)、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;空腔2為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形(圖25、圖27、圖29)、橢圓形、三角形(圖26)、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、矩形(圖30)、梯形、扇形。
器件的空腔為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合(A)、對相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(B)、對不相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(C)、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線;C、采用下列方法之一進(jìn)行充液和降低空腔真空度將空腔內(nèi)部的真空度降低后通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔中;通過充液管將工作介質(zhì)充入空腔后將空腔殼體內(nèi)部的真空度降低;D、保持空腔內(nèi)部低于一個大氣壓將充液口或充液管進(jìn)行密閉,其密閉方法可以采用下列方法之一對充液口或充液管上加工上銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體;對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還加工上與充液管相連接部分的空腔殼體相近的用于保護(hù)充液管的罩蓋;
對充液管通過焊接(冷焊或熱焊)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠(12)。
充液管(3)密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠(12)。
E、將金屬片按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”制造成為附加翅片;F、通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓、脹接的至少一種方法將附加翅片與不帶翅片的器件殼體10連接,構(gòu)成復(fù)雜熱管熱管導(dǎo)熱器件;G、或在復(fù)雜熱管器件上加工熱能轉(zhuǎn)化裝置或相變材料,使器件成為復(fù)雜熱管加熱器件;所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包在空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面進(jìn)行加工,加工后空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面為空腔內(nèi)壁面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合;空腔的外部殼體表面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,翅片表面,以及不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包含下列之一對內(nèi)壁和空腔進(jìn)行處理并加工上增強傳熱能力的物質(zhì)的方法清潔;清潔、鈍化;清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上加工上疏水介質(zhì);清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上通過燒結(jié)、焊接、粘接方法,在內(nèi)壁上加工上多孔固體介質(zhì);清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上或空腔中通過放置、嵌入、焊接、粘接方法加工上金屬材料;清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上或空腔中通過放置、嵌入、焊接、粘接方法加工上插入件;所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是至少采用下列方法之一將器件空腔內(nèi)部的真空度降低利用抽真空設(shè)備對熱管空腔殼體抽真空;.將空腔殼體的至少一部分侵入到沸點不低于100℃的液體中,對空腔中的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,實現(xiàn)降低真空度的目的;
利用加熱裝置將空腔殼體的至少一部分進(jìn)行直接加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,實現(xiàn)降低真空度的目的。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括至少安裝下列一種器件風(fēng)扇、風(fēng)道、泵、循環(huán)冷卻液、熱源、夾具、閥門、儀表、探頭或傳感器、自主流體控制器件、霧化噴灑裝置、溫度傳感控制器件,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化為熱能的器件。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括在普通空腔中充入蓄熱物質(zhì),其蓄熱材料為至少下列一種或其組合固液相變材料、固固相變材料、液氣相變材料、固氣相變材料、液體、固體。
所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是在固體的熱源與復(fù)雜熱管殼體接觸部分加工上導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱墊、導(dǎo)熱涂料。
所采用的焊接設(shè)備是超聲波焊接設(shè)備、激光焊接設(shè)備、高頻焊接設(shè)備;所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是將至少一個器件的至少一部分加入到導(dǎo)熱油中,對空腔中的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,將空腔密閉后經(jīng)冷卻,實現(xiàn)降低真空度的目的,其在常壓下的沸點為200-400℃。
利用復(fù)雜熱管熱控制器的控制方法,其特征是采用下列方法之一對被控制熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制利用復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件在被控制熱源的溫度或熱量高于設(shè)定的溫度和熱量值時將熱量傳導(dǎo)或吸收來降低被控制熱源的溫度,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;利用復(fù)雜熱管加熱器件上設(shè)置的熱能轉(zhuǎn)化裝置將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能或蓄熱材料中存儲的熱能對被控制熱源在溫度或熱量低于設(shè)定的值時給被控制熱源補充熱量,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;利用復(fù)雜熱管器件在被控制熱源的溫度或熱量高于設(shè)定的溫度和熱量值時將熱量傳導(dǎo)或吸收來降低被控制熱源的溫度,并且利用在復(fù)雜熱管加熱器件上設(shè)置的熱能轉(zhuǎn)化裝置將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能或蓄熱材料中存儲的熱能對被控制熱源在溫度或熱量低于設(shè)定的值時給被控制熱源補充熱量,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;復(fù)雜熱管器件是在器件的普通空腔中加工上蓄熱材料,通過蓄熱材料的吸熱和放熱來進(jìn)行對被控制熱源的溫度或熱量控制,此復(fù)雜熱管器件,即可被用作為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,又可被用作為復(fù)雜熱管加熱器件。
利用復(fù)雜熱管熱控制器的控制方法,其特征是對一個至少含有一個熱源的系統(tǒng),對至少一個被控制熱源設(shè)定至少一個溫度或熱量的目標(biāo)值,至少含有一種復(fù)雜熱管熱控制器,對熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制,使被控制熱源的溫度或熱量保持在設(shè)定目標(biāo)值內(nèi),同時,至少含有下列一種控制器件,通過控制熱控制器的傳熱與不傳熱,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制A、自主熱控制器件,利用系統(tǒng)本身的熱力學(xué)特征,直接調(diào)節(jié)熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制;
B、電子熱控制器件,采用電子控制器件,將系統(tǒng)的熱力學(xué)性能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電的信號,通過電子器件或電子器件和相應(yīng)的控制軟件來控制熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制;C、混合控制器件,即采用自主熱控制器件又采用電子熱控制器件以及相應(yīng)的控制軟件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制。
所述復(fù)雜熱管熱控制器的應(yīng)用,其特征是熱控制器的至少一部分器件按照下列方式之一或其組合安裝被安裝于熱源箱體內(nèi);被安裝于熱源箱體內(nèi)壁;被安裝于熱源箱體上并將其設(shè)置為與熱源箱體的一部分,與熱源箱體組成一個整體;被安裝于熱源箱體外部;被安裝于一部分在被熱源箱體內(nèi)一部分在熱源箱體外。
所述復(fù)雜熱管熱控制器的應(yīng)用,其特征是將復(fù)雜熱管熱控制器應(yīng)用于散熱器、換熱器、冷卻器、集熱器、蓄熱器中;復(fù)雜熱管熱控制器應(yīng)用于電力、電子、通訊、家電、汽車、建筑供暖、醫(yī)療、空調(diào)、熱泵、航天、軍事的產(chǎn)品中。
利用本發(fā)明的復(fù)雜熱管熱控制器及制造方法,可以批量制造出熱管熱柱熱控制器(散熱器)、復(fù)雜熱管風(fēng)冷熱控制器(散熱器)、復(fù)雜熱管液冷熱控制器(散熱器)、復(fù)雜熱管微通道散熱、復(fù)雜熱管噴霧冷卻、復(fù)雜熱管相變材料冷卻器、復(fù)雜熱管冷卻器等不同類型的產(chǎn)品,利用此技術(shù)還可以生產(chǎn)復(fù)雜熱管汽車熱控制器、復(fù)雜熱管供暖熱控制器、以及制冷沒備、家電產(chǎn)品如冰箱等熱控制器。
利用本發(fā)明公布的原理及制造方法,還可以設(shè)計不同類型的散熱器、換熱器、熱控制器、冷凝器,但無論任何形式的產(chǎn)品及制造方法,如果其利用了復(fù)雜熱管的原理和方法,都是本發(fā)明專利保護(hù)的內(nèi)容。
此種結(jié)構(gòu)的熱控制器的優(yōu)點為一、本發(fā)明公布的復(fù)雜熱管熱控制器,形成一種新一代的熱管技術(shù)和熱控制技術(shù),為熱管技術(shù)在散熱、冷卻、蓄熱、太陽能集熱、熱交換領(lǐng)域提供了一種全新的技術(shù)和方法。
二、將本發(fā)明公布的復(fù)雜熱管熱控制器應(yīng)用于電子、電力器件中,可以提高產(chǎn)品的可靠性,延長產(chǎn)品的壽命,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,降低新產(chǎn)品的開發(fā)難度,增加產(chǎn)品的批量生產(chǎn)的合格率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
三、本發(fā)明改進(jìn)了普通熱控制器設(shè)計和制造的方法,大大的擴(kuò)展了熱控制器技術(shù)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域;
四、按照新的生產(chǎn)方法制造的復(fù)雜熱管熱控制器,使其整體傳熱系數(shù)有很大的提高,使熱控制器性能有很大的變化,使其體積得以減少,性能有明顯的提高;五、提供了復(fù)雜熱管熱柱熱控制器、復(fù)雜熱管風(fēng)冷熱控制器、復(fù)雜熱管液冷熱控制器、復(fù)雜熱管微通道散熱、復(fù)雜熱管噴霧冷卻、復(fù)雜熱管相變材料冷卻、復(fù)雜熱管冷卻器等不同類型的產(chǎn)品的設(shè)計和制造方法;六、提供了一種新型整體翅片和附加翅片的設(shè)計和制造方法;七、本發(fā)明中公布了幾種利用本發(fā)明所設(shè)計的復(fù)雜熱管熱控制器,這些新型的產(chǎn)品比傳統(tǒng)產(chǎn)品在性能和價格方面有很大的優(yōu)勢,在生產(chǎn)和制造方面有低成本的設(shè)備投入,低的加工成本的優(yōu)勢。
八、利用太陽花熱控制器制作熱管型熱控制器(散熱器),將普通的太陽花散熱片,改造加工成為熱管型熱控制器,大大的提高了熱控制器的整體性能,使普通的太陽花散熱片成為熱管型熱控制器;
附圖1是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“凹”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“C”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“E”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“M”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“凸”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“K”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“J”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖8是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“F”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖9是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“Y”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖10是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“S”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖11是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“V”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖12是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“I”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖13是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“+”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖14是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“Ω”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖15是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“Ψ”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖16是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖17是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“ρ”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖18是斷面形狀基本構(gòu)成單元為近似“△”型的翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖19是斷面形狀基本構(gòu)成單元為設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)的“I”型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖20是斷面形狀基本構(gòu)成單元為“I”與“M”復(fù)合形成的“IM”型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖21是斷面形狀基本構(gòu)成單元為“I”、“M”與“P”復(fù)合形成的“IMP”型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖22是斷面形狀基本構(gòu)成單元為復(fù)合整體“E”型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖23是斷面形狀基本構(gòu)成單元為“+”型重疊復(fù)合整體“+”型翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖24本發(fā)明的對液體進(jìn)行熱控制的器件,液體自頂部流入,自底部流出,對被控制流體設(shè)置有整體切割針刺翅片的復(fù)雜熱管器件將熱量進(jìn)行散發(fā),在其空腔內(nèi)部設(shè)置有自主流體控制器件29,在被控制流體空腔內(nèi)部設(shè)置有“U”型電熱器28將電能轉(zhuǎn)換成為熱能。
圖25、太陽花熱管熱控制器。
圖26、三角型圓弧翅片熱控制器。
圖27、圓柱平板翅片熱控制器。
圖28、針翅銅管熱控制器。
圖29、折疊粘接翅片熱控制器。
圖30、鍛壓翅片熱管熱控制器。
圖31、復(fù)合翅片熱控制器。
圖32、梯形復(fù)合翅片熱控制器。
圖33、四環(huán)路針翅熱管熱控制器。
圖34、側(cè)吹針刺翅片銅管熱控制器。
圖35、垂直放置熱源針刺翅片銅管熱控制器。
圖36、帶有“I”型粘接翅片的熱管熱控制器。
圖37、“IM”型翅片液冷熱管熱控制器。
圖38、多回路熱管脹接翅片熱控制器。
圖39、多盲管粘接和脹接翅片熱控制器。
圖40本發(fā)明中不帶空腔的帶翅片的擠壓元件14A;圖41本發(fā)明中帶針刺翅片的有空腔器件2A;圖42本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的具有不相同截面的圓形截面15A、矩形截面16A;圖43本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的具有兩個圓形截面15A和一個矩形截面的復(fù)雜熱管熱控制器;圖44本發(fā)明復(fù)雜熱管的具有一個不相同截面的一個閉環(huán)回路11A的復(fù)雜熱管熱控制器,閉環(huán)回路11A的圓形截面15A,其底部為一帶空腔的矩形六面體17A,其斷面為矩形;圖45本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的具有一個圓形截面和一個具有帶空腔的矩形截面的矩形六面體復(fù)雜熱管;其上有密封膠9A。
圖46本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的樹形軸線;圖47本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的網(wǎng)絡(luò)形軸線;圖48本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的外部為不連續(xù)六面體凸起物18A、低肋片19A、凹槽結(jié)構(gòu)20A;圖49本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的帶有翅片的有一個相同截面的閉環(huán)回路11A的附加翅片21A復(fù)雜熱管;其上有帶空腔的六面體器件17A、不連續(xù)凸起物18A,圖50本發(fā)明復(fù)雜熱管熱控制器的帶有M型附加翅片22A的四個矩形六面體17A組成的復(fù)雜熱管熱控制器;圖51本發(fā)明三角形截面有蓄熱材料及微通道的復(fù)雜熱管熱控制器,中間為帶有兩個端口26A的器件27A,器件27A內(nèi)有微通道25A與端口26A連通;側(cè)面為內(nèi)部有蓄熱材料24A的普通空腔23A。
圖52本發(fā)明復(fù)雜熱管加熱器件,在普通空腔的內(nèi)部安裝有電熱陶瓷26,在密閉空腔殼體的表面加工有整體切割針刺翅片,電熱陶瓷將電能轉(zhuǎn)換為熱能,提供給復(fù)雜熱管能源對被控制熱源補充熱量。
圖53本發(fā)明的固體器件熱控制器,被控制器件為熱源1,在其外部有一個管形的熱管將其包裹,在中部有蓄熱材料24A,在其一端設(shè)置有片狀的電熱轉(zhuǎn)換裝置27,在另一端設(shè)置有鋁型材復(fù)雜熱管器件2。
圖中的標(biāo)號為1熱源;2、復(fù)雜熱管及其空腔;3、充液管;4、叉刀形狀翅片5、弧形平板形狀金屬片;6、平板形狀翅片;7、針刺形狀翅片;8、絲網(wǎng);9、工質(zhì);10、風(fēng)扇;11、風(fēng)道;12、密封膠;13、閉環(huán)回路;14、矩形斷面;15、針刺管狀熱管;16、粘接平板翅片;17、擠壓的鋁型材;18、矩形殼體;19、“I”型翅片;20、“IM”型翅片;21、泵;22、U形殼體;23、附加翅片;24、盲管;25、液體管道;26、電熱陶瓷;27、電熱轉(zhuǎn)換裝置;28、“U”型電熱器;29、自主流體控制器件
具體實施例方式實施例一、太陽花熱管熱控制器圖25中、熱源1為計算機CPU,熱管2殼體斷面為圓柱形,翅片為叉刀形狀翅片4,材質(zhì)為鋁,該熱管翅片通過鋁擠壓而成,安裝充液管3,將兩端進(jìn)行封口后,將其生產(chǎn)為熱管,即成為太陽花熱管熱控制器;實施例二、三角型圓弧翅片熱控制器圖26中、熱源1為計算機CPU,熱管2殼體斷面為三角形,翅片為圓弧平板形狀翅片5,材質(zhì)為鋁,該熱管熱控制器是將兩塊圓弧平板翅片的殼體與一金屬片相互焊接而成;實施例三、圓柱平板翅片熱控制器圖27中、熱源1為半導(dǎo)體制冷片,熱管2殼體斷面為圓柱型,翅片為平板形狀翅片6,材質(zhì)為鋁,該熱管2通過鋁擠壓而成,將其兩端封閉后制成熱管熱控制器;實施例四、針翅銅管熱控制器圖28中,熱源1為計算機CPU,熱管2殼體斷面為圓柱型,翅片為針翅形狀翅片7,材質(zhì)為銅,該材料為在銅管上直接加工上針翅而成,將兩端用密封膠12進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例五、折疊粘接翅片熱控制器圖29中,熱源1為電力功率器件,熱管2殼體斷面為圓柱形,翅片為折疊平板金屬片,材質(zhì)為銅,該材料為在熱管上粘接折疊平板翅片16而成,將兩端進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例六、鍛壓翅片熱管熱控制器圖30中,熱源1為通訊設(shè)備功率器件,熱管2殼體斷面為矩形,翅片為鍛壓的平板金屬片,材質(zhì)為銅,該材料為在平板熱管上鍛壓平板形狀翅片6而成,在其空腔內(nèi)部安裝絲網(wǎng)8,充有水工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例七、復(fù)合翅片熱控制器圖31中,熱源1為電源設(shè)備功率器件,熱管2殼體斷面為矩形,上部翅片為切割的弧形平板形狀金屬片5,材質(zhì)為鋁;下部為擠壓的鋁型材17,熱源1在其側(cè)面,在其空腔內(nèi)部安裝絲網(wǎng)8,充有丙酮工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例八、梯形復(fù)合翅片熱控制器圖32中,熱源1為電子產(chǎn)品,熱管2殼體斷面為梯形,左側(cè)翅片為切割的弧形平板形狀金屬片5,材質(zhì)為鋁;右側(cè)為擠壓的鋁型材17,熱源1在其側(cè)面和底部,在其空腔內(nèi)部水為工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例九、四環(huán)路針翅熱管熱控制器。
圖33中,熱源1為電子產(chǎn)品,熱管2殼體斷面為矩形,在矩形的熱管2殼體上有四個環(huán)路針刺管狀環(huán)路13,在其頂部安裝有風(fēng)扇10,熱源1在底部,在其空腔內(nèi)部乙醇為工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例十、側(cè)吹針刺翅片銅管熱控制器圖34中,熱源1為計算機CPU,熱管殼斷面底部為矩形,上部為針刺管狀熱管15,其殼體斷面為圓形,在其側(cè)面設(shè)置有風(fēng)扇10,并在針刺管狀熱管15與風(fēng)扇10之間有一個用透明塑料制成的風(fēng)道11,熱源1在矩形殼體18的底部,在其空腔內(nèi)部充有復(fù)合工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器;實施例十一、垂直放置熱源針刺翅片銅管熱控制器圖。
圖35中,熱源1為計算機CPU,CPU垂直放置,矩形殼體18斷面底部為矩形,側(cè)面為針刺管狀熱管15,熱源1在側(cè)面,針刺管狀熱管15的軸向與水平面的夾角A大于8度,在其空腔內(nèi)部充有復(fù)合工質(zhì)9,將其進(jìn)行封閉制成熱管熱控制器。
實施例十二、帶有“I”型粘接翅片的熱管熱控制器圖36中,熱源1為計算機CPU,矩形熱管殼體18與計算機CPU相連,帶“I”型翅片矩形熱管殼體19與計算機箱體相互連接,13為閉環(huán)回路的空腔的環(huán)路,計算機CPU的熱量通過一個閉環(huán)回路將熱量傳輸?shù)健癐”型的翅片上,實現(xiàn)散熱。
實施例十三、“IM”型翅片液冷熱管熱控制器圖37中,熱源1為計算機CPU,矩形熱管殼體18與計算機與熱源CPU相連,21為泵將液體循環(huán)將熱量傳遞給“IM”型翅片,實現(xiàn)熱控制器。
實施例十四、多回路熱管脹接翅片熱控制器圖38中,熱管為包含兩個閉環(huán)回路的附加翅片熱控制器,熱管的殼體2直接與熱控制器1接觸,熱管的部分殼體上設(shè)置有“U”形殼體22,“U”型殼體構(gòu)成熱管的閉環(huán)回路,在“U”管上設(shè)置有附加翅片23,翅片通過脹接與熱管殼體相互連接,翅片厚度為0.05-5mm,熱源被設(shè)置在熱管的底部。
實施例十五、多盲管粘接和脹接翅片熱控制器圖39中,帶有四個盲管的一個空腔附加翅片熱控制器,熱管的殼體2直接與熱控制器接觸,熱管的部分殼體上設(shè)置有盲管24,在盲管上設(shè)置有附加翅片23,翅片通過焊接、粘接或脹接與熱管殼體相互連接,翅片厚度為0.05-5mm。
實施例一至十五為單項熱控制器,完成熱源1的溫度總是高于設(shè)置的溫度時對熱源的溫度進(jìn)行控制,使其保持在設(shè)定的溫度或熱量的區(qū)域,保持熱源的溫度不高于設(shè)定的值。
實施例十六、固體器件兩級熱控制器圖53中,能夠自動的對被控制器件熱源1的溫度進(jìn)行控制,24A為蓄熱材料即相變材料,當(dāng)被控制器件熱源1的溫度高于設(shè)定的溫度時,相變材料24A將熱源的熱量進(jìn)行吸收,當(dāng)被控制器件熱源1的溫度低于設(shè)定的溫度時,將相變材料24A儲藏的熱量釋放,為熱源1補充熱量,但是由于相變材料24A的吸熱存儲能力有限,當(dāng)熱源1的發(fā)熱量超過相變材料蓄熱量后,二級控制裝置復(fù)雜熱管器件2啟動,將多余的熱量傳導(dǎo)并和空氣進(jìn)行熱交換,實現(xiàn)對熱源1溫度過高時的熱控制;當(dāng)熱源1的在吸收完相變材料24A蓄存的熱量后,如果仍需要補充熱量,此時,二級控制裝置加熱片27將電能轉(zhuǎn)換為熱能,為熱源1持續(xù)的補充熱量,通過上述的兩級熱控制裝置,實現(xiàn)了對熱源1的熱控制。
實施例十七、流體熱控制器。圖24中,外流體從頂部端口A流入普通空腔中,在端口B流出普通空腔,在普通空腔內(nèi)部設(shè)置有復(fù)雜熱管器件,并在器件上加工有自主流體控制器29,在設(shè)定的溫度由自主流體控制器29實現(xiàn)打開和關(guān)閉的功能,當(dāng)被控制的流體熱源高于設(shè)定的溫度時,自主流體控制器29打開對流體進(jìn)行熱傳導(dǎo)實現(xiàn)散熱,當(dāng)被控制的流體的溫度低于設(shè)定的溫度時,“U”型電熱器28將電能轉(zhuǎn)化為熱能,為熱源補充熱量,上述過程可交替反復(fù)進(jìn)行,從而實現(xiàn)對流體熱源的熱控制。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是一種工作介質(zhì)由至少一種或一種以上的熱管工作介質(zhì)構(gòu)成;一種至少含有一個空腔(2)的器件的結(jié)構(gòu)為空腔(2)是在器件上的至少一個凹、凸結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu),或器件上的至少有一個進(jìn)口和至少有一個出口的相互連通的通道;器件的空腔(2)由自有空腔或組合空腔兩種形成方式形成,自有空腔為所采用的器件的至少一部分結(jié)構(gòu)為空腔,組合空腔為將至少一個不含腔的元件與其它元件或器件連接后構(gòu)成的空腔;空腔(2)的結(jié)構(gòu)為普通空腔或封閉空腔結(jié)構(gòu);封閉空腔是對空腔內(nèi)部保持有工作介質(zhì)和真空度進(jìn)行密閉后形成的空腔,普通空腔內(nèi)部不要求保持真空度也不要求對空腔進(jìn)行密閉。將至少一個器件的至少一個空腔的一部分內(nèi)部充入工作介質(zhì)并保持低于一個大氣壓進(jìn)行密閉構(gòu)成復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件上設(shè)置有將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能的器件,或在器件上設(shè)置有蓄熱材料,將儲藏的熱能釋放,構(gòu)成復(fù)雜熱管加熱器件,成為復(fù)雜熱管加熱熱控制器;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是對一個至少含有一個熱源的系統(tǒng),對至少一個被控制熱源設(shè)定至少一個溫度或熱量的目標(biāo)值,至少選擇下列一種復(fù)雜熱管熱控制器,對熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制,使被控制熱源的溫度或熱量保持在設(shè)定目標(biāo)值內(nèi)a)當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值,被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將高于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器為至少含有一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器的系統(tǒng),將被控制熱源的熱量進(jìn)行傳遞或吸收,從而降低被控制熱源的溫度或減少被控制熱源的熱量,使其保持在不高于設(shè)定的目標(biāo)值內(nèi);b)當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值,被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器為至少含有一個復(fù)雜熱管加熱熱控制器件的系統(tǒng),將被控制熱源的熱量進(jìn)行補充,從而增加被控制熱源的溫度或熱量,使其保持在不低于設(shè)定的目標(biāo)值內(nèi);c)當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值或一個區(qū)間值,當(dāng)被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將或是高于設(shè)定的目標(biāo)值或是低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器即至少含有一個復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件又至少含有一個復(fù)雜熱管加熱熱控制器件或?qū)㈦娔堋⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能的器件或?qū)⑿顭岵牧现袃Σ氐臒崮茚尫诺牡南到y(tǒng),給被控制熱源補充不足的熱量或傳導(dǎo)出去多余的熱量,使被控制熱源的溫度保持在設(shè)定的數(shù)值或區(qū)間值內(nèi);d)當(dāng)設(shè)定的目標(biāo)值為一個數(shù)值或一個區(qū)間值,當(dāng)被控制熱源的溫度或熱量如果沒有熱控制器,其溫度或熱量將或是高于設(shè)定的目標(biāo)值或是低于設(shè)定的目標(biāo)值時,復(fù)雜熱管熱控制器至少含有一個設(shè)置有將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能,或設(shè)置有蓄熱材料的復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件的系統(tǒng),此時,復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器件、復(fù)雜熱管加熱熱控制器件為同一個器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是對一個熱源可以采用一個熱控制器或多個熱控制器對其進(jìn)行單級或多級的相同或不同溫度或熱量的目標(biāo)控制,對多個熱源的單級控制可以共同采用一個熱控制器或采用多個不同的熱控制器,對多個熱源的多級控制,可以采用多個相同或不同的熱控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔(2)為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔(2)為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,空腔(2)的截面為至少下列一種或其組合A、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;B、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;C、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔;在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;D、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;
6.根據(jù)權(quán)利要求1或所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔(2)為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔(2)為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、多邊形、菱形、矩形、梯形、凹形、凸形、扇形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是器件的空腔(2)為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合A、對相同的截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹線;B、對不相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹線;C、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是器件的空腔是由至少一個相互連通的微通道構(gòu)成,其直徑或高至少為下列一種a)微通道的截面為圓時其直徑為1nm---10mm,b)普通通道的截面為圓時其直徑為10mm---1000mm,c)微通道截面為多面體時其高為1nm---10mm,d)普通通道截面為多面體時其高為10mm---1000mm。e)普通通道截面為多面體時其高為大于1000mm;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是將器件上的至少一部分空腔或所有空腔保持內(nèi)部含有工作介質(zhì)并使內(nèi)部的壓力保持為至少以下一種大于100帕,小于一個大氣壓;大于0.1帕,小于100帕;大于0.001帕,小于0.1帕;大于0.00001帕,小于0.001帕;小于0.00001帕;
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是普通空腔的殼體上設(shè)置有至少一個供工作介質(zhì)流入和流出的端口,端口與空腔連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是至少在一個普通空腔的一部分充入蓄熱材料,其蓄熱材料為至少下列一種或其組合固液相變材料、固固相變材料、液氣相變材料、固氣相變材料、液體、固體;和/或者,至少在一個空腔中或器件的殼體上設(shè)置有至少一種下列物質(zhì)流動或不流動的工作介質(zhì)、噴霧裝置、真空泵、壓力泵、半導(dǎo)體制冷器件、溫度傳感器件、儀表、探頭或傳感器、閥門,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化成為熱能的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是空腔(2)內(nèi)壁面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合;空腔(2)的外部殼體表面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,翅片表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在密閉空腔內(nèi)壁上、空腔中或空腔內(nèi)壁上與被控制熱源1接觸部位設(shè)置有金屬或非金屬材料為至少下列一種絲網(wǎng)(8),彈簧或彈性緊固圈,多孔固體物質(zhì),疏水介質(zhì)(9),毛氈、棉花制品,亞麻制品,化纖制品,金屬粉,粘接劑,螺旋型、波浪型、管狀插入物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是至少包含有兩個相互不連通的獨立的空腔,兩個以上空腔通過以下方式設(shè)置兩個以上空腔的殼體通過殼體的相互嵌入或殼體接觸連接;兩個以上空腔的為旋轉(zhuǎn)體,其軸線相互平行,所有的空腔一側(cè)與低溫流體接觸,所有的空腔的另一側(cè)與高溫流體接觸,兩側(cè)之間設(shè)置有隔板,使兩端的流體互相不接觸;兩個以上空腔的為多面體,多面體的與低面垂直的截面相互平行,所有的多面體空腔的一側(cè)與低溫流體接觸,所有的多面體空腔的另一側(cè)與高溫流體接觸,兩側(cè)之間設(shè)置有隔板,使兩端的流體互相不接觸;兩個以上空腔為旋轉(zhuǎn)體或多面體,空腔的軸線或截面相互不平行。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件被設(shè)置成為被控制熱源箱體的一部分,并可以與熱源箱體安裝后成為一個整體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在含有封閉空腔的器件的空腔殼體上設(shè)置有充液口或充液管,充液管的材質(zhì)為金屬材料或非金屬材料,充液口或充液管及其密封部位是選自下列一種結(jié)構(gòu)在充液口或充液管上設(shè)置有銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;在充液管上有焊接密封部位,焊接部位高出空腔殼體;在充液管上有焊接密封部位,焊接部位高出空腔殼體,且還固定有與空腔殼體與充液管相連接部分相近的用于保護(hù)充液管口的罩蓋;在充液管上有焊接密封部位,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠。充液管密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是元件或器件上的至少一部分加工有翅片,翅片為整體翅片、附加翅片或其組合翅片;帶有整體翅片的器件或元件是在器件或元件上直接加工出的與器件或元件組成一個整體的翅片的器件或元件,其選自下列翅片類型之一切割型翅片是在器件或元件上通過機械切削直接加工出的多個翅片(7);擠壓型翅片是對器件或元件通過擠壓的加工方法加工出的多個翅片(6);折片型翅片是對器件或元件通過折疊的加工方法加工出的多個翅片;整體翅片的翅片形狀選自平板形狀、弧形平板形狀、針刺形狀、刀片形狀、圓棒形狀、多棱柱形狀、叉刀形狀中的一種或幾種的組合;帶有附加翅片的器件或元件為通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的工業(yè)加工方法將附加翅片與不帶翅片的器件或元件連接而成;附加翅片是由至少一種一體翅片或分體翅片構(gòu)成;一體翅片是將金屬片通過工業(yè)加工方法加工成為由多個基本斷面或基本斷面復(fù)合后相互連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu);分體翅片是將金屬片直接加工成為基本斷面或復(fù)合斷面而成,或再將多個基本斷面通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的方法相互連接構(gòu)成;一體翅片或分體翅片的基本斷面為基本斷面為形狀為“凹”、“B”、“E”、“M”、“凸”“K”、“J”、“F”、“Y”、“S”,“V”、“I”、“+”、“Ω”、“ψ”、“”、“P”、“Δ”中的一種斷面;一體翅片或分體翅片的復(fù)合斷面為基本斷面相互復(fù)合后而構(gòu)成的斷面。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是熱柱型復(fù)雜熱管器件選擇自下列類型之一針刺熱柱復(fù)雜熱管器件是將帶空腔的銅或鋁金屬圓管元件通過切削加工使其成為器件表面帶有整體翅片的器件,金屬管的直徑為1-100mm,長度為5-500mm,每周針刺個數(shù)為5-100個,針刺高度為5-100mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管;太陽花熱柱復(fù)雜熱管器件是將鋁金屬元件通過擠壓加工將其加工為一個中央為圓形四周有翅片的圓柱體構(gòu)成的帶整體翅片器件,鋁材器件的直徑為1-100mm,長度為10-500mm,每周有2-100個翅片,翅片高度為2-50mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管;刀片熱柱復(fù)雜熱管器件是將金屬片元件上加工上刀片形翅片后成為帶翅片的整體器件,將多個元件通過相互連接加工成為截面為三角形、四方形或矩形周圍含有翅片的帶空腔器件,再將其制造為復(fù)雜熱管,帶翅片的整體器件長度為3-200mm,寬度為3-100mm,高度為3-500mm,翅片高度為10-80mm,翅片厚度為0.1-2.5mm,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管;粘接熱柱復(fù)雜熱管器件是將在金屬圓柱元件上加工上附加翅片后加工而成的帶附加翅片的有空腔器件,器件直徑為1-50mm,高為30-500mm,翅片高為3-60mm,翅片長為5-120mm,翅片厚度為0.1-5mm,翅片個數(shù)為2-200個,在器件的一端焊接或粘接有金屬片元件或與器件構(gòu)成一個封閉腔體的另外器件或元件,金屬片元件或另外的器件為與熱源緊密連接的部位,在另一端設(shè)有充液管。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是沖壓型復(fù)雜熱管器件選擇自下列類型之一帶有多個閉環(huán)回路的沖壓型附加翅片復(fù)雜熱管器件,復(fù)雜熱管器件的不帶翅片元件為與熱源接觸部位,復(fù)雜熱管器件的部分殼體上設(shè)置有“U”形器件,“U”型器件與不帶翅片的器件構(gòu)成閉環(huán)回路,在“U”管器件上設(shè)置有附加翅片,附加翅片是將金屬片直接通過沖壓加工成為基本斷面,再將翅片通過脹接與“U”形器件相互連接,將附加翅片與“U”形器件脹接后再將其制造成為復(fù)雜熱管器件,翅片厚度為0.05-5mm;帶有多個盲管的沖壓型附加翅片復(fù)雜熱管器件,復(fù)雜熱管器件的不帶翅片部分元件為與熱源接觸部位,復(fù)雜熱管器件的部分元件上設(shè)置有多個盲管形器件,盲管形器件與不帶翅片的元件構(gòu)成復(fù)雜熱管器件的空腔,在盲管器件上設(shè)置有附加翅片,附加翅片是將金屬片直接通過沖壓加工成為基本斷面,再將翅片通過脹接與盲管形器件相互連接,將附加翅片與盲管器件脹接后再將其制造成為復(fù)雜熱管器件,翅片厚度為0.05-5mm。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是為了增大傳熱面積和改善傳熱性能,在器件空腔(2)的內(nèi)或外表面以及在附加翅片的表面加工有凸起結(jié)構(gòu)或凹下結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu),其為下列一種或幾種的組合圓形、方形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、菱形、梯形、多邊形、橢圓形、扇形。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或其翅片上,或者復(fù)雜熱管加熱器件上或其翅片上設(shè)置有增加輻射傳熱能力的物質(zhì)或?qū)⑻柲芪辙D(zhuǎn)化為熱能的物質(zhì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件的封閉空腔中設(shè)置有控制器件,控制器件為至少下列器件之一閥門、傳感器件、壓力泵或抽真空泵、自主流體控制器件。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還至少有一個風(fēng)扇10,在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件或其翅片的周圍安裝。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是在復(fù)雜熱管導(dǎo)熱或加熱器件的外部設(shè)置有金屬或非金屬材料的風(fēng)道(11),將風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)送到復(fù)雜熱管導(dǎo)熱或加熱器件或其翅片周圍。
25.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是復(fù)雜熱管加熱器件的熱能轉(zhuǎn)化裝置為至少下列一種將電能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置為金屬電阻片、絲、棒,電熱陶瓷,電熱涂層,石英管、棒;將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置為至少兩種化學(xué)物質(zhì),在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或相互混合、溶解過程中吸收或釋放熱量。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是還至少包含一個被控制熱量或溫度的熱源(1)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的復(fù)雜熱管熱控制器,其特征是熱源1為選擇自下列固體、液體、氣體或其混合物的熱源中的至少一種選自固體的熱源為至少選自下列類型之一電子器件,電力功率模塊,集成電路,計算機CPU,通訊設(shè)備的功率器件,變壓器中的銅線,動力設(shè)備的發(fā)動機缸體,發(fā)電機、電機的軸,家用電器的電子器件、功率器件及壓縮機,焊接設(shè)備的功率器件,電力設(shè)備中的功率器件,音響設(shè)備的功率器件,投影設(shè)備的燈,LED顯示器,半導(dǎo)體發(fā)光器件,激光器件,半導(dǎo)體制冷器件,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化為熱能的器件;選擇自液體或氣體或其混合物的熱源為至少選擇自下列之一計算機液冷的流體、冷卻設(shè)備的流體、熱泵機組中的工作介質(zhì)、真空機組的冷卻工作介質(zhì)、供暖設(shè)備的工作介質(zhì)、發(fā)電及動力設(shè)備的冷卻液、變壓器的冷卻液、冶金加熱爐的冷卻液、制冷設(shè)備的冷卻液、化工設(shè)備的流體、鍋爐中的流體、煙氣、機械設(shè)備中的流體、太陽能設(shè)中的流體、蓄熱設(shè)備中的流體。
28.一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片是在元件或器件上直接加工出的與元件或器件組成一個整體的翅片;其由下列至少一種制造方法制成在元件或器件上通過工業(yè)加工的方法直接切削或刨削出多個翅片(7),用此種加工方法加工出的翅片為切削翅片;在元件或器件上通過擠壓的加工方法加工出多個翅片(6),為擠壓型翅片;將元件或器件通過折疊的加工方法加工出多個翅片,為折片型翅片;帶整體翅片的元件或器件的翅片形狀選自下列至少一種或幾種的組合平板形狀、弧形平板形狀、針刺形狀、刀片形狀、圓棒形狀、多棱柱形狀、叉刀形狀。
29.一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法為A、將金屬材料加工成一體翅片或分體翅片的一種形式;一體翅片是將金屬片通過工業(yè)加工方法加工而成為由多個基本斷面或基本斷面復(fù)合后相互連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu);分體翅片是將金屬片直接加工成為基本斷面或復(fù)合斷面,再將多個基本斷面通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的方法相互連接構(gòu)成;一體翅片或分體翅片的基本斷面為基本斷面為形狀為“凹”、“B”、“E”、“M”、“凸”“K”、“J”、“F”、“Y”、“S”,“V”、“I”、“+”、“Ω”、“ψ”、“”、“P”、“Δ”中的一種斷面;一體翅片或分體翅片的復(fù)合斷面為基本斷面相互復(fù)合后而構(gòu)成的斷面;B、通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓的工業(yè)加工方法將附加翅片與元件或器件連接,構(gòu)成元件或器件的附加翅片。
30.根據(jù)權(quán)利28或29所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括在金屬片上加工上用于增大傳熱面積和改善散熱性能的凸起結(jié)構(gòu)或凹下結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu)。
31.一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器制造方法是先將元件或器件加工成為帶有翅片的元件或器件,其翅片為整體翅片、附加翅片或其組合,再將其加工成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件,最后,將其制造成為復(fù)雜熱管熱控制器。
32.根據(jù)權(quán)利31所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是按照下列順序和方法制造復(fù)雜熱管熱控制器A、按照下列方式之一將元件或器件加工成帶有翅片的元件或器件在元件或器件上按照“復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;在元件或器件上按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”加工上附加翅片;將元件或器件的一部分按照“復(fù)雜熱管熱控制器的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;另一部分按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”加工上附加翅片;B、將元件通過焊接、粘接、嵌入、鍛造的工業(yè)加工方法加工成為至少一部分帶有空腔的器件,元件組成的組合空腔或器件的自有空腔至少選自下列類型之一或其組合(A)、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(B)、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;(C)、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(D)、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;空腔(2)為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、矩形、梯形、扇形;空腔為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合(A)、對相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(B)、對不相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(C)、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線;C、采用下列方法之一進(jìn)行充液和降低空腔真空度將空腔內(nèi)部的真空度降低后通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔中;通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔后將空腔內(nèi)部的真空度降低;D、保持空腔內(nèi)部低于一個大氣壓將充液口或充液管進(jìn)行密閉,從而把器件制造成為復(fù)雜熱管器件,其密閉方法可以采用下列方法之一對充液口或充液管上加工上銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;對充液管通過焊接進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體;對充液管通過焊接進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還加工上與充液管相連接部分的空腔殼體相近的用于保護(hù)充液管的罩蓋;對充液管通過焊接進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠(9);充液管(6)密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠(9);E、在復(fù)雜熱管器件上加工熱能轉(zhuǎn)化裝置或相變材料,使器件成為復(fù)雜熱管加熱器件;
33.一種復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法是先將元件或器件加工制造為帶有整體翅片或不帶有翅片的元件或器件,再將元件加工成為帶有空腔的器件,再將器件加工成為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件或復(fù)雜熱管加熱器件,再將附加翅片加工到熱控制器殼體上,形成復(fù)雜熱管熱控制器。
34.根據(jù)權(quán)利33所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是按照下列順序和方法制造帶有翅片的復(fù)雜熱管熱控制器a)選擇并加工元件或器件,將需要加工上翅片的元件或器件按照“復(fù)雜熱管的整體翅片的制造方法”加工上整體翅片;B、將元件或器件或帶有整體翅片的元件或器件通過焊接、粘接、嵌入、鍛造的工業(yè)加工方法加工成為至少一部分帶有空腔的器件,自有空腔或組合空腔至少選自下列類型之一或其組合(A)、相同截面的空腔,在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(B)、不相同截面的空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;(C)、至少含有一個閉環(huán)回路的相同截面空腔;在其空腔中任意兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀相同;(D)、至少含有一個閉環(huán)回路的不相同截面空腔,在其空腔中至少含有兩個在不同的位置截取的截面,其兩個截面的形狀不同;空腔(2)為多面體時截面為與底面垂直的截面,空腔為旋轉(zhuǎn)體時截面為與軸線垂直的截面,截面的形狀選自至少下列一種或幾種的組合圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、矩形、梯形、扇形;器件的空腔為旋轉(zhuǎn)體時,空腔的軸線為下列一種或幾種的組合(A)、相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(B)、對不相同截面的空腔,空腔的軸線是下列一種或幾種的組合直線、折線、曲線、弧線、螺旋線、波浪線、樹狀線;(C)、對含有一個閉環(huán)回路空腔的軸線是下列一種或幾種的組合螺旋線、圓、橢圓線、“U”形線、“V”形線、網(wǎng)絡(luò)線;C、采用下列方法之一進(jìn)行充液和降低空腔真空度將空腔內(nèi)部的真空度降低后通過充液管將工作介質(zhì)充入可以封閉的空腔中;通過充液管將工作介質(zhì)充入空腔后將空腔殼體內(nèi)部的真空度降低;D、保持空腔內(nèi)部低于一個大氣壓將充液口或充液管進(jìn)行密閉,其密閉方法可以采用下列方法之一對充液口或充液管上加工上銷釘,通過銷釘將充液口或充液管進(jìn)行密閉;對充液管通過焊接進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體;對充液管通過焊接進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還加工上與充液管相連接部分的空腔殼體相近的用于保護(hù)充液管的罩蓋;對充液管通過焊接)進(jìn)行密封,焊接部位高出空腔殼體,且還在空腔殼體上設(shè)置有凹下部分,將充液管經(jīng)過彎曲壓入到空腔殼體凹下的部位,并在其周圍灌裝密封膠(12);充液管(3)密封部位位于空腔殼體凹下部分,在其周圍灌裝密封膠(12);E、將金屬片按照“復(fù)雜熱管熱控制器的附加翅片的制造方法”制造成為附加翅片;F、通過焊接、粘接、嵌入、鍛壓、脹接的至少一種方法將附加翅片與不帶翅片的器件殼體2連接,構(gòu)成帶翅片的復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件;G、或在復(fù)雜熱管器件上加工熱能轉(zhuǎn)化裝置或相變材料,使器件成為復(fù)雜熱管加熱器件;
35.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括在空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面進(jìn)行加工,加工后空腔的內(nèi)壁面或外部殼體表面為空腔內(nèi)壁面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,以及連續(xù)、不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合;空腔的外部殼體表面為至少下列一種或幾種的組合光滑表面,帶槽的表面,螺旋的表面,低肋表面,翅片表面,以及不連續(xù)的凸或凹表面或凹凸表面,其凸或凹的表面的形狀為直線、曲線、折線、弧線的一種或其組合。
36.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包含下列之一對內(nèi)壁和空腔進(jìn)行處理并加工上增強傳熱能力的物質(zhì)的方法;清潔;清潔、鈍化;清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上加工上疏水介質(zhì);清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上通過燒結(jié)、焊接、粘接方法,在內(nèi)壁上加工上多孔固體介質(zhì);清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上或空腔中通過放置、嵌入、焊接、粘接方法加工上金屬材料;清潔、鈍化后,在內(nèi)壁上或空腔中通過放置、嵌入、焊接、粘接方法加工上插入件。
37.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是至少采用下列方法之一將器件空腔內(nèi)部的真空度降低;利用抽真空設(shè)備對熱管空腔殼體抽真空;將空腔殼體的至少一部分侵入到沸點不低于100攝氏度的液體中,對空腔中的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,實現(xiàn)降低真空度的目的;利用加熱裝置將空腔殼體的至少一部分進(jìn)行直接加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,實現(xiàn)降低真空度的目的。
38.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括至少安裝下列一種器件風(fēng)扇、風(fēng)道、泵、循環(huán)冷卻液、熱源、夾具、閥門、儀表、探頭或傳感器、自主流體控制器件、霧化噴灑裝置、溫度傳感控制器件,電能、化學(xué)能、機械能轉(zhuǎn)化為熱能的器件。
39.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是還包括在普通空腔中充入蓄熱物質(zhì),其蓄熱材料為至少下列一種或其組合固液相變材料、固固相變材料、液氣相變材料、固氣相變材料、液體、固體。
40.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是在固體的熱源與復(fù)雜熱管殼體接觸部分加工上導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱墊、導(dǎo)熱涂料。
41.根據(jù)權(quán)利31或32或33或34所述的復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是將至少一個器件的至少一部分加入到導(dǎo)熱油中,對空腔中的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱,通過空腔內(nèi)部的液體汽化后流出到空腔殼體外,將空腔殼體的氣體排除到空腔外,將空腔密閉后經(jīng)冷卻,實現(xiàn)降低真空度的目的,其在常壓下的沸點為200-400℃。
42.復(fù)雜熱管熱控制器的制造方法,其特征是采用下列方法之一對被控制熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制利用復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件在被控制熱源的溫度或熱量高于設(shè)定的溫度和熱量值時將熱量傳導(dǎo)或吸收來降低被控制熱源的溫度,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;利用在復(fù)雜熱管加熱器件上設(shè)置的熱能轉(zhuǎn)化裝置將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能或蓄熱材料中存儲的熱能對被控制熱源在溫度或熱量低于設(shè)定的值時給被控制熱源補充熱量,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;利用復(fù)雜熱管器件在被控制熱源的溫度或熱量高于設(shè)定的溫度和熱量值時將熱量傳導(dǎo)或吸收來降低被控制熱源的溫度,并且利用在復(fù)雜熱管加熱器件上設(shè)置的熱能轉(zhuǎn)化裝置將電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能或蓄熱材料中存儲的熱能對被控制熱源在溫度或熱量低于設(shè)定的值時給被控制熱源補充熱量,從而實現(xiàn)對被控制熱源的熱控制;復(fù)雜熱管器件是在器件的普通空腔中加工上蓄熱材料,通過蓄熱材料的吸熱和放熱來進(jìn)行對被控制熱源的溫度或熱量控制,此復(fù)雜熱管器件,即可被用作為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱器件,又可被用作為復(fù)雜熱管加熱器件。
43.利用復(fù)雜熱管熱控制器的控制方法,其特征是對一個至少含有一個熱源的系統(tǒng),對至少一個被控制熱源設(shè)定至少一個溫度或熱量的目標(biāo)值,至少含有一種復(fù)雜熱管熱控制器,對熱源的溫度或熱量進(jìn)行控制,使被控制熱源的溫度或熱量保持在設(shè)定目標(biāo)值內(nèi),同時,至少含有下列一種控制器件,通過控制熱控制器的傳熱與不傳熱以及傳熱量大小的調(diào)節(jié),實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制A、自主熱控制器件,利用系統(tǒng)本身的熱力學(xué)特征,直接調(diào)節(jié)熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制;B、電子熱控制器件,采用電子控制器件,將系統(tǒng)的熱力學(xué)性能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電的信號,通過電子器件或電子器件和相應(yīng)的控制軟件來控制熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制;C、混合控制器件,即采用自主熱控制器件又采用電子熱控制器件以及相應(yīng)的控制軟件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)熱控制器的傳熱數(shù)量以及調(diào)節(jié)傳熱或不傳熱狀態(tài)的改變,實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制。
44.一種復(fù)雜熱管熱控制器的應(yīng)用,其特征是熱控制器的至少一部分器件按照下列方式之一或其組合進(jìn)行安裝被安裝于熱源箱體內(nèi);被安裝于熱源箱體內(nèi)壁;被安裝于熱源箱體上并將其設(shè)置為與熱源箱體的一部分,與熱源箱體組成一個整體;被安裝于熱源箱體外部;被安裝于一部分在被熱源箱體內(nèi)一部分在熱源箱體外。
全文摘要
復(fù)雜熱管熱控制器及其制造方法和應(yīng)用,是將元件加工成為器件后將其加工為復(fù)雜熱管導(dǎo)熱熱控制器或復(fù)雜熱管加熱熱控制器,由至少一個復(fù)雜熱管熱控制器成的系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜熱管熱控制器,采用單質(zhì)工質(zhì)或復(fù)合工質(zhì),有普通空腔和/或封閉空腔,空腔的截面為變化截面和/或相同截面,空腔還可以是至少含有一個閉環(huán)回路的空腔;采用整體翅片和/或附加翅片。同時提供了熱管熱柱熱控制器、復(fù)雜熱管風(fēng)冷熱控制器、復(fù)雜熱管液冷熱控制器、復(fù)雜熱管微通道散熱器、復(fù)雜熱管噴霧熱控制器、復(fù)雜熱管相變材料熱控制器、復(fù)雜熱管熱控制器。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于電力、電子、通訊、家電、汽車、建筑供暖、醫(yī)療、空調(diào)、熱泵、航天、軍事領(lǐng)域中的散熱、換熱、冷卻、集熱、蓄熱,可降低成本,提高產(chǎn)品的可靠性、質(zhì)量、壽命。
文檔編號B21C37/22GK1743781SQ20041004058
公開日2006年3月8日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者李建民 申請人:李建民