一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管制造技术

本发明专利技术公开了一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，包括管壳、超亲水吸液芯、超疏水薄膜三部分。所述管壳为密闭空腔；所述的密闭空腔内含有超亲水吸液芯和传热介质；所述超亲水吸液芯包括吸液芯和超亲水薄膜两部分；所述吸液芯为丝网吸液芯；所述超亲水薄膜在丝网吸液芯表面；所述超亲水薄膜表面粗糙结构厚度在50~ 500nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部直径在1 ~ 200 nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部间距在10 ~ 100 nm之间。所述管壳外表面覆有超疏水薄膜；所述超疏水薄膜厚度在50 ~ 500 nm之间。所述超亲水吸液芯通过纳米尺度粗糙结构构筑，可提高热管传热性能；所述超疏水薄膜具有抗粘附性，可解决热管外表面的积灰问题，实现自清洁。本发明专利技术有效的提高了热管的自清洁及传热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，属于热交换

技术介绍
热管是一种依靠自身内部工作液体相变实现热量传递的元件，它利用液体的蒸发和冷凝使热量快速传递。同时它可以通过很小的横截面积远距离输送热量而无需外加动力。正是由于热管自身优良的传热性能，热管在太阳能供暖、电子设备冷却、化学化工、航空航天等领域得到广泛应用。热管主要依靠管内吸液芯获得毛细力实现热量传递，吸液芯驱使的传热介质回流直接影响着传热效率，因此有必要进一步对吸液芯进行改善，实现高效传热。对于长期暴露在空气中的热管，其外表面很容易吸附灰尘，这增加了热管受热面热阻，降低了传热性能。同时清洁表面杂质需耗费大量人力、物力。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种可实现高效传热的自清洁热管。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案如下。一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，包括管壳、超亲水吸液芯、超疏水薄膜。所述管壳材质为铜、不锈钢等；所述管壳为密闭空腔；所述的密闭空腔内含有超亲水吸液芯和传热介质；所述超亲水吸液芯包括吸液芯和超亲水薄膜两部分；所述吸液芯为丝网吸液芯；所述超亲水薄膜在丝网吸液芯表面；所述超亲水薄膜表面粗糙结构厚度在50 ~ 500 nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部直径在I ~ 200 nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部间距在10 ~ 100 nm之间。所述超疏水薄膜覆在管壳外表面；所述超疏水薄膜厚度在50 ~ 500 nm之间；所述超疏水薄膜以高导热金属、金属氧化物、石墨等材料为主。本专利技术有益效果:所述超亲水薄膜，通过纳米粗糙结构构筑增加了吸液芯的表面积及毛细作用，因而促进热管蒸发段的蒸发、冷凝段的冷凝及液体回流，提高了传热性能。所述超疏水薄膜，其表面具有良好的抗粘附性能，表面灰尘可借助雨水冲刷作用清除，因而可以实现热管表面的自清洁功能。【附图说明】图1是具有超亲水吸液芯的自清洁热管结构示意图。图中I为管壳；2为超亲水吸液芯；3为超疏水薄膜；4为蒸发段；5为冷凝段。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的具体实施做进一步描述。管壳I材质为铜、不锈钢等。在管壳I内表面制备丝网吸液芯。对吸液芯表面进行清理后采用化学浴沉积、电化学沉积等方法构筑超亲水薄膜。为增加表面浸润性，该薄膜以具有明显的粗糙度的纳米结构为主。将管壳I抽真空后灌入适当的传热介质，然后封闭管口，形成封闭空间。对管壳I外表面进行清理后采用化学浴沉积、磁控溅射等方法构筑超疏水薄膜3。为减少热阻，该薄膜以高导热金属及金属氧化物、石墨等材料为主。当热管内蒸发段4受热时，热管中的换热介质在超亲水吸液芯表面迅速汽化，蒸气在微小的压力差下流向冷凝段5，并且释放出热量。此时液滴在冷凝段超亲水吸液芯2表面快速冷凝融合，通过毛细作用，液滴回流到蒸发段4。通过这种快速循环，热量可以被源源不断地传导开来。通过吸液芯表面超亲水薄膜的构筑，增加了表面积，促进蒸发段热量的传递速率。通过热管内超亲水吸液芯的构筑，增加了表面润湿性，促进液体在内壁的快速冷凝融合及向蒸发段的回流。热管外表面的超疏水薄膜可以降低液滴在热管表面润湿性，液滴在热管表面以珠状形式存在，可以迅速离开且带走表面灰尘，实现自清洁性能。【主权项】1.一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，包括管壳、超亲水吸液芯、超疏水薄膜。2.如权利要求1所述的管壳为铜、不锈钢等材质。3.如权利要求1所述的管壳内含有超亲水吸液芯和传热介质。4.如权利要求1所述的超亲水吸液芯包括吸液芯和超亲水薄膜两部分。5.如权利要求4所述的吸液芯为丝网吸液芯。6.如权利要求4所述的超亲水薄膜在吸液芯表面，以具有明显的粗糙度的纳米结构为主。7.如权利要求4所述的超亲水薄膜表面粗糙结构厚度在50~ 500 nm之间，顶部直径在I ~ 200 nm之间，顶部间距在10 ~ 100 nm之间。8.如权利要求1所述的超疏水薄膜覆在管壳外表面，厚度在50~ 500 nm之间。9.如权利要求1所述的超疏水薄膜以高导热金属、金属氧化物、石墨等材料为主。【专利摘要】本专利技术公开了一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，包括管壳、超亲水吸液芯、超疏水薄膜三部分。所述管壳为密闭空腔；所述的密闭空腔内含有超亲水吸液芯和传热介质；所述超亲水吸液芯包括吸液芯和超亲水薄膜两部分；所述吸液芯为丝网吸液芯；所述超亲水薄膜在丝网吸液芯表面；所述超亲水薄膜表面粗糙结构厚度在50~ 500nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部直径在1 ~ 200 nm之间；所述超亲水薄膜表面粗糙结构顶部间距在10 ~ 100 nm之间。所述管壳外表面覆有超疏水薄膜；所述超疏水薄膜厚度在50 ~ 500 nm之间。所述超亲水吸液芯通过纳米尺度粗糙结构构筑，可提高热管传热性能；所述超疏水薄膜具有抗粘附性，可解决热管外表面的积灰问题，实现自清洁。本专利技术有效的提高了热管的自清洁及传热性能。【IPC分类】F28D15/02【公开号】CN104930891【申请号】CN201510307999【专利技术人】史继媛, 赵蔚琳, 刘宝, 董立龙, 段广彬 【申请人】济南大学【公开日】2015年9月23日【申请日】2015年6月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有超亲水吸液芯的自清洁热管，包括管壳、超亲水吸液芯、超疏水薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史继媛，赵蔚琳，刘宝，董立龙，段广彬，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37