第一節　熱管的簡述

一般來說，熱管就是把普通的管子(如各種金屬管等)抽成真空，注入工作液體，然后封住口，使其能夠把熱能從其一端輸送到另一端。早期對熱管概念的敘述是在1962年，特雷費森在向通用電氣公司提交的報告中，提出了一種可以在宇宙飛船中應用的無動力傳熱裝置。這個裝置是由一根空心管組成，其內表面覆蓋有一層多孔襯套，利用毛細作用引起的連續質量循環，把能量從管子的一端傳遞到另一端。這段話不僅是對熱管概念的一個深刻描述，而且也是一個發明創造?？墒沁@一發明，由于沒有及時用實驗來證實，結果被悄悄地放置在公司的檔案中。

1964年洛斯阿拉莫斯科學實驗室的格羅費等人獨立地重新提出了類似以前提出的傳熱裝置，并給它一個新的稱呼叫做熱管。接著有人給熱管下了一個定義：在一個密閉結構中裝有若干工質，借助于液體的蒸發、蒸氣的輸送和冷凝、然后靠毛細作用使冷凝液從冷凝段返回到蒸發段，用這種辦法把熱能從結構的一部分傳遞給另一部分，這樣一種結構就構成熱管。

現在，我們制造的熱管，一般都是采用各種密封金屬管子的結構，管中裝有若干工質，但在裝工質以前必須在密封的管子中形成真空，這可采用真空泵抽，或是用煮沸法形成真空。工質在輸送熱能之前要由液態變為氣態，否則是不能輸送熱能的。工質把熱能從熱管的一端輸送到另一端之后，工質重新冷凝成液態，然后靠毛細作用使冷凝液從冷凝段返回到蒸發段，這對于處在水平工作位置和與水平成很小夾角以及冷凝段在加熱段下面的熱管來說是必要的。但對處于垂直工作位置的熱管或者處于與水平位置夾角比較大的熱管來說可以沒有毛細結構，這時熱管內工質的回流就要靠重力回流了，如圖1-1(a)所示。目前我國余熱利用節能減排中應用的熱管大部分是這種熱管。雖然沒有毛細結構的熱管在工質回流和工質回流的均勻性等方面遠不如有毛細結構的熱管，但是在熱管的制造工藝性和熱管的制造成本等方面卻比有毛細結構的熱管要優越得多。圖1-1(b)與(a)的不同點是在熱管的內壁四周上設有叫作輸液芯(也叫吸液芯)的構造，這種熱管的工作液體的回流依靠輸液芯，工作不受位置的限制。

圖1-1　熱管