热导管原理
热管的概念首先由美国俄亥俄州通用发动机公司R.S. Gaugler于1944年专利中「NO.2350348」提出,但当时无实施,直到1963年由G.M. Grover发表论文首度提到热管(Heat Pipe)一词。
热管最初的发展乃应用于太空技术,为因应太空中无重力场之环境上,工作流体返回加热部无法依赖重力的作用,故必须利用毛细作用将液体送回,整体的质量非常轻,这是热管的第一特色,也是应用于太空技术的理由之一,初期的研究也都是以宇宙飞船为中心,而1966年,美国RCA公司首先将热管商品化,从此热管才广泛应用于地面。
包括人造卫星、锅炉的废热回收、马达的冷却、太阳能及地热均有效运用热导原理,其中更以电器及电子零件冷却应用更直接深入我们每一个人的生活。
二、运作基础
当热管运作时,蒸发段的工作流体经管壁吸热而汽化,生成高压蒸汽,高的蒸汽压会驱动生成的蒸汽,经由绝热段冲向冷凝段﹐因冷凝而释放潜热并凝结成饱和液体。冷凝生成的工作液体,会藉由毛细结构与表面张力所产生的毛细压力而回流至蒸发段。当毛细压力足够时,可将工作液体持续不断的送回至蒸发段。这样就能使蒸发 - 凝结的过程重复而成为ㄧ循环。
通常在管内注入液体后,会进行抽真空的程序,主要目的在于降低管内的饱和蒸汽压,使得工作流体在比较低温的情形下就可以蒸发,带动热力循环,周而复始达到热量传递效果。