CN1240987C - 集成式热管及其换热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成式热管及其换热方法。热管包括一个作为吸热端的腔体(1-2)和若干作为散热端的载热体(1-4)。腔体(1-2)和载热体(1-4)的内腔连通，其中充填着少量工质。吸热端(1-2)与发热体(例如电子元器件)紧密接触。载热体(1-4)间隔布置，中间形成散热通道(1-4a)。腔体(1-2)内的工质(1-3)吸收热量蒸发，蒸发的工质达到载热体(1-4)并在其中冷凝。本发明通过载热体(1-4)的各种布置，使热管获得了大的散热表面积。

Description

集成式热管及其换热方法

技术领域

本发明属于热交换技术领域，特别是一种集成式热管及其换热方法以及该方法所涉及到的应用领域。

背景技术

大规模集成电路、大型电子计算机和电力电子技术的发展，对于电子电器元器件的散热提出了更高的要求。以计算机为例，仅三十年时间CPU芯片集成度提高了近两万倍，其消耗的电功率由最初的几瓦提高到现在的几十瓦，其产生的热流量一些已达100W/cm2。计算机工作的可靠性和使用寿命与其工作温度的关系极其密切，它要求芯片的最高温度(内部)≤130℃，表面温度≤80℃，而芯片温度每升高1℃其运行可靠度降低3.8％，芯片温度每降低10％其寿命增加50％。高速、高集成度对芯片温度的均匀性也有很高的要求。因此，散热问题已经成为电子产品开发研制中需要重点解决的问题，它直接关系到电子产品的性能、可靠性和成本。

早期的芯片散热技术，有散热风扇、散热板、预留散热孔、键盘对流散热、水冷散热技术等，这些散热方法虽然成本低，但是存在散热效果不佳、可靠性差等缺点，不能满足计算机发展的需要。美国桑迪亚国立实验室于1998年首次将热管技术应用于计算机芯片散热，并取得了较好的散热效果。

热管技术，是利用在管状物体封闭真空腔内灌注少量液体工质，利用液体工质吸热汽化、冷凝散热的相变过程传递热量的一种高效传热元件及一种高效传热的技术。热管换热器，是若干热管元件吸热端与散热端之间用隔板隔开，再用物体将吸热端和散热端围成吸热和散热两个形腔，吸热腔流过热流体，散热腔流过冷流体，热量通过热管并通过热管工质相变传递给冷流体实现换热的一种热交换器。热管的结构特征，是可以弯曲的管状物内腔抽真空灌注少量液体工质，管内可以并仅可以设有保证液体回流的吸液芯结构。热管可以单支作为换热器使用，但更多的是若干个热管元件联合组成的热管换热器同时使用。

但现有的热管技术，应用到计算机芯片和其它电力电子元器件等平面热源散热还是以镶嵌方式为主，就是在导热性能良好的金属板上开槽，把热管吸热端镶嵌在槽内，散热端置于通风之处，金属板平面置于发热元件之上，为保证热源平面与金属板平面充分接触和电绝缘，中间垫有涂着导热硅脂的导热绝缘片。热量从热源通过导热硅脂、导热绝缘片、传给金属板再传给热管，再由热管通过相变将热量从吸热端传到冷凝端，最终达到降低热源温度的目的。这种镶嵌方式，由于传热过程元件连接界面接触热阻过大，热管不能充分发挥高效传热的作用，散热效果不会很好。还有把一支或几支热管吸热端焊接在金属平板上，热管的散热端安装有多组辅助散热的鳍片的方式等，虽然可以减少界面接触热阻，但热管工质并不能充分接触热源，也不能获得最佳的传热效果。

在金属铸造业，为了保证合金熔液进入铸模后能立即凝固，并在最短的时间内使模具冷却，提高铸模生产效率。有人利用常规热管固有的轴向传热特性，在硬模铸造及喷射模铸方面将很多根热管的吸热端插入到硬模的主体内，将热管的散热端插入水冷管道内，利用热管拉平硬模内的温度梯度并在不增加用水量的前提下，显著改善铸模的传热效率。值得一提的是，热管技术在铸造业的应用包括在最新的连铸连扎工艺中诸如轧轮、铸轮、连铸结晶器等需要换热的设备中到目前为止，并没有发现常规热管以外的结构及其新的传热方式。而原有结构在热交换过程中，由于铸模与热管壁之间存在着界面热阻和结构形式的限制，是不能满足合金包括快速凝固合金材料对模具更高的冷速要求的，对于某些特定的和更高的要求，甚至是不可能实现的。

快速凝固金属材料技术，是把金属分子固定在更高能级上的技术，自从杜韦兹在1960年创立快速凝固技术以来，这一技术已经不断完善和系统化，并逐步从实验室研究转向工厂化生产。快速凝固金属材料由于其具有高的力学性能和良好的物理化学性能，已经引起世界各国材料学工作者的注意和重视，并投入大量人力、物力、财力进行研究。经过近三十年的发展，快速凝固技术及其金属的研究已经成为材料科学和工程的一个重要分支。由于快速凝固技术主要是通过提高凝固速度的方法来提高凝固过冷度和凝固速度的，因此凝固冷速的大小对快速凝固材料的形成以及其性能的影响是至关重要的。

目前，应用在快速凝固技术制取快速凝固材料的生产方法和设备已有几十种之多，它基本上可分成模冷技术、雾化技术和表面熔化与沉积技术三大类。依据快速凝固的基本原理分散熔体和减少热阻，现有的制备装置包括旋转或固定的冷模(或称为基底)大多是采用导热性能良好的金属材料制成。其换热方法，是在制备装置的基底中设置冷却液体的通道，利用冷却液体将基底吸收的热量迅速带走，达到快速凝固材料急冷的目的。由于受传统传热方式和基底结构形式的限制，基底与冷却液体之间接触面积小，接触热阻大，熔体在凝固时释放出的大量热量很难在瞬间由冷却液体从基底迅速带走。因此，对于进一步提高凝固过程中传热速度，对于改善和均衡基底的温度场分布都是很难实现的。而且，工作时基底的热平衡点温度较高，使生产设备能力降低，寿命降低，效率降低，质量因素降低等诸如此类的负面影响发生。到目前为止，还未有将热管技术应用到快速凝固技术领域的相关报道。

喷射热流体的喷嘴，在工程技术中也有广泛的应用，特别是等离子焊割炬、等离子喷涂的喷嘴、电子束焊枪的喷嘴、大功率电弧焊枪的喷嘴等。工作时，高温热流长时间的流经喷嘴，极易造成喷嘴的损坏，人们都用导热性能好的金属材料来制造喷嘴，有的还采用水冷来冷却喷嘴。尽管如此，效果并不理想，喷嘴的寿命并不长，冷却水的渗漏还会造成设备电绝缘的损坏，从而大大降低设备的安全可靠性。尽管有人在喷嘴中使用热管传热技术，但由于所用技术方案并不能使喷嘴的散热面积有大的改善，加上喷嘴几何尺寸窄小，热管技术高效传热的特点难有发挥空间。所以，目前的现有技术还难以满足工程技术的需要，还有进一步改善的可能。

换热器，包括流体介质之间的热交换器，是国民经济各行各业最常见的基础设备。千百年来，人们一直努力试图应用各种技术、方法和手段改善换热器的功能，提高换热器的传热效率。使用热管相变传热技术包括利用高导热介质传热就是一种有效的尝试。热管换热器的高导热系数，大散热面积和较低的制造成本使热管技术在换热器领域在余热回收方面得到了较好的应用。但传统热管换热器热管的枝状分布和换热器的方箱结构极易造成散热面表面的结垢和流体流动的死角及涡流，最终影响换热器的正常换热和使用寿命。传统热管换热器结构单一，体积庞大也是其应用受到了很大的限制的原因之一。到目前为止，还未见集成化的热管技术在换热器领域应用的相关报道。

大型电动机、发电机、发动机是现代工业的动力源泉和现代技术赖以生存的支柱，是国民经济的基础设备。它们共同的结构特点是都有一个需要随时散热的转动的轴-转子，如果不能及时的去除包括转子内部热源产生的热量，就可能由过热造成功率的降低、绝缘的失效、电气或机械的损坏，甚至造成设备工作能力的丧失。一般说来，电机升温每高出极限温度一度，寿命就会减少一半。为解决转子散热问题，大容量的电动机、发电机一般采用闭路循环气体冷却、管道通风式冷却、独立风扇式冷却、还有把转子绕组铜线制成空心，冷却水穿过空心铜线绕组、转轴、密封的水套最后把热量带走。也有用热管相变传热技术改善电机转子散热的，他们把电机轴挖空成带斜度的空腔，整个空腔贯穿转子的吸热段和散热段，腔内抽真空并灌注少量液体工质。工质在吸热段吸热汽化，在散热段散热冷凝成液体，回流液体利用斜面在离心力的作用下返回吸热段。散热段工质携带的热量被风扇吹出的冷空气带走，最终去除转子内部热量，形成往复的热循环。利用旋转热管技术改善电机转子散热有较好的效果。但是，上述方法存在许多不足，有的散热能力较差，有的制造成本过高，但它们的一个共同的不足是散热面积小，散热能力先天不足。改善电机转子的散热能力，从而提高上述动力机械的能力和可靠性，一直是科学家和工程技术人员长期面对的课题。

如上所述，现有的热管、热管散热器和热管换热技术，由于其结构简单，工作可靠，传热效率高，容易实现等显著特点，在五十多年发展历程中已经从民用到航空航天等高端技术领域得到了越来越多的应用，而且应用领域越来越扩大。近年来，新的热管结构和新的热管传热机理时有诞生。但到目前为止，热管换热技术增加散热面积的方法，多数还是以增加热管散热端绝对长度、设置辅助散热肋片并增加热管数量的方法为主；热管换热器的结构形式还很单一；热管和热管散热器的吸热端结构还缺少变化，这些都大大限制了热管和热管技术的应用及普及。特别是对于热流体以外的接触热源散热如何降低热阻，提高传热效率，现有热管换热技术受限于热管特有的结构形式，难使其自身优势得到充分发挥，而对于窄小空间、特殊几何形状和大热流密度的散热，对间断性瞬间大、热流密度的、冷源条件受限制的散热，现有热管技术都亟待改善。

技术内容

本发明的目的之一在于克服背景技术中的不足而提供一种可提高传热效率的集成式热管，它是一种以接触性热源和流体介质热源为主要对象的复杂形面径向结构的集成式热管。

本发明的另一目的在于提供若干集成式热管的方法，它包括：

一种集成式热管在小体积内获得大散热表面积的方法，该方法利用设置在封闭真空腔外侧或内部或外侧及内部的载热体为散热端，获得紧凑空间并利用载热体的曲面形状获得大的散热表面积；

一种集成式热管的吸热端结构的设置方法；该方法包括在热管封闭空腔内距吸热表面距离最近处布置热传导介质和根据热源结构和传热特性设置热管吸热端形面的方法；

一种集成式热管的换热方法，该方法包括：所述的集成式热管利用同一封闭真空腔和同一封闭真空腔内的同一热传导介质实现内部传热，利用薄壁流体通道载热体去除热量，利用热容体转移热量，和利用在封闭真空腔内距吸热表面距离最近处布置热传导介质并利用热传导介质携带热量到载热体距散热表面距离最近处已减少热阻，提高传热效率；

一种利用液体工质的旋转式集成热管的换热方法，该旋转式集成热管在高速旋转时利用离心力实现液体工质的回流，在低速旋转时利用热管吸液芯结构的毛细力和液体工质的粘力实现液体工质的回流。

本发明的又一目的在于提供可利用上述方法所生产的若干集成式热管产品结构，它包括：计算机CPU散热、大功率电力电子元器件散热、快速凝固金属模冷散热、快速凝固金属薄带急冷辊散热、旋转轴、旋转辊轮、冶金铸轮、轧轮的散热、发动机转子、透平叶片转子的散热等转动热源或转动轴的散热、等离子焊割炬、等离子喷涂的喷嘴、电子束焊枪的喷嘴、大功率电弧焊枪的喷嘴等及管道内两种流体介质之间的热交换器和加热器或冷却器等及其它应用散热场所所涉及的散热产品结构。

本发明的技术方案是：

一种集成式热管，它包括封闭空腔内抽真空并充填热传导介质的壳体，其特征在于：在集成热管的封闭空腔外侧或内部或外侧及内部设置有一组或一组以上的载热体，每组载热体共用同一封闭空腔，并共用同一封闭空腔内的热传导介质，且该热传导介质可以是利用相变过程传热的液体工质，也可以是利用其它热传导方式的高效热传导介质；载热体为散热端，壳体或者壳体的一部分为吸热端。

一种集成式热管，它包括封闭空腔内抽真空并充填热传导介质的壳体，其特征在于：集成热管壳体或者壳体的一部分为吸热端可以是设置在封闭空腔内部的一组或一组以上贯穿壳体的吸热腔体；可以是包裹封闭空腔的外壳，其中包括包裹封闭空腔回转体结构的外壳或包裹封闭空腔沿回转体结构外形分布的凹凸起伏曲面的外壳等；可以是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分。其吸热端形面外形可以是与热源形面对应、吻合并可紧密配合的，可以是由有限组凹凸起伏曲面或由有限组封闭管状薄壁流体通道曲面或由其中它们的组合形式曲面构成的形面。其热传导介质布置在封闭真空腔内吸热端距吸热表面距离最近处。

其中，所述的热传导介质，可以是液体热传导介质如水，可以是无机物热传导介质或钇钡铜氧化合物YBCO粉末等。

所述的集成式热管的壳体和设置在封闭真空腔外侧或内部或外侧及内部的载热体，是用导热性能好的金属材料如铜或铝制成。

所述的载热体采用薄壁流体通道结构用冷却流体去除热量；或者采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构容纳热量，易于吸纳热量的材料及结构作为热容体使用。

所述的集成式热管壳体或者壳体的一部分为吸热端对以导热方式传热为主的接触性热源，其形面制成与热源形面对应、吻合并可紧密接触的结构。对以对流散热为主的流体介质热源，其形面制成有限组凹凸起伏的曲面形或有限组封闭的流体通道曲面形或其中它们的组合形式。其热传导介质布置在封闭真空腔内吸热端距吸热表面距离最近处。

当这个载热体采用薄壁流体通道结构设置在集成热管的封闭真空腔外侧时，这个薄壁流体通道结构是凹凸起伏的曲面形，每一个凹凸起伏构成一组载热体，每组载热体既相互独立又相互连通。每一凹凸起伏曲面形的内侧是一个载热体的内腔都与封闭真空腔相通且都是封闭真空腔的延伸，每一凹凸起伏曲面形的外侧是一个载热体的流体通道与冷流体接触是载热体的散热表面，封闭真空腔的壁面与凹凸起伏薄壁流体通道的壁面共同构成这个集成热管的壳体。薄壁流体通道结构曲面可以是平行直列鳍形、等距弯曲鳍形、放射直列鳍形、放射弯曲鳍形、均匀和不均匀分布的圆柱形、均匀和不均匀分布的圆柱形与底座壳体的镜像形、倒立的U形等及它们的组合等等，可以是任意规律和不规律的凹凸起伏的曲面形。曲面形的内外表面可以设有辅助散热的鳍翅。

当这个载热体采用薄壁流体通道结构设置在集成热管的封闭真空腔内部时，这个薄壁流体通道结构是封闭管状的，薄壁流体通道冷流体的进出端或者贯穿封闭真空腔的两端，或者穿过封闭真空腔的相邻端，或者穿过封闭真空腔的同一端。每一封闭管状的流体通道都是一组载热体，每组载热体既相互独立又相互连通。薄壁流体通道截面的内侧是冷却流体通道亦是载热体的散热表面。薄壁流体通道的截面形状可以是圆形、矩形、多边形、齿形或者其它几何形状。流体通道截面内壁可以设置有鳍翅。

当这个载热体采用大表面积，易于吸纳热量的结构形式和高导热系数、大热容量材料为热容体设置在封闭真空腔外侧或内部或外侧及内部时，这个热容体的结构是由膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的，层间设有保证热传导介质充分传热的距离。热容体结构可以是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的，薄壁管套装的或它们的组合形式等等。层间开口处设置面向吸热端。

壳体吸热端，可制成垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分，其吸热端形面是与热源形面对应、吻合并可紧密配合的，可以是光滑平直的；光滑凸起的；光滑凹陷的；可以是根据接触热源外表曲面形配制的、可镶嵌套装的、可充分紧密配合的。

热管的吸热端可制成一组或一组以上贯穿壳体和封闭空腔的吸热腔体结构，可以是贯穿壳体的相对两端，可以是贯穿壳体的相邻端，可以是贯穿壳体的同一端。其吸热腔体横截面可以是圆形的、矩形的、多边形的、齿形的、或其他几何形状的。其吸热腔体纵断面可以是带斜度的。

热管吸热端可制成横截外形面是圆形的包裹封闭空腔的回转壳体结构。其纵断外形面可以是矩桶形的、鼓形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的。

热管吸热端可制成横截外形面是以圆形或其他几何形状为基础分布的且包裹封闭空腔的封闭的凹凸起伏薄壁曲面结构，他们可以是均布的或对称分布的等高或不等高的三组以上的鳍形曲面，它们可以是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或其它合适的曲面形及它们的组合。其纵断截面外形是矩形的、鼓形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的。

一个热管的吸热端面与另一高导热金属模板之间固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板可获得集成热管的吸热腔体。

两个热管的吸热端面之间固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板可获得集成热管的吸热腔体，若干热管的吸热端面亦可共同围成吸热腔体。

热管壳体或壳体的一部分作为吸热端其热传导介质布置在封闭空腔内距吸热表面距离最近处。为此，在使用液体工质时，可在封闭空腔内距吸热表面距离最近处布置热管的吸液芯结构。这个热管吸液芯结构可以是沟槽、丝网、纤维束+弹簧、金属粉末烧结或它们的组合以及其他有效的结构形式等。

对热管载热体的薄壁流体通道或吸热端的吸热腔体或凹凸起伏曲面薄壁外壳体或载热体的薄壁流体通道和吸热端的吸热腔体或凹凸起伏曲面薄壁外壳体，可设置带有进出口的辅助流体通道。该流体通道或包裹凹凸起伏鳍形曲面的薄壁流体通道或包裹设置有封闭管状薄壁流体通道的端盖的相应部位。

本热管用作计算机CPU散热、大功率电力电子电器元器件散热等平面或曲面热源的散热时。上述热管的吸热端是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分，可制成平整的平直面或可与热源表面镶嵌的曲面，其吸热端形面是与热源形面对应、吻合并可紧密配合的，可以是光滑平直的；光滑凸起的；光滑凹陷的；可以是根据接触热源外表曲面形配制的、可镶嵌套装的、可充分紧密配合的。并置于热源上方。热传导介质布置在封闭真空腔内距吸热面最近处。作为散热端的薄壁流体通道设置在封闭真空腔的外侧时。薄壁流体通道结构是凹凸起伏的曲面形，它可以是平行直列鳍形、等距弯曲鳍形、放射直列鳍形、放射弯曲鳍形、均匀和不均匀分布的圆柱形、均匀和不均匀分布的圆柱形与底座壳体的镜像形、倒立的U形等及它们的组合等等，可以是任意规律和不规律的凹凸起伏的曲面形。曲面形的内、外表面可以设有辅助散热的鳍翅。作为散热端的薄壁流体通道设置在封闭真空腔的内部时，薄壁流体通道结构是封闭管状的，薄壁流体通道冷流体的进出端或者贯穿封闭真空腔的两端，或者穿过封闭真空腔的相邻端。薄壁流体通道的截面形状可以是圆形、矩形、多边形或者其它几何形状。流体通道截面内壁可以设置有鳍翅。去除热量的冷却流体可以是空气，也可以是其它冷流体如水等。

本热管用作快速凝固金属薄带制备的冷却辊散热，用作冶金行业连铸连轧的轧轮、铸轮的散热、用于发动机转子、透平叶片转子的散热等转动热源类或转动轴类的散热时，包裹封闭空腔的壳体吸热端的横断截面外形是圆形的，其纵断截面外形可以是矩形的、鼓形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的；一组或一组以上的封闭管状薄壁流体通道或一组与热管同轴的以圆周为基础分布的封闭的凹凸起伏曲面形置于封闭空腔内且贯穿壳体与吸热面轴线垂直的相对应的两端，封闭管状薄壁流体通道横断面形状可以是圆形、矩形、多边形、齿形或者其它几何形状；一组与热管同轴的以圆周为基础分布的封闭的凹凸起伏曲面形可以是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或其它合适的曲面形以及它们的组合。与壳体吸热面轴线垂直的相对应的壳体两端设置有与薄壁流体通道相通的辅助流体通道，该辅助流体通道分别设有冷流体的进出口。上述集成式热管，在使用液体工质时，圆形壳体吸热端内表面可置有沟槽或金属粉末烧结结构等有效形式的吸液芯结构。圆形壳体吸热端外表面为吸热端面。

本热管用作冶金行业的连续铸锭结晶器和快速凝固金属线材制备等散热时，热管吸热端的吸热腔体贯穿壳体的相对两端并置于热管的中间部位，其吸热腔体横截内表面可以是圆形的、矩形的、多边形的、齿形的、或其他几何形状的。作为热管散热端的冷流体通道可以是平行或垂直于吸热腔体轴线分布的凹凸起伏的放射直列鳍形曲面、放射弯曲鳍形曲面或是平行于吸热腔体轴线分布的贯穿壳体相对两端的封闭管状薄壁流体通道形面。封闭管状薄壁流体通道横截面可以是圆形的、矩形的、多边形的、齿形的、或其他几何形状的。如上所述的集成式热管，在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面可设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构，也可以是其它有效的吸液芯结构。吸液芯底部可置有液体工质的蓄积槽。垂直于吸热腔体的端盖、吸热腔体和薄壁流体通道共同围成集成热管的封闭空腔。设有冷却水进出口的辅助流体通道，该通道或包裹凹凸起伏鳍形曲面的薄壁流体通道或包裹设置有封闭管状的薄壁流体通道的端盖的相应部位。

本热管用作等离子焊割炬、等离子喷涂的喷嘴、电子束焊枪的喷嘴、大功率电弧焊枪的喷嘴散热时，热管吸热端的吸热腔体贯穿壳体相对两端并置于热管中间部位，其吸热腔体横截内表面可以是圆形的、或其他适当几何形状的，其纵断外形面可以是矩形的、倒锥形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的；作为热管散热端的冷流体通道可以是平行于吸热腔体轴线其纵断外形面是矩形、倒锥形、或其它适合作业要求的回转体形面基础上分布的凹凸起伏的放射直列鳍形曲面、放射弯曲鳍形曲面、沿倒锥形回转体分布的齿形、其它沿倒锥形回转体均匀和不均匀分布的凹凸起伏的曲面薄壁流体通道等。凹凸起伏的薄壁流体通道外侧可置有包裹其外形的壳体结构，构成加速冷流体流动的辅助流体通道。上述热管，在使用液体工质时，其吸热腔体与封闭真空腔相接的表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构，也可以是其它有效的吸液芯结构。

本热管用作块状快速凝固金属材料制备的冷模散热时，设置在封闭空腔内部中间位置的一组贯穿壳体相对两端的吸热腔体，其吸热腔体横截面可以是圆形的、矩形的、多边形的、齿形的、或其他几何形状且带有拔模斜度的。作为热管散热端的载热体采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部，热容体结构可以是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式，可以是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式。且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质。所述的集成式热管在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面可设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构，也可以是其它有效的吸液芯结构。

本热管用作块状快速凝固金属材料制备的冷模散热时，可以两个热管吸热端相对，中间置一高导热系数金属材料制成的模板联合使用。该模板中间镌空并设有金属流体浇铸的通道和气体排除的流道。两个相对的热管吸热端和模板将镌空处围成吸热腔体。作为热管散热端的载热体可采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构可以是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式，可以是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式。且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质。该集成热管在使用液体工质时，吸热端在封闭真空腔内的对应壁面表面可设置有沟槽或金属粉末烧结等吸液芯结构，也可以设置其它有效的吸液芯结构。

本热管用作块状快速凝固金属材料制备的冷模散热时，可以将一个热管吸热端与另一高导热系数金属材料制成的模板相对，中间置一高导热系数金属材料制成的模板联合使用。该模板中间镌空并设有金属流体浇铸的通道和气体排除的流道。两个相对的热管吸热端和模板将镌空处围成吸热腔体。作为热管散热端的载热体可采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构可以是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式，可以是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式。且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质。该集成热管在使用液体工质时，吸热端在封闭真空腔内的对应壁面表面可设置有沟槽或金属粉末烧结等吸液芯结构，也可以设置其它有效的吸液芯结构。

本热管用作两种流体介质进行热交换的交换器时。作为热管吸热端的若干组吸热腔体贯穿壳体的相对两端并置于热管的中间部位，其吸热腔体横截面可以是圆形的、矩形、多边形、齿形或者其它几何形状及其组合的形式。作为热管散热端的薄壁流体通道结构是平行于吸热腔体轴线并设置在封闭空腔外侧的凹凸起伏的放射直列鳍形或放射弯曲鳍形的曲面形。其在使用液体工质时，吸热腔体与真空腔相通的表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构，也可以是其它有效的吸液芯结构。吸液芯底部可置有液体工质的蓄积槽。吸热腔体、设置在封闭空腔外侧凹凸起伏的薄壁流体通道、垂直于吸热腔体的壳体端盖共同围成热管的封闭空腔。包裹壳体端盖两端并设有热(或冷)流体进出口的辅助热流体通道和包裹设置在封闭空腔外侧凹凸起伏薄壁流体通道的并设有冷(或热)流体进出口的辅助冷流体通道与热管共同构成可用于两种流体介质进行热交换的集成热管换热器。

一种以接触性热源和流体介质热源为主要对象的复杂形面径向结构的集成式热管在小体积内获得大散热表面积的方法。

该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的凹凸起伏薄壁流体通道或封闭管状薄壁流体通道或导热性能好，热容量大，表面积大的热容体或它们的任意组合的载热体获得紧凑空间；并利用载热体弯曲层叠凹凸起伏的曲面形状获得更大的散热表面积。

一种集成式热管的吸热端结构的设置方法，该方法包括在封闭空腔内距吸热表面距离最近处布置热传导介质，其中使用液体工质时，可在封闭空腔内距吸热表面距离最近处布置热管的吸液芯结构。

该方法包括在热管吸热端是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分时，其吸热端形面可制成与热源形面对应、吻合并可紧密配合的。可以制成光滑平直的；光滑凸起的；光滑凹陷的；可以是根据接触热源外表曲面形配制的、可镶嵌套装的、可充分紧密配合的。

该方法包括在热管吸热端是一组或一组以上贯穿壳体和封闭空腔的吸热腔体结构时，该吸热腔体结构可以是贯穿壳体的相对两端的，可以是贯穿壳体的相邻端的，可以是贯穿壳体的同一端的。其吸热腔体横截面可以是圆形的、矩形的、多边形的、齿形的、或其他几何形状的。其吸热腔体纵断面可以是带斜度的。

该方法包括将热管吸热端制成横截外形面是圆形的包裹封闭空腔的回转壳体结构。其纵断外形面是矩形的、鼓形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的。

该方法包括将热管吸热端可制成横截外形面是以圆形或其他几何形状为基础分布的且包裹封闭空腔的封闭的凹凸起伏薄壁曲面结构，他们可以是均布的或对称分布的等高或不等高的三组以上的鳍形曲面，它们可以是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或其它合适的曲面形及它们的组合。其基础形面纵断截面外形是矩形的、鼓形的、或是其它适合热源要求的回转体形面的。

该方法包括将一个热管的吸热端面与另一高导热金属模板之间固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板亦获得集成热管的吸热腔体和将两个热管的吸热端面之间固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板或的集成热管的吸热腔体及若干热管的吸热端面共同围成吸热腔体。

一种集成式热管的换热方法，该方法利用热管壳体的吸热端表面接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的同一热传导介质，使热传导介质吸收或吸收汽化快速分散吸收的热量，并利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的载热体为散热端，由载热体容纳或传递热传导介质所吸收的热量；该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的薄壁流体通道中的低温流体传递热传导介质所吸收的热量。该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的热容体容纳热传导介质所吸收的热量。该方法利用热管吸热端热传导介质布置在封闭空腔内距吸热表面距离最近处并利用热传导介质携带热量到载热体距散热表面距离最近处，实现减少热阻，改善传热条件，提高传热速率的目的。

一种利用液体工质的旋转式集成热管的换热方法，在热管高速旋转时，该方法利用热管圆形横截面壳体为吸热端表面在高速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的在离心力作用下甩在吸热端内壁表面的同一热传导介质，热传导介质吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔遇到低温薄壁流体通道迅速在薄壁流体通道表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在离心力的作用下，重新被甩在吸热端内壁表面上，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管旋转的离心力保证了液体工质流向吸热端且可最大的减少相变传热过程介面热阻，可获得最佳的传热效果。

在热管低速旋转时，该方法利用热管圆形截面壳体为吸热端表面并在低速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的在液体工质粘力作用下附着在吸热端内壁表面热管吸液芯结构中的同一热传导介质，热传导介质吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔遇到低温薄壁流体通道迅速在薄壁流体通道表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在重力的作用下，重新返回热管封闭腔最低位置处，液体工质在热管吸液芯结构毛细力作用下进入热管吸液芯并被重新带到与热源接触的位置，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管吸液芯的毛细力与热管工质的粘力保证了液体工质流向吸热端同样可获得理想的传热效果。

附图的简要说明

图1-1：为本发明实施例1的主视图；

图1-2：为本发明实施例1的B-B向剖视图；

图1-3：为本发明实施例1的A-A向剖视图。

图2-1：为本发明实施例2的主视图；

图2-2：为本发明实施例2的A-A向剖视图。

图3-1：为本发明实施例3的主视图；

图3-2：为本发明实施例3的剖视图。

图4-1：为本发明实施例4的主视图：

图4-2：为本发明实施例4的俯视图。

图5：为本发明实施例5的结构示意图。

图6-1：为本发明实施例6的主剖面视图；

图6-2：为本发明实施例6的B-B向剖视图；

图6-3：为本发明实施例6的A-A向剖视图。

图7-1：为本发明实施例7的纵断面主剖视图；

图7-2：为本发明实施例7的横断面剖视图。

图8-1：为本发明实施例8的纵断面主剖视图；

图8-2：为本发明实施例8的横断面剖视图。

图9-1：为本发明实施例9的局部剖视的主视图；

图9-2：为本发明实施例9的外壳局部剖视的左视图。

图10-1：为本发明实施例10的横截面的主剖视图；

图10-2：为本发明实施例10的局部剖视的左视图。

图11-1：为本发明实施例11的横截面的主剖视图；

图11-2：为本发明实施例11的A-A向剖视图。

实施本发明的最佳方式

下面结合说明书附图及实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例1的集成热管，是用于计算机CPU散热、计算机显卡散热、或用于大功率电力电子元器件散热的放射直列鳍形曲面体结构的集成热管散热器。

一种集成式热管，它包括一设有封闭空腔1-2的壳体1-1，其特征在于：在封闭真空腔1-2的外侧设置载热体1-4；且载热体1-4是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道1-4a结构，并由12个长鳍和12个短鳍依热管轴线呈放射分布，每一凹凸起伏长鳍或短鳍的内侧是一个载热体1-4的内腔都与封闭真空腔1-2相通，且都是封闭真空腔1-2的延伸；每一凹凸起伏长鳍或短鳍的外侧是一个载热体1-4的流体通道1-4a与冷流体接触是载热体1-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔1-2并共用同一封闭真空腔1-2内的热传导介质1-3，每组载热体1-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔1-2的壁面与凹凸起伏薄壁流体通道1-4a的壁面共同构成集成热管的壳体1-1；封闭真空腔1-2内抽真空并充填热传导介质1-3；为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔1-2内设置热管吸液芯1-5结构。

其中，凹凸起伏薄壁流体通道1-4a，也可以是其它曲面体，如：等距弯曲鳍形、放射弯曲鳍形等。在相邻组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道1-4a之间，可设置若干个与其壁面紧密接触的鳍片，以进一步加大热管的散热面积。

壳体1-1的一部分制成与热源平面相吻合的平整吸热端表面并置于热源上方吸纳热量。壳体1-1将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔1-2内的热传导介质1-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一凹凸起伏的长鳍或短鳍壁面传递给外侧的流体通道1-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质1-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥，这是相同实体结构散热器无法比拟的。

实施例2：

如图2所示，本实施例2的集成热管，是用于计算机CPU散热或用于大功率电力电子元器件散热的平行直列鳍形曲面体结构的集成热管散热器。

一种集成式热管，它包括封闭空腔2-2内抽真空并充填热传导介质2-3的壳体2-1，其特征在于：在封闭真空腔2-2外侧设置载热体2-4；载热体2-4是凹凸起伏的平行直列鳍形薄壁流体通道2-4a结构；且由13组鳍形薄壁流体通道2-4a自壳体的一边依次等距平行排列到壳体吸热端2-6的对边；每一组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道2-4a的内侧是一个载热体2-4的内腔都与封闭真空腔2-2相通，且都是封闭真空腔2-2的延伸；每一组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道2-4a的外侧是一个载热体的流体通道2-4a与冷流体接触是载热体2-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔2-2并共用同一封闭真空腔2-2内的热传导介质2-3，每组载热体2-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔2-2的壁面与凹凸起伏薄壁流体通道2-4a的壁面共同构成集成热管的壳体2-1；封闭真空腔2-2内抽真空并充填热传导介质2-3，为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔2-2内设置热管吸液芯2-5结构。

其中，凹凸起伏薄壁流体通道2-4a结构，也可以是其它曲面体如等距弯曲鳍形、放射弯曲鳍形等。

在相邻组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道2-4a之间，可设置若干与其壁面紧密接触的鳍片，以进一步加大热管的散热面积。

壳体2-1的一部分制成与热源平面相吻合的平整吸热端表面并置于热源上方吸纳热量。壳体2-1将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔2-2内的热传导介质2-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，并由每一组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道2-4a迅速分散吸收借助于液体相变或借助于高传热物质传递的热量；再由每一凹凸起伏的鳍形壁面传递给外侧的流体通道2-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质2-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥，这是相同实体结构散热器无法比拟的。

实施例3：

如图3所示，本实施例3的集成热管，是用于计算机CPU散热或用于大功率电力电子元器件散热的薄壁矩形管束式结构的集成热管散热器。

一种集成式热管，它包括封闭空腔3-2内抽真空并充填热传导介质3-3的壳体3-1，其特征在于：在由矩形壳体3-1、壳体左、右端板3-6围成的封闭真空腔3-2内部设置一列11组载热体3-4；载热体3-4是由矩形截面薄壁管构成的薄壁流体通道3-4a结构，并贯穿壳体端板3-6两端；每一矩形截面薄壁管外壁是一个载热体3-4的内腔都与封闭真空腔3-2相通，且都置于封闭真空腔3-2内；每一矩形截面薄壁管内壁是一个载热体3-4的流体通道3-4a与冷流体接触是载热体3-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔3-2并共用同一封闭真空腔3-2内的热传导介质3-3；每组载热体3-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔3-2内抽真空并充填热传导介质3-3，为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔3-2内设置热管吸液芯3-5结构。

其中，在矩形截面薄壁管的内壁，还可设置若干个与其壁面紧密接触的鳍片，以进一步加大热管的散热面积。

薄壁流体通道3-4a截面形状，也可以是圆形的、多边形的、齿形的等或其他几何形状的。

壳体3-1至少有一个设置热管吸液芯3-5结构的面制成与热源平面相吻合的平整吸热端表面并置于热源上方吸纳热量。壳体3-1将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔3-2内的热传导介质3-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一矩形截面薄壁管传递给流体通道3-4a中流过的冷流体，最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质3-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥，这是相同实体结构散热器无法比拟的。

实施例4：

如图4所示，本实施例4的集成热管，是用于计算机CPU散热或用于大功率电力电子元器件散热的九管均匀分布的圆柱形与底座壳体的镜像组合结构形式的集成热管散热器。

一种集成式热管，它包括封闭空腔4-2内抽真空并充填热传导介质4-3的壳体4-1，其特征在于：在封闭真空腔4-2外侧设置九组圆柱形载热体4-4。底部吸热端壳体4-1是薄壁空心矩形板结构，对应与底部吸热端壳体4-1的上部薄壁空心矩形板与底部镜像且使九组圆柱形薄壁管流体通道4-4内腔相通并与封闭真空腔4-2相通；每一薄壁圆管载热体4-4内截表面是一个载热体4-4的内腔都与封闭真空腔4-2相通且都是封闭真空腔4-2的延伸；每一薄壁圆管载热体4-4外表面是一个载热体的流体通道4-4a，与冷流体接触是载热体4-4的散热表面，为进一步增加薄壁圆管载热体4-4的散热面积，薄壁空心矩形板之间设置有12组穿过薄壁圆管，并与薄壁圆管紧配合的平行于薄壁空心矩形板的散热片4-11；每组载热体共用同一封闭真空腔4-2，并共用同一封闭真空腔4-2内的热传导介质4-3；每组载热体4-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔4-2内抽真空并充填热传导介质4-3，为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔4-2内设置热管吸液芯4-5结构。

其中，薄壁空心矩形板至少一部分壳体4-1制成与热源平面相吻合的平整吸热端表面并置于热源上方吸纳热量。

壳体4-1将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔4-2内的热传导介质4-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组薄壁圆管壁面传递给外侧的流体通道4-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质4-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥。

实施例5：

如图5所示，本实施例5的集成热管，是用于冶金工业连铸连轧工艺金属连续铸锭制备的结晶器。

一种集成式热管，它包括封闭空腔5-2内抽真空并充填热传导介质5-3的壳体5-1，其特征在于：在由圆柱形(或其它几何形状)壳体5-1、壳体端板5-6围成封闭真空腔5-2内部设置载热体5-4；壳体5-1设置有贯穿壳体5-1的吸热腔体5-1a作为吸热端，与石墨套5-12紧密配合，石墨套5-12的中心通孔是熔体金属的通道，5-15是铸液入口，5-16是铸锭出口，在吸热腔体5-1a与石墨套5-12之间设有润滑油的出入口5-13；载热体5-4是由80组圆形截面薄壁管构成的薄壁流体通道5-4a结构组成并贯穿壳体相对两端的端板5-6两端，每一圆形截面薄壁管外壁面是一个载热体5-4的内腔都与封闭真空腔5-2相通且都置于封闭真空腔5-2内；每一圆形截面薄壁管内壁面是一个载热体5-4的流体通道5-4a与冷流体接触是载热体5-4的散热表面；每组载热体5-4共用同一封闭真空腔5-2并共用同一封闭真空腔5-2内的热传导介质5-3；每组载热体5-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔5-2内抽真空并充填热传导介质5-3，为保证吸热腔体5-1a作为吸热端正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔5-2内吸热腔体5-1a的内壁面上设置热管吸液芯5-5结构。

其中，工作时，贯穿壳体5-1的相对两端的端板5-6的吸热腔体5-1a作为吸热端接触石墨套5-12由热源吸纳热量，并将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔5-2内的热传导介质5-3，使热传导介质5-3吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组圆形截面薄壁管将热量传递给流体通道5-4a中流过的冷流体，最终由冷流体将热源的热量带走，使接触石墨套5-12的金属热流体迅速凝固冷却成型。

流体通道5-4a截面也可以加工成其它几何形状，如矩形、多边形、齿形等。

壳体5-1的上下两面设置有与上述流体通道5-4a连通的辅助流体通道5-8，该辅助流体通道5-8设有流体进出口5-9。

吸热腔体5-1a，亦可以加工成各种几何形状如圆形、矩形、齿形等。5-14是冷却铸锭的冷却水喷水口。

实施例6：

如图6所示，它是用于块状快速凝固金属材料制备的热容式集成热管的冷模。本集成热管不需特定的冷源，不需另行设置辅助冷却装置。本集成热管可以单支独立使用亦可两支联合使用。

一种集成式热管，它包括封闭空腔6-2内抽真空并充填热传导介质6-3的壳体6-1，其特征在于：垂直于热管轴线的壳体吸热端6-1a置于封闭空腔6-2的外侧，是热管的一个平面；在热容式集成热管的壳体6-1围成的封闭真空腔6-2的内部设置有载热体；载热体是用高导热系数、大热容量的金属材料制成的有足够大的表面积，易于吸纳和储存热量的热容体6-4b结构(可以说热容体6-4b结构是设置在集成热管内部的隐蔽的散热端)；热容体6-4b结构是由1组箔片状的大表面积紫铜材料螺旋卷曲制成的；每层间设有保证热传导介质6-3充分传热的间距；层间开口处设置面向吸热端；封闭真空腔6-2内抽真空并充填热传导介质6-3。壳体6-1、壳体吸热端6-1a将热容体6-4b围在封闭空腔6-2内，腔内抽真空并灌注少量热传导介质6-3，形成一个热容式集成热管。

其中，热容体6-4b结构，也可以用金属箔、片、丝、线制成蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的，薄壁管套装的或它们的组合形式等。

壳体6-1的一部分作为吸热面，为保证热管的吸热面正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔6-2外缘，吸热面的内壁面上设置有热管吸液芯6-5结构。

本发明可以单支热管使用，也可以两支热管联合使用，还可以多支热管联合使用。

单支热管使用时，将一个热管的吸热端与另一高导热系数材料如紫铜制成的端板中间置一高导热系数材料如紫铜制成的模板，即把热管、模板、端板三者之间用螺栓连接，模板中间镌空并设置有熔融金属液体浇铸的流道和排气的通道，热管吸热端、模板、端板三者将镌空处围成吸热腔体6-1a。当熔融的合金溶液浇铸在吸热腔体6-1a内时，热量迅速通过热管的吸热端6-1a分别传递给封闭真空腔6-2内的热传导介质6-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一层膜状或箔片状螺旋卷曲制成的大表面积材料迅速分散吸收借助于液体相变或借助于高传热物质传递的热量。瞬间释放了凝固潜热和临界热量的合金熔体保持了液态合金分子短程、紊乱、无序的金属结构状态最终获得非晶、微晶或准晶等快速凝固金属材料。

用两个热管中间夹置设有浇铸口和通气口的高导热系数材料，如紫铜制成的模板，有更好的传热效果。也可以三只或三只以上的热管联合使用。

实施例7：

如图7所示，本实施例7的集成热管，是用于快速凝固金属薄带制备的管束式旋转集成热管的辊轮。

一种集成式热管，它包括封闭空腔7-2内抽真空并充填热传导介质7-3的壳体7-1，其特征在于：热管壳体吸热端7-1的横截面是圆形其纵断面是矩形置于封闭空腔7-2的外侧；在由圆柱形壳体7-1、壳体端板7-6围成封闭真空腔7-2内部设置载热体7-4；载热体7-4是由110组圆形截面薄壁管构成的薄壁流体通道7-4a结构组成并贯穿壳体端板7-6两端，每一圆形截面薄壁管外壁面是一个载热体7-4的内腔都与封闭真空腔7-2相通且都置于封闭真空腔7-2内；每一圆形截面薄壁管内壁面是一个载热体7-4的流体通道7-4a与冷流体接触是载热体7-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔7-2并共用同一封闭真空腔7-2内的热传导介质7-3；每组载热体7-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔7-2内抽真空并充填热传导介质7-3；为保证辊轮在低速旋转时正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔7-2外缘，壳体7-1的内壁面上设置热管吸液芯7-5结构。

其中，工作时，旋转的圆柱形壳体7-1外表面为吸热端接触热源吸纳热量，并将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔7-2内的热传导介质7-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组圆形截面薄壁管将热量传递给流体通道7-4a中流过的冷流体，最终由冷流体将热源的热量带走，使接触圆柱形壳体7-1外表面金属热流体快速凝固。

流体通道7-4a截面，也可以加工成其它几何形状，如矩形、齿形等。

壳体7-1的左右两端面设置有与上述流体通道7-4a连通的辅助流体通道7-8，该辅助流体通道7-8设有流体进出口7-9。壳体7-1安装在旋转轴上，使本管束式熔体旋转辊轮成为旋转体。

吸热腔体10-1a截面，也可以加工成其它几何形状如圆形、矩形、多边形的、齿形等或是他们的复合型等。

热管壳体吸热端7-1的纵断面可以是鼓性的，可以是其它适于回转的几何形面的。

薄壁流体通道7-4a的形面，也可以加工成其它几何形状，如矩形、多边形、齿形等。

本发明在使用液体工质时有特定的传热机理，其特征在于：它包括：

a)在高速旋转时，热管圆形截面壳体7-1为吸热端表面在高速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔7-2内的在离心力作用下甩在吸热端内壁表面的同一热传导介质7-3，热传导介质7-3吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔7-2遇到低温薄壁流体通道7-4迅速在薄壁流体通道7-4表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道7-4将汽化潜热传递给薄壁流体通道腔外7-4a的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在离心力的作用下，重新被甩在吸热端内壁表面上，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管旋转的离心力保证了液体工质流向吸热端且可最大的减少相变传热过程介面热阻，可获得最佳的传热效果。

b)在低速旋转时，热管热管圆形截面壳体7-1为吸热端表面并在低速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔7-2内的在液体工质7-3粘力作用下附着在吸热端内壁表面热管吸液芯7-5结构中的同一热传导介质7-3，热传导介质7-3吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔7-2遇到低温薄壁流体通道7-4迅速在薄壁流体通道7-4表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道7-4将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外7-4a的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在重力的作用下，重新返回热管封闭腔7-2最低位置处，液体工质7-3在热管吸液芯7-5结构毛细力作用下进入热管吸液芯7-5并被重新带到与热源接触的位置，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管吸液芯的毛细力与热管工质的粘力保证了液体工质流向吸热端同样可获得理想的传热效果。

实施例8：

如图8所示，本实施例8的集成热管，是用于快速凝固金属薄带制备和用于冶金工业连铸连扎工艺金属带材制备的内齿形腔(或称以圆形为基础分布的设置在封闭空腔内部的封闭凹凸起伏薄壁曲面结构)式旋转集成热管辊轮。

一种集成式热管，它包括封闭空腔8-2内抽真空并充填热传导介质8-3的壳体8-1，其特征在于：热管壳体吸热端8-1的横截面是圆形其纵断面是矩形置于封闭空腔8-2的外侧；在由圆柱形面壳体8-1、壳体端板8-6围成封闭真空腔8-2内部设置载热体8-4；载热体8-4是由12组(或1组含12个齿的内齿形腔截面薄壁管构成)薄壁流体通道8-4a结构组成并贯穿壳体端板8-6两端；内齿形腔截面薄壁管每一齿内壁面是一个载热体8-4的内腔都与封闭真空腔8-2相通，且都置于封闭真空腔8-2内；每一内齿形腔截面薄壁管外壁面是一个载热体8-4的流体通道8-4a与冷流体接触是载热体8-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔8-2并共用同一封闭真空腔8-2内的热传导介质8-3；每组载热体8-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔8-2内抽真空并充填热传导介质8-3；为保证辊轮在低速旋转时正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔8-2外缘，壳体8-1的内壁面上设置热管吸液芯8-5结构。

其中，工作时，旋转的圆柱形壳体8-1外表面为吸热端接触热源吸纳热量，并将吸纳的热量传递给同一封闭真空腔8-2内的热传导介质8-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组内齿形腔截面薄壁管将热量传递给流体通道8-4a中流过的冷流体最终由冷流体将热源的热量带走，使接触圆柱形壳体8-1外表面金属热流体快速凝固。

内齿形腔截面薄壁管可以制成高低齿组合的流体通道8-4a截面等。

壳体8-1的左右两面设置有与上述流体通道8-4a连通的辅助流体通道8-8，该辅助流体通道8-8设有流体进出口8-9；壳体8-1安装在旋转轴上，使本管束式熔体旋转辊轮成为旋转体。

热管壳体吸热端8-1的纵断面可以是鼓形的，可以是其它适于回转的几何形面的。

薄壁流体通道8-4a的形面，也可以加工成其它几何形状，如矩形、多边形、齿形等。

本发明在使用液体工质时有特定的传热机理，其特征在于：它包括：

a)在高速旋转时，热管圆形截面壳体8-1为吸热端表面在高速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔8-2内的在离心力作用下甩在吸热端内壁表面的同一热传导介质8-3，热传导介质8-3吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔8-2遇到低温薄壁流体通道8-4迅速在薄壁流体通道8-4表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道8-4将汽化潜热传递给薄壁流体通道腔外8-4a的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在离心力的作用下，重新被甩在吸热端内壁表面上，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管旋转的离心力保证了液体工质流向吸热端且可最大的减少相变传热过程介面热阻，可获得最佳的传热效果。

b)在低速旋转时，热管热管圆形截面壳体8-1为吸热端表面并在低速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔8-2内的在液体工质8-3粘力作用下附着在吸热端内壁表面热管吸液芯8-5结构中的同一热传导介质8-3，热传导介质8-3吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔8-2遇到低温薄壁流体通道8-4迅速在薄壁流体通道8-4表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道8-4将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外8-4a的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走。在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在重力的作用下，重新返回热管封闭腔8-2最低位置处，液体工质8-3在热管吸液芯8-5结构毛细力作用下进入热管吸液芯8-5并被重新带到与热源接触的位置，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽。该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管吸液芯的毛细力与热管工质的粘力保证了液体工质流向吸热端同样可获得理想的传热效果。

实施例9：

如图9所示，它是用于等离子焊割炬喷嘴的倒锥放射直列鳍形集成热管喷嘴。

一种集成式热管，它包括封闭空腔9-2内抽真空并充填热传导介质9-3的壳体9-1，其特征在于：在壳体9-1的吸热端设置贯穿壳体的其横截面是圆形的吸热腔体9-1a，它的纵断面是倒置的梯形；在封闭真空腔9-2外侧设置载热体9-4；载热体9-4是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道9-4a结构，有12个长鳍依吸热腔体9-1a轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体9-4的内腔都与封闭真空腔9-2相通且都是封闭真空腔9-2的延伸；每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道9-4a与冷流体接触是载热体9-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔9-2，并共用同一封闭真空腔9-2内的热传导介质9-3；每组载热体9-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔9-2的壁面与凹凸起伏放射直列鳍形薄壁流体通道9-4a的壁面共同构成集成热管的壳体9-1；封闭真空腔9-2内抽真空并充填热传导介质9-3；在利用相变传热使用液体热传导介质时，吸热腔体9-1a在封闭真空腔9-2内的对应壁面设置有热管管芯9-5结构。

其中，壳体9-1的吸热腔体9-1a横截面，也可以是其它如矩形、多边形等形状的。

为加速冷空气对流散热，在紧贴凹凸起伏薄壁流体通道9-4a外缘处置有外壳9-12。

凹凸起伏的薄壁流体通道9-4a，也可以是其它曲面体如放射弯曲鳍形等。

在相邻组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道9-4a之间，再设置若干与其壁面紧密接触的鳍片，以进一步加大热管的散热面积。

壳体9-1上设置可与外置设备连接的连接螺纹9-11。

壳体9-1的吸热腔体9-1a将吸纳的热量通过壁面传递给同一封闭真空腔9-2内的热传导介质9-3，使热传导介质吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁壁面传递给外侧的流体通道9-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质9-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥，这是相同实体结构喷嘴和直壁热管结构喷嘴无法比拟的。

实施例10：

如图10所示，它是用于两种流体介质进行热交换的复合形面集成热管换热器。

一种集成式热管，它包括封闭空腔10-2内抽真空并充填热传导介质10-3的壳体10-1，其特征在于：在壳体的吸热端设置贯穿壳体相对两端盖10-1的通过热管轴线的薄壁圆管和依圆管呈放射均布的12组心形形面的吸热腔体10-1a；在封闭真空腔10-2外侧设置载热体10-4；载热体10-4是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道10-4a结构，有48个长鳍依吸热腔体10-1a轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体10-4的内腔都与封闭真空腔10-2相通且都是封闭真空腔10-2的延伸，；每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道10-4a与冷流体接触是载热体10-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔10-2，并共用同一封闭真空腔10-2内的热传导介质10-3；每组载热体10-4既相互独立又相互连通；吸热腔体10-1a、薄壁流体通道10-4a、壳体相对的两端盖10-1共同围成封闭空腔10-2，构成集成热管的壳体；封闭真空腔10-2内抽真空并充填热传导介质10-3；在利用相变传热使用液体热传导介质时，吸热腔体10-1a在封闭真空腔10-2内的对应壁面设置有热管管芯10-5结构；吸热腔体10-1a、薄壁流体通道10-4a、壳体相对的两端盖10-1共同构成集成热管的壳体；带热流体进出口10-10的辅助热流体通道10-12包裹在壳体相对两端10-1的中间部位将吸热腔体10-1a全部包容。带冷流体进出口10-9的辅助冷流体通道10-11包裹在放射直列鳍形薄壁流体通道10-4a的壁面外侧。它们与集成热管共同构成复合形面的集成热管换热器。

热交换时，热流体通过进出口10-10和辅助热流体通道10-12进入热管吸热腔体10-1a通过壁面将热量传递给封闭真空腔10-2内的热传导介质10-3，使热传导介质10-3吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁壁面传递给外侧的流体通道10-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质10-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，每单位散热表面积都能得到最大的发挥，可以实现小体积范围内流体间的热交换和提高传热效率。

在使用液体工质时，考虑重力的影响本热管换热器应垂直或在一定倾角下使用。

吸热腔体10-1a截面，也可以加工成其它几何形状如圆形、矩形、多边形的、齿形等或是他们的复合型等。

薄壁流体通道10-4a的形面，也可以加工成其它几何形状，如放射弯曲鳍形等或贯穿壳体相对两端盖10-1的若干组圆形、矩形、多边形、齿形等薄壁封闭管状流体通道结构。

实施例11：

如图11所示，它是用于发电机、电动机的复合形面旋转集成热管的转子。

一种集成式热管，它包括封闭空腔11-2内抽真空并充填热传导介质11-3的壳体11-1，其特征在于：以外圆壳体为吸热端11-6并设置三组放射直列鳍形薄壁吸热曲面11-6a，吸热端在封闭真空腔11-2外侧，载热体11-4贯穿壳体相对两端盖11-1是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道11-4a结构，有16个长鳍依热管轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体11-4的内腔都与封闭真空腔11-2相通且都是封闭真空腔11-2的延伸，；每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道11-4a与冷流体接触是载热体11-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔11-2，并共用同一封闭真空腔11-2内的热传导介质11-3；每组载热体11-4既相互独立又相互连通；外圆壳体吸热端11-6、薄壁流体通道11-4a、壳体相对的两端盖11-1共同围成封闭空腔11-2，构成集成热管的壳体；封闭真空腔11-2内抽真空并充填热传导介质11-3；在利用相变传热使用液体热传导介质时，外圆壳体为吸热端11-6包括三组放射直列鳍形薄壁吸热曲面11-6a在封闭真空腔11-2内的对应壁面设置有热管管芯11-5结构；转子轴体与带流体进出口11-9的辅助热流体通道11-8包裹在热管壳体相对两端11-1的中间部位将薄壁流体通道11-4a全部包容。它们与集成热管共同构成复合形面的集成热管转子本体。

其中，放射直列鳍形薄壁吸热曲面11-6a，可根据转子热源设置，转子热源产生的热量通过放射直列鳍形薄壁吸热曲面11-6a传给封闭真空腔11-2内的热传导介质11-3，使热传导介质10-3吸收或汽化快速分散吸收的热量，再由每一组凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁壁面传递给管腔内侧的流体通道11-4a最终由冷流体将热源的热量带走。由于散热面积的增加和热传导介质11-3布置在离热源最近的位置及借助于液体相变或借助于高传热物质的传热近似于超导热过程，整个散热表面温度场分布均匀，传热效率高，效果好，有利于转子的散热和安全可靠性的提高。

薄壁流体通道11-4a的形面，也可以加工成其它几何形状，如放射弯曲鳍形等或贯穿壳体相对两端盖11-1的若干组圆形、矩形、多边形、齿形等薄壁封闭管状流体通道结构。

工业应用性

本发明利用热管壳体吸热端的多样化设计和在封闭空腔内距吸热表面距离最近处布置热传导介质适应热源减少接触和传导热阻，利用热管封闭空腔外侧或内部或外侧及内部设置载热体在小体积内获得大散热表面积，利用热传导介质的超导热能力携带热量到载热体距散热端距离最近处提高传热速率和传热能力。本发明既适合于接触性热源又适合于流体介质热源，它具有综合热阻小、散热面积大、传热速度快的优点。

本发明还具有工程应用面宽广的优点：它可用于计算机CPU散热、计算机显卡散热、大功率电力电子元器件散热等固体接触热源以导热为主要的散热；可用于快速凝固金属薄带制备的冷却辊散热，可用于冶金行业连铸连轧的轧辊、铸轮的散热，也可用于发动机转子、透平叶片转子的散热等转动热源或转动轴类的散热；可用于冶金行业连续铸锭结等晶器散热和快速凝固金属线材制备的散热；可用于发电机、电动机等及相似结构动力机械的转子的散热；可用于新型金属材料行业制备块状非晶、微晶和准晶等快速凝固金属的散热；可用于等离子焊割炬、等离子喷涂的喷嘴、电子束焊枪的喷嘴、大功率电弧焊枪的喷嘴等的散热。

Claims (41)

1、一种集成式热管，它包括封闭空腔内抽真空并充填热传导介质的壳体，其特征在于：在集成热管的封闭空腔外侧或内部或外侧及内部设置有一组或一组以上的载热体，每组载热体共用同一封闭空腔，并共用同一封闭空腔内的热传导介质，且该热传导介质是利用相变过程传热的液体工质，或是利用热传导方式的热传导介质；所述的载热体采用薄壁流体通道结构，用冷却流体去除热量，或者采用热容体结构容纳热量；载热体采用薄壁流体通道结构设置在封闭空腔外侧时，薄壁流通道结构是凹凸起伏的曲面形；载热体采用薄壁流体通道结构设置在封闭空腔内部时，薄壁流体通道结构是封闭管状的；载热体采用导热性能好、热容量大、表面积大的热容体结构容纳热量并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；载热体为散热端，壳体或者壳体的一部分为吸热端。

2、根据权利要求1所述的集成式热管，其特征在于：所述的载热体采用薄壁流体通道结构设置在封闭空腔外侧时，薄壁流通道结构是凹凸起伏的曲面形，这个凹凸起伏的曲面形平行于热管吸热端分布，或垂直于热管吸热端分布，或既平行又垂直于热管吸热端分布；且每组载热体内腔都是封闭空腔的延伸；且每组载热体之间相互独立，封闭空腔外壁与薄壁流体通道外壁共同构成壳体；曲面的外侧是冷却流体的通道；所述的薄壁流体通道结构的曲面，它是任意规律和不规律的凹凸起伏的曲面形，或者是平行直列鳍形、等距弯曲鳍形、放射直列鳍形、放射弯曲鳍形、均匀和不均匀分布的圆柱形、均匀和不均匀分布的圆柱形与底座壳体的镜像形、倒立U形及它们的组合。

3、根据权利要求1所述的集成式热管，其特征在于：所述的载热体采用薄壁流体通道结构设置在封闭空腔内部时，薄壁流体通道结构是封闭管状的；流体通道的流体进出端或者贯穿封闭空腔两端，或者穿过封闭空腔相邻端，或者穿过封闭空腔同一端；薄壁流体通道的截面内侧是冷却流体通道。

4、根据权利要求3所述的集成式热管，其特征在于：所述的薄壁流体通道的截面形状是圆形、矩形、多边形或齿形。

5、根据权利要求1所述的集成式热管，其特征在于：所述的载热体是膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的热容体结构时，层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质。

6、根据权利要求5所述的集成式热管，其特征在于：所述的热容体结构形式，可以是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式。

7、一种集成式热管，它包括封闭空腔内抽真空并充填热传导介质的壳体，其特征在于：集成热管壳体或者壳体的一部分为吸热端可以是设置在封闭空腔内部的一组或一组以上贯穿壳体的吸热腔体；是包裹封闭空腔的外壳，其中包括包裹封闭空腔回转体结构的外壳或包裹封闭空腔沿回转体结构外形分布的凹凸起伏曲面的外壳，是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分；其吸热端形面外形与热源形面对应、吻合并可紧密配合的，由有限组凹凸起伏曲面或由有限组封闭管状薄壁流体通道曲面或由其中它们的组合曲面形式构成的形面；其热传导介质布置在封闭真腔内吸热端距吸热表面距离最近处。

8、根据权利要求7所述的集成式热管，其特征在于：所述的设置在封闭空腔内部的一组或一组以上贯穿壳体的吸热腔体，是贯穿壳体的相对两端，或贯穿壳体的相邻端，或贯穿壳体的同一端；其吸热腔体横截面是圆形、矩形、多边形或齿形。

9、根据权利要求7所述的集成式热管，其特征在于：所述的包裹封闭空腔的回转体结构作为热管的吸热端其横断截面外形是圆形的，其纵断截面外形面是矩形、鼓形、或是适合热源要求的回转体形面。

10、根据权利要求7所述的集成式热管，其特征在于：所述的包裹封闭空腔的沿回转体结构外形分布的凹凸起伏曲面外壳作为吸热端其横断截面外形是均布的或对称分布的等高或不等高的三组以上的鳍形曲面，它们是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或合适的曲面形及它们的组合。

11、根据权利要求7所述的集成式热管，壳体吸热端是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分，其特征在于：其吸热端形面是与热源形面对应、吻合并可紧密配合的，可以是光滑平直的，光滑凸起的，光滑凹陷的，或是根据接触热源外表曲面形配制的、可镶嵌套装的、可充分紧密配合的。

12、根据权利要求7所述的集成式热管，壳体吸热端由有限组封闭管状薄壁流体通道曲面构成，其特征在于：该有限组封闭管状薄壁流体通道设置在封闭空腔的内部且流体通道的进出端或者贯穿封闭空腔两端，或者穿过封闭空腔相邻端，或者穿过封闭空腔同一端；薄壁流体通道的截面内侧是热流体通道。

13、根据权利要求12所述的集成式热管，其特征在于：所述的封闭管状薄壁流体通道的截面形状是圆形、矩形、多边形、齿形或者是其组合形式。

14、根据权利要求7所述的集成式热管，其特征在于：所述的壳体吸热端使用液体热传导介质时，在封闭空腔的内对应于壳体吸热表面的与封闭空腔相通的表面设有热管吸液芯结构；这个热管吸液芯结构是沟槽、丝网、纤维束+弹簧、金属粉末烧结或它们的组合的结构形式。

15、根据权利要求12所述的集成式热管，壳体吸热端的有限组封闭管状薄壁流体通道，其特征在于：其两端可分别设有冷或热或冷和热流体进出口的辅助流体通道，该通道或包裹凹凸起伏鳍形曲面的薄壁流体通道或包裹设置有封闭管状薄壁流体通道的端盖的相应部位。

16、根据权利要求1、2、7、11或14所述的集成式热管，其特征在于：所述的薄壁流体通道载热体结构采用放射直列鳍形、放射弯曲鳍形、平行直列鳍形等距弯曲鳍形、均匀和不均匀分布的圆柱形、均匀和不均匀分布的圆柱形与底座壳体的镜像形、倒立U形及它们的组合或采用贯穿封闭空腔相对两端，或穿过封闭空腔相邻端的封闭管状薄壁流体通道结构；壳体或壳体的一部分作为吸热端置于凹凸起伏的曲面形薄壁流体通道的对面或置于贯穿封闭空腔相对两端封闭管状薄壁流体通道的与之平行的侧面；所述的吸热端形面是与热源形面对应、吻合并可与之紧密配合的，是光滑平直的形面，或是根据接触热源外表曲面形配制的、可镶嵌套装的、可充分紧密配合的曲面；所述的集成式热管，在使用液体热传导介质时，与封闭空腔相通的吸热底面可设有热管吸液芯结构。

17、根据权利要求1、3、4、7、9、14或15所述的集成式热管，其特征在于包裹封闭空腔的壳体吸热端的横断截面外形是圆形的，其纵断截面外形是矩形的、鼓形的、或是适合热源要求的回转体形面的；一组或一组以上的封闭管状薄壁流体通道或一组与热管同轴的以圆周为基础分布的封闭的凹凸起伏曲面形置于封闭空腔内且贯穿壳体与吸热面轴线垂直的相对应的两端，封闭管状薄壁流体通道横断面形状是圆形、矩形、多边形或者齿形；一组与热管同轴的以圆周为基础分布的封闭的凹凸起伏曲面形是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或合适的曲面形及它们的组合；与壳体吸热面轴线垂直的相对应的壳体两端设置有与薄壁流体通道相通的辅助流体通道，该辅助流体通道分别设有冷流体的进出口；上述集成式热管，在使用液体工质时，圆形壳体吸热端内表面可置有沟槽或金属粉末烧结结构的等有效形式的吸液芯结构；圆形壳体吸热端外表面为吸热端面，在转动中吸收合金熔体凝固和冷却释放的热量或在转动中吸收由表面接触通过导热方式传导的热量并通过热传导介质携带热量，最终由薄璧流体通道去除热量。

18、根据权利要求1、3、4、7、10、14或15所述的集成式热管，其特征在于所述的包裹封闭空腔的、沿回转体结构外形分布的、封闭的凹凸起伏曲面壳体作为吸热端其横断截面外形是均布的或对称分布的等高或不等高的三组以上的鳍形曲面，它们是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或合适的曲面形及它们的组合；封闭管状薄壁流体通道或沿圆周分布的、封闭的凹凸起伏曲面形是散热端，置于封闭空腔内且贯穿壳体与吸热面轴线垂直的相对应的两端；封闭管状薄壁流体通道横断面形状可以是圆形、矩形、多边形或者齿形；沿圆周分布的、封闭的凹凸起伏曲面形是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或合适的曲面形及它们的组合；与壳体吸热面轴线垂直的相对应的壳体两端设置有与薄壁流体通道相通的辅助流体通道，该辅助流体通道分别设有冷流体的进出口；上述集成式热管，在使用液体工质时，圆形壳体吸热端内表面置有沟槽或金属粉末烧结结构的等有效的吸液芯结构；沿回转体结构外形分布的、封闭的凹凸起伏曲面壳体作为吸热端面，在转动中吸收转轴及转轴凸部内部热源或由外部热流体释放的热量并通过热传导介质携带热量，最终由薄璧流体通道去除热量。

19、根据权利要求1、2、3、4、7、8、14或15所述的集成式热管，其特征在于：所述作为热管吸热端的吸热腔体贯穿壳体的相对两端并置于热管的中间部位，其吸热腔体横截内表面是圆形、矩形、多边形或齿形；热管散热端的冷流体通道是平行或垂直于吸热腔体轴线分布的凹凸起伏的放射直列鳍形曲面、放射弯曲鳍形曲面或是平行于吸热腔体轴线分布的贯穿壳体相对两端的封闭管状薄壁流体通道形面；封闭管状薄壁流体通道横截面是圆形的、矩形的、多边形的或齿形的；上述的集成式热管，在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸液芯底部可置有液体工质的蓄积槽；垂直于吸热腔体的端盖、吸热腔体和薄壁流体通道共同围成集成式热管的封闭真空腔；设有冷却水进出口的辅助流体通道，该通道或包裹凹凸起伏鳍形曲面的薄壁流体通道或包裹设置有封闭管状的薄壁流体通道的端盖的相应部位；吸热腔体通过导热方式吸纳熔体合金通过时凝固、冷却释放的热量并通过热传导介质携带热量，最终由薄璧流体通道去除热量。

20、根据权利要求1、5、6、7、8或14所述的集成式热管，其特征在于：设置在封闭空腔内部的一组贯穿壳体相对两端的吸热腔体，其吸热腔体横截面是圆形的、矩形的、多边形的或齿形的且带有拔模斜度；作为热管散热端的载热体采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构是用膜状或片状或管状或丝状大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式；且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质；所述的集成式热管在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸热腔体通过导热方式吸纳熔体合金进入吸热腔体凝固、冷却时释放的热量并通过热传导介质携带热量到热容体并通过热容体去除热量。

21、根据权利要求1、5、6、7、8或14所述的集成式热管，其特征在于所说的壳体或壳体的一部分作为吸热端，是平整光滑的或相对于另一热管的吸热端是相配的，两者之间固定有中间镌空并设有热熔体浇铸通道和气体排除流道的高导热性金属模板；两热管吸热端与高导热性金属模板将模板中间镌空处共同围成吸热腔体；作为热管散热端的载热体采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式；且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质；所述的集成式热管在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面可设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸热腔体通过导热方式吸纳熔体合金进入吸热腔体凝固、冷却时释放的热量并通过热传导介质携带热量到热容体并通过热容体去除热量。

22、根据权利要求1、5、6、7、8或15所述的集成式热管，其特征在于：所说的壳体或壳体的一部分作为吸热端是平整光滑的或相对于另一高导热性金属端板是相配的，两者之间可以固定有中间镌空并设有热熔体浇铸通道和气体排除流道的高导热性金属模板；热管吸热端、高导热性金属端板与高导热性金属模板将模板中间镌空处共同围成吸热腔体；作为热管散热端的载热体采用导热性能好，热容量大，表面积大的热容体结构并设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部时，热容体结构可以是用膜状或片状或管状或丝状等大表面积材料或它们的组合层叠卷曲制成的；其热容体结构形式是蜂窝状的、絮状的、麻状的、膜或片螺旋卷制或层叠的、薄壁管套装的或它们的组合形式；且层间设有保证热传导介质充分传热的间距；层间开口处设置朝向吸热端热传导介质；所述的集成式热管在使用液体工质时，其吸热腔体横截面与真空腔相接的外表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸热腔体通过导热方式吸纳熔体合金进入吸热腔体凝固、冷却时释放的热量并通过热传导介质携带热量到热容体并通过热容体去除热量。

23、根据权利要求1、2、7、8、14或15所述的集成式热管，其特征在于：作为热管吸热端的吸热腔体贯穿壳体的相对两端并置于热管的中间部位，其吸热腔体横截内表面是圆形的，其纵断截面外形面是矩形的、倒锥形的或是适合热源要求的回转体形面的；作为热管散热端的冷流体通道平行于吸热腔体轴线其纵断外形面是矩形、倒锥形或适合作业要求的在回转体形面基础上分布的凹凸起伏的放射直列鳍形曲面、放射弯曲鳍形曲面、沿倒锥形回转体分布的齿形面或沿倒锥形回转体均匀和不均匀分布的凹凸起伏的曲面的薄壁流体通道；凹凸起伏的薄壁流体通道外侧包裹壳体结构，构成加速冷流体流动的辅助流体通道；上述热管，在使用液体工质时，其吸热腔体与封闭真空腔相接的表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸热腔体吸纳高温流体释放的热量并通过热传导介质携带热量到薄壁流体通道，最终由凹凸起伏薄壁流体通道外侧流过的冷流体带走。

24、根据权利要求1、2、3、4、7、8、12、13、14或15所述的集成式热管，其特征在于：作为热管吸热端的若干组吸热腔体贯穿壳体的相对两端并置于热管的中间部位，其吸热腔体横截面是圆形的、矩形、多边形或者齿形及其组合的形式；作为热管散热端的薄壁流体通道结构是平行于吸热腔体轴线并设置在封闭空腔外侧的凹凸起伏的放射直列鳍形或放射弯曲鳍形的曲面形；所述的热管，在使用液体工质时，其吸热腔体与真空腔相通的表面设置有沟槽或金属粉末烧结的吸液芯结构；吸液芯底部置有液体工质的蓄积槽；吸热腔体、设置在封闭空腔外侧凹凸起伏的薄壁流体通道、垂直于吸热腔体的壳体端盖共同围成热管的封闭空腔；包裹壳体端盖两端并设有热或冷流体进出口的辅助热流体通道和包裹设置在封闭空腔外侧凹凸起伏薄壁流体通道的并设有冷或热流体进出口的辅助冷流体通道与热管共同构成，用于两种流体介质进行热交换的集成热管换热器。

25、一种集成式热管在小体积内获得大散热表面积的方法，其特征在于：它包括：

a)该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的凹凸起伏薄壁流体通道或封闭管状薄壁流体通道或导热性能好，热容量大，表面积大的热容体或它们的任意组合获得紧凑空间；

b)该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的凹凸起伏薄壁流体通道曲面形状或封闭管状薄壁流体通道曲面形状或热容体卷曲重叠的曲面形状或它们任意曲面形的组合获得更大的散热面积；

c)该方法利用设置在回转体封闭空腔内部的一组或一组以上的封闭管状薄壁流体通道使旋转热管获得更大的散热面积。

26、一种集成式热管的吸热端结构的设置方法，其特征在于：它包括：

a)该方法包括，在热管吸热端是垂直于热管轴线的一个端面或该端面的某部分时，其吸热端形面可制成与热源形面对应、吻合并可紧密配合的；可以制成光滑平直的、光滑凸起的、光滑凹陷的或是根据接触热源外表曲面形配制的，可镶嵌套装的、可充分紧密配合的；

b)该方法包括，在热管吸热端是一组或一组以上贯穿壳体和封闭空腔的吸热腔体结构时，该吸热腔体结构是贯穿壳体的相对两端的或是贯穿壳体的相邻端的或是贯穿壳体的同一端的，其吸热腔体横截面是圆形的、矩形的、多边形的或齿形的，其吸热腔体纵断面是带斜度的；

c)该方法包括，将热管吸热端制成横截外形面是圆形的包裹封闭空腔的回转壳体结构；其纵断外形面是矩形的、鼓形的、或是适合热源要求的回转体形面的；

d)该方法包括，将热管吸热端制成横截外形面是以圆形或其他几何形状为基础分布的且包裹封闭空腔的封闭的凹凸起伏薄壁曲面结构，他们是均布的或对称分布的等高或不等高的三组以上的鳍形曲面或是放射直列鳍形、放射弯曲鳍形或合适的曲面形及它们的组合，其基础形面的纵断截面外形是矩形的、鼓形的、或是适合热源要求的回转体形面的；

e)该方法包括，将一个热管的吸热端面与另一高导热金属模板之间，固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板亦获得集成热管的吸热腔体和将两个热管的吸热端面之间，固定有中间镌空并设有热熔体浇道和气体排除流道的高导热金属模板或的集成热管的吸热腔体及若干热管的吸热端面共同围成吸热腔体；

f)该方法包括，热管壳体或壳体的一部分作为吸热端其热传导介质布置在封闭空腔内吸热表面处；在使用液体工质时，在封闭空腔内距吸热表面处布置热管的吸液芯结构。

27、一种集成式热管的换热方法，其特征在于：它包括：

a)该方法利用热管壳体的吸热端表面接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的同一热传导介质，使热传导介质吸收或吸收汽化快速分散吸收的热量，并利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的载热体为散热端，由载热体容纳或传递热传导介质所吸收的热量；

b)该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的薄壁流体通道中的低温流体传递热传导介质所吸收的热量；

c)该方法利用设置在封闭空腔外侧或内部或外侧及内部的热容体容纳热传导介质所吸收的热量；

d)该方法利用热管吸热端热传导介质布置在封闭空腔内吸热表面处并利用热传导介质携带热量到载热体距散热表面距离最近处，以实现减少热阻，改善传热条件，提高传热速率的目的。

28、一种利用液体工质的旋转式集成热管的换热方法，其特征在于：它包括：

a)在热管高速旋转时，该方法利用热管圆形截面壳体为吸热端表面在高速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的在离心力作用下甩在吸热端内壁表面的同一热传导介质，热传导介质吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔遇到低温薄壁流体通道迅速在薄壁流体通道表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走；在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在离心力的作用下，重新被甩在吸热端内壁表面上，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽；该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管旋转的离心力保证了液体工质流向吸热端且可最大的减少相变传热过程介面热阻，可获得最佳的传热效果；

b)在热管低速旋转时，该方法利用热管圆形截面壳体为吸热端表面并在低速旋转中接触热源吸收热量，通过壳体吸热端壁面将热量传递给同一封闭空腔内的在液体工质粘力作用下附着在吸热端内壁表面热管吸液芯结构中的同一热传导介质，热传导介质吸收热量并迅速汽化，饱和蒸汽充满封闭空腔遇到低温薄壁流体通道迅速在薄壁流体通道表面凝结，释放携带的汽化潜热，薄壁流体通道将汽化潜热传递给薄壁流体通道封闭空腔外的冷流体，最终由冷流体将热管吸收的热量带走；在薄壁流体通道表面凝结的液体工质，质量迅速增加，在重力的作用下，重新返回热管封闭腔最低位置处，液体工质在热管吸液芯结构毛细力作用下进入热管吸液芯并被重新带到与热源接触的位置，一轮新的传热过程重新开始，周而复始循环不尽；该方法散热面积大，利用相变可实现全部散热面积等温下的均匀传热，热管吸液芯的毛细力与热管工质的粘力保证了液体工质流向吸热端同样获得理想的传热效果。

29、一种集成式热管，它包括封闭真空腔(1-2)内抽真空并充填热传导介质(1-3)的壳体(1-1)，其特征在于：在封闭真空腔(1-2)的外侧设置载热体(1-4)；且载热体(1-4)是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道(1-4a)结构，并由12个长鳍和12个短鳍依热管轴线呈放射分布，每一凹凸起伏长鳍或短鳍的内侧是一个载热体(1-4)的内腔都与封闭真空腔(1-2)相通，且都是封闭真空腔(1-2)的延伸；每一凹凸起伏长鳍或短鳍的外侧是一个载热体(1-4)的流体通道(1-4a)与冷流体接触是载热体(1-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(1-2)并共用同一封闭真空腔(1-2)内的热传导介质(1-3)，每组载热体(1-4)既相互独立又相互连通；封闭真空腔(1-2)的壁面与凹凸起伏薄壁流体通道(1-4a)的壁面共同构成集成热管的壳体(1-1)；为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(1-2)内设置热管吸液芯(1-5)结构。

30、一种集成式热管，它包括封闭空腔(2-2)内抽真空并充填热传导介质(2-3)的壳体(2-1)，其特征在于：在封闭真空腔(2-2)外侧设置载热体(2-4)；载热体(2-4)是凹凸起伏的平行直列鳍形薄壁流体通道(2-4a)结构；且由13组鳍形薄壁流体通道(2-4a)自壳体的一边依次等距平行排列到壳体吸热端(2-6)的对边；每一组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道(2-4a)的内侧是一个载热体(2-4)的内腔都与封闭真空腔(2-2)相通，且都是封闭真空腔(2-2)的延伸；每一组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道(2-4a)的外侧是一个载热体的流体通道(2-4a)与冷流体接触是载热体2-4的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(2-2)并共用同一封闭真空腔(2-2)内的热传导介质(2-3)，每组载热体2-4既相互独立又相互连通；封闭真空腔(2-2)的壁面与凹凸起伏薄壁流体通道(2-4a)的壁面共同构成集成热管的壳体(2-1)；为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(2-2)内设置热管吸液芯(2-5)结构。

31、一种集成式热管，它包括封闭空腔(3-2)内抽真空并充填热传导介质(3-3)的壳体(3-1)，其特征在于：在由矩形壳体(3-1)、壳体左、右端板(3-6)围成的封闭真空腔(3-2)内部设置一列11组载热体(3-4)；载热体(3-4)是由矩形截面薄壁管构成的薄壁流体通道(3-4a)结构，并贯穿壳体端板(3-6)两端；每一矩形截面薄壁管外壁是一个载热体(3-4)的内腔都与封闭真空腔(3-2)相通，且都置于封闭真空腔(3-2)内；每一矩形截面薄壁管内壁是一个载热体(3-4)的流体通道(3-4a)与冷流体接触是载热体(3-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(3-2)并共用同一封闭真空腔(3-2)内的热传导介质(3-3)；每组载热体(3-4)既相互独立又相互连通；为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(3-2)内设置热管吸液芯(3-5)结构。

32、一种集成式热管，它包括封闭空腔(4-2)内抽真空并充填热传导介质(4-3)的壳体(4-1)，其特征在于：在封闭真空腔(4-2)外侧设置九组圆柱形载热体(4-4)；底部吸热端壳体(4-1)是薄壁空心矩形板结构，对应与底部吸热端壳体(4-1)的上部薄壁空心矩形板与底部镜像且使九组圆柱形薄壁管流体通道(4-4)内腔相通并与封闭真空腔(4-2)相通；每一薄壁圆管载热体(4-4)内截表面是一个载热体(4-4)的内腔都与封闭真空腔(4-2)相通且都是封闭真空腔(4-2)的延伸；每一薄壁圆管载热体(4-4)外表面是一个载热体的流体通道(4-4a)，与冷流体接触是载热体(4-4)的散热表面，为进一步增加薄壁圆管载热体(4-4)的散热面积，薄壁空心矩形板之间设置有12组穿过薄壁圆管，并与薄壁圆管紧配合的平行于薄壁空心矩形板的散热片(4-11)；每组载热体共用同一封闭真空腔(4-2)，并共用同一封闭真空腔(4-2)内的热传导介质(4-3)；每组载热体(4-4)既相互独立又相互连通；为保证在倾斜状态正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(4-2)内设置热管吸液芯(4-5)结构。

33、一种集成式热管，它包括封闭空腔(5-2)内抽真空并充填热传导介质(5-3)的壳体(5-1)，其特征在于：在由圆柱形(或其它几何形状)壳体(5-1)、壳体端板(5-6)围成封闭真空腔(5-2)内部设置载热体(5-4)；壳体(5-1)设置有贯穿壳体(5-1)的吸热腔体(5-1a)作为吸热端，与石墨套(5-12)紧密配合，石墨套(5-12)的中心通孔是熔体金属的通道，(5-15)是铸液入口，(5-16)是铸锭出口，在吸热腔体(5-1a)与石墨套(5-12)之间设有润滑油的出入口(5-13)；载热体(5-4)是由80组圆形截面薄壁管构成的薄壁流体通道(5-4a)结构组成并贯穿壳体相对两端的端板(5-6)两端，每一圆形截面薄壁管外壁面是一个载热体(5-4)的内腔都与封闭真空腔(5-2)相通且都置于封闭真空腔(5-2)内；每一圆形截面薄壁管内壁面是一个载热体(5-4)的流体通道(5-4a)与冷流体接触是载热体(5-4)的散热表面；每组载热体(5-4)共用同一封闭真空腔(5-2)并共用同一封闭真空腔(5-2)内的热传导介质(5-3)；每组载热体(5-4)既相互独立又相互连通；为保证吸热腔体(5-1a)作为吸热端正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(5-2)内吸热腔体(5-1a)的内壁面上设置热管吸液芯(5-5)结构。

34、一种集成式热管，它包括封闭空腔(6-2)内抽真空并充填热传导介质(6-3)的壳体(6-1)，其特征在于：垂直于热管轴线的壳体吸热端(6-1a)置于封闭空腔(6-2)的外侧，是热管的一个平面；在热容式集成热管的壳体(6-1)围成的封闭真空腔(6-2)的内部设置有载热体(6-4)；载热体(6-4)是用高导热系数、大热容量的金属材料制成的有足够大的表面积，易于吸纳和储存热量的热容体(6-4b)结构，这里可以说热容体(6-4b)结构是设置在集成热管内部的隐蔽的散热端；热容体(6-4b)结构是由1组箔片状的大表面积紫铜材料螺旋卷曲制成的；每层间设有保证热传导介质(6-3)充分传热的间距；层间开口处设置面向吸热端；壳体(6-1)、壳体吸热端(6-1a)将热容体(6-4b)围在封闭空腔(6-2)内，腔内抽真空并灌注少量热传导介质(6-3)，形成一个热容式集成热管。

35、一种集成式热管，它包括封闭空腔(7-2)内抽真空并充填热传导介质(7-3)的壳体(7-1)，其特征在于：热管壳体吸热端(7-1)的横截面是圆形其纵断面是矩形置于封闭空腔(7-2)的外侧；在由圆柱形壳体(7-1)、壳体端板(7-6)围成封闭真空腔(7-2)内部设置载热体(7-4)；载热体(7-4)是由110组圆形截面薄壁管构成的薄壁流体通道(7-4a)结构组成并贯穿壳体端板(7-6)两端，每一圆形截面薄壁管外壁面是一个载热体7-4的内腔都与封闭真空腔7-2相通且都置于封闭真空腔(7-2)内；每一圆形截面薄壁管内壁面是一个载热体(7-4)的流体通道(7-4a)与冷流体接触是载热体(7-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(7-2)并共用同一封闭真空腔(7-2)内的热传导介质(7-3)；每组载热体(7-4)既相互独立又相互连通；为保证辊轮在低速旋转时正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(7-2)外缘，壳体(7-1)的内壁面上设置热管吸液芯(7-5)结构。

36、一种集成式热管，它包括封闭空腔(8-2)内抽真空并充填热传导介质(8-3)的壳体(8-1)，其特征在于：热管壳体吸热端(8-1)的横截面是圆形其纵断面是矩形置于封闭空腔(8-2)的外侧；在由圆柱形面壳体(8-1)、壳体端板(8-6)围成封闭真空腔(8-2)内部设置载热体(8-4)；载热体(8-4)是由12组或1组含12个齿的内齿形腔截面薄壁管构成薄壁流体通道(8-4a)结构组成并贯穿壳体端板(8-6)两端；内齿形腔截面薄壁管每一齿内壁面是一个载热体(8-4)的内腔都与封闭真空腔(8-2)相通，且都置于封闭真空腔(8-2)内；每一内齿形腔截面薄壁管外壁面是一个载热体(8-4)的流体通道(8-4a)与冷流体接触是载热体(8-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(8-2)并共用同一封闭真空腔(8-2)内的热传导介质(8-3)；每组载热体(8-4)既相互独立又相互连通；为保证辊轮在低速旋转时正常传热，在利用相变传热使用液体热传导介质时，封闭真空腔(8-2)外缘，壳体(8-1)的内壁面上设置热管吸液芯(8-5)结构。

37、一种集成式热管，它包括封闭空腔(9-2)内抽真空并充填热传导介质(9-3)的壳体(9-1)，其特征在于：在壳体(9-1)的吸热端设置贯穿壳体的其横截面是圆形的吸热腔体(9-1a)，它的纵断面是倒置的梯形；在封闭真空腔(9-2)外侧设置载热体(9-4)；载热体(9-4)是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道(9-4a)结构，有12个长鳍依吸热腔体(9-1a)轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体(9-4)的内腔都与封闭真空腔(9-2)相通且都是封闭真空腔(9-2)的延伸；每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道(9-4a)与冷流体接触是载热体(9-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(9-2)，并共用同一封闭真空腔(9-2)内的热传导介质(9-3)；每组载热体(9-4)既相互独立又相互连通；封闭真空腔(9-2)的壁面与凹凸起伏放射直列鳍形薄壁流体通道(9-4a)的壁面共同构成集成热管的壳体(9-1)；在利用相变传热使用液体热传导介质时，吸热腔体(9-1a)在封闭真空腔(9-2)内的对应壁面设置有热管管芯(9-5)结构。

38、一种集成式热管，它包括封闭空腔(10-2)内抽真空并充填热传导介质(10-3)的壳体(10-1)，其特征在于：在壳体的吸热端设置贯穿壳体相对两端盖(10-1)的通过热管轴线的薄壁圆管和依圆管呈放射均布的12组心形形面的吸热腔体(10-1a)；在封闭真空腔(10-2)外侧设置载热体(10-4)；载热体10-4是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道(10-4a)结构，有48个长鳍依吸热腔体(10-1a)轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体(10-4)的内腔都与封闭真空腔(10-2)相通且都是封闭真空腔(10-2)的延伸，；每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道(10-4a)与冷流体接触是载热体(10-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(10-2)，并共用同一封闭真空腔(10-2)内的热传导介质(10-3)；每组载热体(10-4)既相互独立又相互连通；吸热腔体(10-1a)、薄壁流体通道(10-4a)、壳体相对的两端盖(10-1)共同围成封闭空腔(10-2)，构成集成热管的壳体；在利用相变传热使用液体热传导介质时，吸热腔体(10-1a)在封闭真空腔(10-2)内的对应壁面设置有热管管芯(10-5)结构；吸热腔体(10-1a)、薄壁流体通道(10-4a)、壳体相对的两端盖(10-1)共同构成集成热管的壳体；带热流体进出口(10-10)的辅助热流体通道(10-12)包裹在壳体相对两端(10-1)的中间部位将吸热腔体(10-1a)全部包容；带冷流体进出口(10-9)的辅助冷流体通道(10-11)包裹在放射直列鳍形薄壁流体通道(10-4a)的壁面外侧，它们与集成热管共同构成复合形面的集成热管换热器。

39、一种集成式热管，它包括封闭空腔(11-2)内抽真空并充填热传导介质(11-3)的壳体(11-1)，其特征在于：以外圆壳体为吸热端(11-6)并设置三组放射直列鳍形薄壁吸热曲面(11-6a)，吸热端在封闭真空腔(11-2)外侧，载热体(11-4)贯穿壳体相对两端盖(11-1)是凹凸起伏的放射直列鳍形薄壁流体通道(11-4a)结构，有16个长鳍依热管轴线呈放射分布；每一凹凸起伏长鳍的内侧是一个载热体(11-4)的内腔都与封闭真空腔(11-2)相通且都是封闭真空腔(11-2)的延伸，每一凹凸起伏长鳍的外侧是一个载热体的流体通道(11-4a)与冷流体接触是载热体(11-4)的散热表面；每组载热体共用同一封闭真空腔(11-2)，并共用同一封闭真空腔(11-2)内的热传导介质(11-3)；每组载热体(11-4)既相互独立又相互连通；外圆壳体吸热端(11-6)、薄壁流体通道(11-4a)、壳体相对的两端盖(11-1)共同围成封闭空腔(11-2)，构成集成热管的壳体；在利用相变传热使用液体热传导介质时，外圆壳体为吸热端(11-6)包括三组放射直列鳍形薄壁吸热曲面(11-6a)在封闭真空腔(11-2)内的对应壁面设置有热管管芯(11-5)结构；转子轴体与带流体进出口(11-9)的辅助热流体通道(11-8)包裹在热管壳体相对两端(11-1)的中间部位将薄壁流体通道(11-4a)全部包容，它们与集成热管共同构成复合形面的集成热管转子本体。

40、根据权利要求39所述的集成式热管，其特征在于：所述的薄壁流体通道是曲面体，等距弯曲鳍形或放射弯曲鳍形。

41、根据权利要求39所述的集成式热管，其特征在于：在相邻组凹凸起伏的鳍形薄壁流体通道之间设置若干个与其壁面紧密接触的鳍片，以进一步加大热管的散热面积。

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