熱導管原理

 一、基本介紹 
 
    熱管的概念首先由美國俄亥俄州通用發動機公司R.S. Gaugler於1944年專利中「NO.2350348」提出,但當時無實施,直到1963年由G.M. Grover發表論文首度提到熱管(Heat Pipe)一詞。
    熱管最初的發展乃應用於太空技術,為因應太空中無重力場之環境上,工作流體返回加熱部無法依賴重力的作用,故必須利用毛細作用將液體送回,整體的質量非常輕,這是熱管的第一特色,也是應用於太空技術的理由之一,初期的研究也都是以太空船為中心,而1966年,美國RCA公司首先將熱管商品化,從此熱管才廣泛應用於地面。
    人造衛星、鍋爐的廢熱回收、馬達的冷卻、太陽能及地熱均有效運用熱導原理,其中更以電器及電子零件冷卻應用更直接深入我們每一個人的生活。

 
 二、運作原理  
 
    當熱管運作時,蒸發段(Evaporate)的工作流體經管壁吸熱而汽化,生成高壓蒸汽,高的蒸汽壓會驅動生成蒸汽,經由絕熱段沖向凝段(Condense)因冷凝而釋放潛熱並凝結飽和液體。冷凝生成工作液體,會藉由毛細結構與表面張力所產生毛細壓力而回流至蒸發段。當毛細壓力足夠時,可將工作液體持續不斷的送回至蒸發段。這樣就能使蒸發 - 凝結的過程重複而成為ㄧ迴圈。
    通常在管內入液體後,會進行抽真空的程式,主要目的在降低管內的飽和蒸汽壓,使得工作流體在比較低溫的情形下就可以蒸發,帶動熱力迴圈,周而復始達到熱量傳遞效果。