本發(fā)明涉及教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置。

背景技術(shù)：

熱管技術(shù)是1963年美國losalamos國家實(shí)驗(yàn)室的g.m.grover發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī)，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問題得到良好解決。

目前，在教學(xué)中用于演示熱量傳遞中多種物理現(xiàn)象的裝置，采用在透明的真空管內(nèi)裝有液體即工質(zhì)，該真空管也可稱之為熱管。當(dāng)真空管的一端受熱時工質(zhì)沸騰迅速汽化，快速流向另一端，在另一端得到冷卻，工質(zhì)冷凝液化，依靠自重返回受熱端，自動循環(huán)，將熱量幾乎無阻力地從一端傳向另一端，直至達(dá)到熱均衡狀態(tài)，在教學(xué)中，學(xué)生可以觀察到在熱管內(nèi)發(fā)生的沸騰、汽化、冷凝物理現(xiàn)象。上述真空管雖可以觀察到其內(nèi)部發(fā)生的物理變化，而且管內(nèi)的壓力可以在抽真空時確定，但反應(yīng)過程中管內(nèi)的溫度的確切度數(shù)是無法觀察到的。為此，申請?zhí)枮閏n02286346.x公開了一種演示熱管，采取管體中段是絕熱段采用透明管體，上、下段分別是冷凝段和蒸發(fā)段采用導(dǎo)熱性能良好的金屬管體，上、下金屬管體與透明管體之間為密封連接，上、下金屬管體內(nèi)各設(shè)有支承件，上、下支承件之間設(shè)置有溫度計，管體內(nèi)抽真空并充有工質(zhì)。本發(fā)明的管體的蒸發(fā)段和冷凝段采用導(dǎo)熱性能良好金屬管體，有利于熱管與外界的熱交換，使管體具有良好的工業(yè)熱管性能。在上金屬管體上設(shè)置散熱器，可以進(jìn)一步提高管體的散熱性能，延長實(shí)驗(yàn)時間，有利于教學(xué)和科普演示。

但是上述熱管裝置并不具有對比性，且屬于單個裝置，教學(xué)演示過程中還要準(zhǔn)備其他物品進(jìn)行演示，操作不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。

一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置，包括儲液槽、透明熱管、銅管、銅棒、橫支架以及電加熱裝置，所述儲液槽上左右兩側(cè)邊的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有掛鉤，所述橫支架的兩端設(shè)有與掛鉤配合的卡齒，橫支架通過卡齒卡接在掛鉤上，橫支架上設(shè)有三個放置孔，所述透明熱管、銅管以及銅棒的中部均設(shè)置有隔板并插接在放置孔上，每個放置孔一旁的橫支架上還設(shè)有豎支架，豎支架上安裝有用于測量透明熱管、銅管以及銅棒頂端溫度的數(shù)字溫度計，所述電加熱裝置安裝在儲液槽的底部。

優(yōu)選的，所述透明熱管包括上銅管、下銅管以及透明的玻璃管，上銅管、玻璃管、下銅管依次連接并形成密閉的熱管本體，熱管本體的內(nèi)壁上設(shè)有吸液芯。

優(yōu)選的，所述電加熱裝置具體為電加熱管，儲液槽的側(cè)面設(shè)有與電加熱管連接的電源接口。

優(yōu)選的，所述儲液槽的頂部鉸接有槽蓋。

優(yōu)選的，所述儲液槽的內(nèi)壁上設(shè)有溫度傳感器，儲液槽的外側(cè)設(shè)有顯示器，溫度傳感器與顯示器連接。

優(yōu)選的，所述儲液槽上還設(shè)有把手。

優(yōu)選的，所述上銅管、玻璃管以及下銅管依次封接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.本發(fā)明采用透明熱管、銅管及銅棒三個物品作為演示導(dǎo)熱性能實(shí)驗(yàn)裝置，不僅直觀地展示了，熱傳遞過程中相關(guān)的物理性能變化，而且還具有很強(qiáng)的可對比性，方便學(xué)生了解，同時，整個裝置采用模塊化的設(shè)計，整體結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，隨取隨用；

2.本發(fā)明中優(yōu)化了現(xiàn)有的熱管結(jié)構(gòu)，采用了透明熱管，相比傳統(tǒng)的不透明熱管結(jié)構(gòu)，演示效果更好，且采用三段式結(jié)構(gòu)，可在必要時拆卸和組裝成不同尺寸的透明熱管結(jié)構(gòu)；

3.采用專門的電加熱裝置對儲液槽內(nèi)的液體進(jìn)行預(yù)熱，并通過溫度傳感器實(shí)時檢測儲液槽內(nèi)液體的溫度，使得實(shí)驗(yàn)人員能夠精確控制其溫度并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

4.橫支架與儲液槽采用可拆卸式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，組裝便捷，維護(hù)也很方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置的主視圖。

圖2為本發(fā)明所述的一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置的俯視圖。

圖3為本發(fā)明所述的一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置的正剖視圖。

圖4為本發(fā)明中透明熱管的主視圖。

圖5為本發(fā)明中橫支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-儲液槽，2-透明熱管，21-上銅管，22-玻璃管，23-下銅管，24-吸液芯，3-銅管，4-銅棒，5-橫支架，6-電加熱裝置，7-掛鉤，8-卡齒，9-放置孔，10-隔板，11-豎支架，12-數(shù)字溫度計，13-電源接口，14-槽蓋，15-溫度傳感器，16-顯示器，17-把手。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1至5所示，一種基于熱管的導(dǎo)熱能力對比演示裝置，包括儲液槽1、透明熱管2、銅管3、銅棒4、橫支架5以及電加熱裝置6，所述儲液槽1上左右兩側(cè)邊的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有掛鉤7，所述橫支架5的兩端設(shè)有與掛鉤7配合的卡齒8，橫支架5通過卡齒8卡接在掛鉤7上，橫支架5上設(shè)有三個放置孔9，所述透明熱管2、銅管3以及銅棒4的中部均設(shè)置有隔板10并插接在放置孔9上，每個放置孔9一旁的橫支架5上還設(shè)有豎支架11，豎支架11上安裝有用于測量透明熱管2、銅管以及銅棒4頂端溫度的數(shù)字溫度計12，所述電加熱裝置6安裝在儲液槽1的底部。

在本實(shí)施例中，所述透明熱管2包括上銅管21、下銅管23以及透明的玻璃管22，上銅管21、玻璃管22、下銅管23依次連接并形成密閉的熱管本體，熱管本體的內(nèi)壁上設(shè)有吸液芯24。

在本實(shí)施例中，所述電加熱裝置6具體為電加熱管，儲液槽1的側(cè)面設(shè)有與電加熱管連接的電源接口13。

在本實(shí)施例中，所述儲液槽1的頂部鉸接有槽蓋14，用于在不使用時將儲液槽1蓋住，起到保護(hù)的作用。

在本實(shí)施例中，所述儲液槽1的內(nèi)壁上設(shè)有溫度傳感器15，儲液槽1的外側(cè)設(shè)有顯示器16，溫度傳感器15與顯示器16連接，可將儲液槽1內(nèi)的液體溫度實(shí)時地檢測出來并顯示在顯示器16上。

在本實(shí)施例中，所述儲液槽1上還設(shè)有把手17，方便人們搬運(yùn)該裝置。

此外，所述上銅管21、玻璃管22以及下銅管23采用玻璃金屬封接工藝依次封接在一起，熱管內(nèi)填充有水作為熱傳遞的工作介質(zhì)，并抽真空。

工作過程及原理：首先啟動電加熱裝置6對儲液槽內(nèi)的液體進(jìn)行預(yù)熱，并保持在一個相對恒定的溫度，接著將透明熱管2、銅管以及銅棒放置在橫支架5上的放置孔9內(nèi)，所述隔板10起到限位的作用，便于固定在放置孔9內(nèi)，并將數(shù)字溫度計12的檢測探頭對著透明熱管2、銅管3以及銅棒的頂端，并記錄初始溫度值，然后將橫支架5架設(shè)在儲液槽內(nèi)并通過掛鉤7固定，開始觀察數(shù)字溫度計12的數(shù)值變化并做好記錄，同時觀察透明熱管2內(nèi)液體的物理狀態(tài)變化，結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，將儲液槽內(nèi)的液體倒掉，并蓋上槽蓋14，手提著把手17將該裝置收放置合適的位置收好即可，便于下次使用。

由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。