[發明專利]用于小型毛細泵回路的雙尺寸絲網結構的平板式蒸發器

無效

• 申請號: 200810040143.X
• 申請日: 2008-07-03
• 公開（公告）號: CN101315256A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 劉振華;呂倫春
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;H05K7/20
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種熱力工程技術領域的蒸發器，具體是一種用于小型毛細泵回路的雙尺寸絲網結構的平板式蒸發器。

背景技術

CPL(毛細泵兩相流體回路)是一種利用工質相變傳遞熱量的裝置，它具有較高的傳熱能力、控溫能力強、能夠實現長距離無附加動力的能量傳遞等優點，是空間站、現代通訊衛星、宇宙飛船以及電子設備冷卻的理想系統。CPL系統主要包括蒸發器、冷凝器、儲液器、蒸汽通道、液體以及控制系統(加熱器、溫度傳感器)。CPL主要是依靠工質在蒸發器內吸收熱量而蒸發汽化，產生的蒸汽經過蒸汽通道進入冷凝器，蒸汽在冷凝器中放出熱量而凝結成液體，凝結液在蒸發器毛細芯產生的毛細抽吸力的作用下而回到冷凝器，完成系統循環。

目前，用于CPL的蒸發器大多采用管式蒸發器，而管式蒸發器不適合用來冷卻平板熱負荷。

經對現有技術的文獻檢索發現，國內外有關平板型蒸發器的文獻資料非常少，在國內的專利申請中典型的有專利公開號為CN?1725946A采用平板式蒸發器，該專利提出的帶微槽傳熱面的多層金屬網吸液芯結構。吸液芯是采用單一目數的絲網。其絲網產生的毛細力這雖然能滿足CPL運行時的需要，但是CPL運行時的阻力較大，降低了CPL系統的傳熱效率。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種用于小型毛細泵回路的雙尺寸絲網結構的平板式蒸發器。該蒸發器的核心就是采用雙尺寸絲網結構，毛細力取決于上層目數較大的絲網(細絲網)，而底層采用目數較小的絲網(粗絲網)作為液體通道，這就在不降低毛細力的前提下，降低系統的阻力。

本發明是采用以下技術方案實現的，本發明包括底座、上蓋、毛細芯、毛細芯支撐架以及氣體通道和液體通道。底座和上蓋配合并通過O形圈密封。毛細芯、毛細芯支撐架均設置在底座和上蓋之間，液體通道位于底座底部，是蒸汽冷凝成液體后流回蒸發器的通道；毛細芯支撐架位于毛細芯上部，氣體通道位于毛細芯上部，用來導出蒸汽。

所述的毛細芯是由兩種規格的不銹鋼絲網組成的，絲網總厚度為6mm-9mm，底層用的是150目的絲網，其厚度約為2mm-4mm；上層用的是300目的絲網，其厚度約為4mm-5mm。上層絲網較細，有較大的毛細力，下層絲網較粗，有利于減少系統阻力。

本發明與現有的技術相比，具有以下顯著優點：

(1)能減小CPL系統的阻力

本發明的蒸發器所用的毛細結構的設計上，采用雙尺寸絲網結構，上層采用目數較高的絲網，底部采用目數較低的絲網，這樣在不降低系統毛細力的前提下，減小了系統的阻力。

(2)本發明所采用的毛細結構為多層絲網壓制而成，因而制作簡單，無需專用設備，降低了系統的制作費用。

附圖說明

圖1為本發明CPL蒸發器的結構圖；

圖1中，1為底座，2為粗不銹鋼絲網，3為細不銹鋼絲網，4為氣體通道，5為O形圈，6為上蓋，7為毛細芯支撐架，8為液體通道。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例是一種平板結構，包括包括底座1、上蓋6、毛細芯(包括粗不銹鋼絲網2、細不銹鋼絲網3)、毛細芯支撐架7以及氣體通道4和液體通道8。底座1和上蓋6采用法蘭螺栓連接方式，并采用O形圈5密封。毛細芯、毛細芯支撐架7均設置在底座1和上蓋6之間，液體通道8位于底座1底部，是蒸汽冷凝成液體后流回蒸發器的通道；毛細芯支撐架7位于毛細芯上部，氣體通道4位于毛細芯上部，用來導出蒸汽。

本實施例采用雙尺寸絲網結構設計的平板式蒸發器。毛細芯是由兩種規格的不銹鋼絲網組成的，上層為細不銹鋼絲網3，底層為粗不銹鋼絲網2。

本實施例中蒸發器的底座1采用金屬銅制作而成。毛細結構是蒸發器的重要構成部分，液體工質這里發生相變而產生的毛細抽吸力使整個CPL系統的動力，同時這里又是系統阻力損失最大的部件。為了既能滿足整個系統運行所需的毛細力，又能降低系統阻力，

本實施例中蒸發器的毛細芯使用兩種規格的不銹鋼絲網組成的，這樣既能滿足系統毛細力的需要，又能降低系統的阻力，提高系統的換熱效率。本發明中的毛細芯的絲網總厚度為6mm-9mm，底層用的是150目的粗不銹鋼絲網2，其厚度約為2mm-4mm；上層用的是300目的細不銹鋼絲網3，其厚度約為4mm-5mm。

本實施例工作性能良好，結構簡單，制作方便，這種蒸發器和具有單一尺寸絲網結構的蒸發器相比，可以降低整個系統的總熱阻，提高系統的傳熱效率，并能改善和提高系統的運行性能。