[實(shí)用新型]一種環(huán)路熱管散熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520868780.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN205102646U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿鳳彥;楊洋;陳薩如拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津商業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F28D15/02
• 分類號(hào): F28D15/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱能工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能有效應(yīng)對(duì)熱沖擊和高負(fù)荷的環(huán)路熱管散熱器。

背景技術(shù)

隨著大功率LED照明、大型服務(wù)器以及航空航天領(lǐng)域中高熱流密度器件技術(shù)的飛速發(fā)展，單一設(shè)備的熱流密度從原先的0.1-10W/cm²的量級(jí)向著10-1000/cm²乃至更高的量級(jí)成倍增長(zhǎng)。傳統(tǒng)環(huán)路熱管散熱器屬于被動(dòng)式冷卻裝置，其蒸發(fā)器單純依靠吸液芯中產(chǎn)生的毛細(xì)抽力維持著液態(tài)工質(zhì)向相變界面?zhèn)鬟f的傳遞過程，在應(yīng)對(duì)小功率散熱時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定性問題尚不嚴(yán)重，但在應(yīng)對(duì)變負(fù)荷工況或高負(fù)荷工況時(shí)，由于熱流密度急劇波動(dòng)或急劇上升，蒸汽腔蒸汽壓頭隨著熱負(fù)荷增加而上升，當(dāng)熱負(fù)荷超過一定值時(shí)，傳統(tǒng)環(huán)路熱管散熱器依靠單一的吸液芯產(chǎn)生的循環(huán)驅(qū)動(dòng)壓頭往往不能應(yīng)對(duì)突變的工況以及急劇上升的熱流，吸液芯會(huì)由于突變工況和急劇上升的熱流產(chǎn)生干涸—斷流現(xiàn)象，對(duì)高熱流密度器件的安全有效運(yùn)行產(chǎn)生危害。此外，受熱面熱負(fù)荷與循環(huán)工質(zhì)量始終無法得到匹配，系統(tǒng)的運(yùn)行阻力較大且受熱面向補(bǔ)償腔的漏熱現(xiàn)象也會(huì)較為嚴(yán)重，因此其散熱效果和運(yùn)行穩(wěn)定性不甚理想，嚴(yán)重時(shí)，甚至危及高熱流密度器件本身的運(yùn)行安全。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能夠避免產(chǎn)生工質(zhì)干涸和不穩(wěn)定波動(dòng)，提升高熱流密度器件運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性的環(huán)路熱管散熱器。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種環(huán)路熱管散熱器，包括冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括由外殼和底板組成的封閉腔體，所述底板上設(shè)置有多個(gè)蒸發(fā)槽道，多個(gè)所述蒸發(fā)槽道組成蒸發(fā)腔，所述封閉腔體的上部通過隔板分隔成膨脹腔和補(bǔ)償腔，所述補(bǔ)償腔的外周及所述補(bǔ)償腔與所述蒸發(fā)槽道之間設(shè)置有吸液芯，所述補(bǔ)償腔內(nèi)設(shè)置有連通所述補(bǔ)償腔與膨脹腔的補(bǔ)償管，所述膨脹腔內(nèi)安裝有頂板，所述頂板通過彈簧與所述隔板固定連接，所述頂板的兩側(cè)分別通過波紋管與所述外殼固定，所述頂板上安裝有膨脹調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述蒸發(fā)腔通過蒸汽連接管路與所述冷凝器的進(jìn)口連接，所述冷凝器的出口通過液體連接管路與所述補(bǔ)償腔連接，形成環(huán)路。

所述外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置有絕熱腔。

所述膨脹調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括與所述頂板固定連接的頂桿、電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絲杠，所述絲杠與所述頂桿螺紋連接，所述底板的受熱面上安裝有檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置的輸出端與所述電機(jī)控制器連接，控制所述電機(jī)通過所述膨脹傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述頂桿帶動(dòng)所述頂板上下移動(dòng)。

所述頂桿兩側(cè)設(shè)置有滑槽，所述外殼與所述滑槽滑動(dòng)配合。

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一齒輪、第二齒輪，所述第一齒輪與所述電機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合，所述第二齒輪與所述絲杠固定連接，所述第一齒輪的直徑大于所述第二齒輪的直徑。

所述電機(jī)、第一齒輪、第二齒輪和絲杠安裝于防水機(jī)殼內(nèi)，所述頂桿穿過所述防水機(jī)殼與所述頂板固定連接。

所述檢測(cè)裝置為溫度或壓力傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的環(huán)路熱管散熱器通過膨脹腔、補(bǔ)償腔及膨脹調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，帶動(dòng)相連接的波紋管及頂板擠壓或抽吸膨脹腔中貯存的工質(zhì)，強(qiáng)制膨脹腔內(nèi)貯存的工質(zhì)進(jìn)入補(bǔ)償腔中或強(qiáng)制抽吸位于補(bǔ)償腔內(nèi)的工質(zhì)回流至所述膨脹腔內(nèi)，補(bǔ)充或排除循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)工質(zhì)量，使得循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)循環(huán)量始終與施加于受熱面的熱負(fù)荷大小或熱負(fù)荷的變化速率保持同步變化。以此，通過主動(dòng)方式控制被動(dòng)式冷卻散熱設(shè)備，克服傳統(tǒng)熱管在高負(fù)荷運(yùn)行以及面對(duì)熱沖擊時(shí)，環(huán)路熱管蒸發(fā)器易產(chǎn)生干涸和不穩(wěn)定波動(dòng)的技術(shù)難題，以提升高熱流密度器件運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，并能大幅拓展環(huán)路熱管的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

2、本實(shí)用新型的環(huán)路熱管散熱器中的膨脹調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以采用自動(dòng)控制，通過設(shè)置于所述受熱面的溫度或壓力測(cè)點(diǎn)，及時(shí)獲取高熱流密度器件運(yùn)行過程中受熱面的溫度或運(yùn)行壓力分布信息，當(dāng)熱負(fù)荷產(chǎn)生變化或波動(dòng)時(shí)，能夠控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)置于膨脹腔上的頂板，使用方便，可靠性高。

附圖說明

圖1所示為本實(shí)用新型的環(huán)路熱管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為環(huán)路熱管散熱器的驅(qū)動(dòng)部分原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。