[發明專利]一種環路熱管的蒸發器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610698243.6
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106288530B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 曲偉;陳思員;薛志虎;俞繼軍
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F28D15/04;F28F9/26;F25B43/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明涉及一種環路熱管的蒸發器及其制備方法，該蒸發器包括外筒壁、吸熱面、上端蓋、毛細芯和兩端開口的汽液隔離桶，其中外筒壁、吸熱面和上端蓋形成空腔結構，毛細芯與吸熱面貼合，汽液隔離桶的一端與毛細芯表面接觸，并將毛細芯壓緊在吸熱面上，汽液隔離桶的另一端與上端蓋固定連接，汽液隔離桶將外筒壁、吸熱面和上端蓋形成的空腔結構分為兩部分，汽液隔離桶內部空腔為蒸汽腔，汽液隔離桶外部空腔為液體腔，本發明蒸發器結構設計巧妙，性能優異，有效保證了蒸發器內的汽、液分離，能承受一定的正壓和負壓，即耦合面不易變形，且加工方法簡單可靠，便于批量生產。

技術領域

本發明涉及一種環路熱管的蒸發器及其制備方法，屬于工程熱物理、熱管學科中環路熱管技術領域。

背景技術

熱管是一種高性能的傳熱元件，是靠內部工作介質(工質)的蒸發、凝結和回流而將熱量不斷從熱源傳向熱匯的裝置。熱管的應用十分廣泛，隨著科技的發展，熱管的需求不斷增長。

環路熱管(Loop Heat Pipe，LHP)一般由蒸發器、補償室、隔離器、冷凝器、蒸汽管和液體管組成。蒸汽器設計和加工方法是實現LHP預期性能的關鍵。

熱管的結構多種多樣，LHP是熱管的一種。目前，科技發展迫切需要較高熱流、較遠距離傳熱、小空間取熱等特殊場合的LHP。報道的LHP，有的啟動可靠性差，有的傳熱能力小，有的工藝復雜，不能滿足一些場合的溫度控制要求，這些都與LHP的蒸發器設計不合理，工藝性不佳有直接關系。

在空間應用中，長柱形蒸發器的LHP報道得較多，毛細芯通常為圓柱形，多為燒結芯，工藝復雜，加工周期長，與蒸發器的圓柱殼體耦合，這種結構適于圓柱面取熱(Y.Maydanik,Loop Heat Pipes,Appl.Therm.Eng.25,2005,635-657；S.Launay et.al.,Parametric Analysis of Loop Heat Pipe Operation,a Literature Review,Int.J.Therm.Sci.46(7),2007,621-636；何江等，氖工質深冷環路熱管實驗研究，第14屆全國熱管會議論文集，北京，2015，227-234)。現有的平板LHP蒸發器，多采用槽道結構，即反向式蒸發器(熱流密度方向和蒸汽流出毛細芯的方向相反)，這種結構不利于汽液分離，表現是LHP的啟動強烈依賴于啟動前液體分布，可以說很多工況不能啟動，可靠性不高。

此外現有LHP蒸發器的毛細芯的加工工藝中，無論是燒結芯結構、槽道結構、還是槽道加絲網結構，多需焊接，結構實現均不太方便，汽液分離的可靠性難以得到保證。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種環路熱管的蒸發器，該蒸發器結構設計巧妙，性能優異，有效保證了蒸發器內的汽、液分離，能承受一定的正壓和負壓，即耦合面不易變形，且加工方法簡單可靠，便于批量生產。

本發明的另外一個目的在于提供一種環路熱管的蒸發器的制備方法。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種環路熱管的蒸發器，包括外筒壁、吸熱面、上端蓋、毛細芯和兩端開口的汽液隔離桶，其中外筒壁、吸熱面和上端蓋形成空腔結構，毛細芯與吸熱面貼合，汽液隔離桶的一端與毛細芯表面接觸，并將毛細芯壓緊在吸熱面上，汽液隔離桶的另一端與上端蓋固定連接，汽液隔離桶將外筒壁、吸熱面和上端蓋形成的空腔結構分為兩部分，汽液隔離桶內部空腔為蒸汽腔，汽液隔離桶外部空腔為液體腔。

在上述環路熱管的蒸發器中，還包括蒸汽流出管接頭和液體回流管接頭，所述蒸汽流出管接頭與蒸汽腔連通，所述液體回流管接頭與液體腔連通。

在上述環路熱管的蒸發器中，蒸汽流出管接頭和液體回流管接頭相互垂直，且蒸汽流出管接頭的內徑大于液體回流管接頭的內徑。