[發明專利]用于分離式重力熱管的蒸發器

在審

• 申請號: 201610818528.9
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107796250A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 尚召彬;王洪杰;任天曉;閆濤
• 申請（專利權）人: 山東冰橋換熱科技有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及換熱設備行業領域，具體地說是一種用于分離式重力熱管的蒸發器。

背景技術

分離式重力熱管廣泛地應用于換熱領域，分離式重力熱管有兩個主要部分：蒸發器和冷凝器，其中蒸發器和熱源耦合，冷凝器和冷源耦合，蒸發器和冷凝器之間通過連管連接，蒸發器的位置在高度方向上低于冷凝器的位置，以便冷凝器內氣體凝結產生的液體可以依靠重力流入蒸發器，液體在蒸發器內吸熱蒸發變成氣體，氣體向上流動再次回到冷凝器，實現相變循環換熱。

分離式重力熱管的冷凝器通常是翅片管換熱器的形式，這種形式在換熱器領域已獲得廣泛應用。分離式重力熱管的蒸發器在某些應用場合下也可以采用翅片管換熱器，這類場合指的是熱源為流動的氣體或液體的場合，因為只有流動的氣體或液體才能夠和密集的翅片實現高效、充分的換熱。對于熱源是固體的情況，無法使用翅片管，蒸發器必須具有一個或多個表面，依靠表面和熱源耦合，實現高效的換熱。實際應用中，蒸發器通常做成平板狀。

在平板狀蒸發器中，平板內部有豎排孔，液體在豎排孔內吸熱蒸發變成氣體，平板上部和下部均有水平孔，分別作為氣體匯管和液體匯管。在常規的設計中，液體應從蒸發器底部的液體匯管進入，在豎排孔內蒸發變成氣體，氣體向上進入氣體匯管后流出。但此種設計的缺點是液體蒸發只是集中在豎排孔的中下部，豎排孔上部的區域未充分用來蒸發換熱，造成蒸發器內的蒸發過程溫差大，降低了換熱效率。

針對這一問題，專利CN 1535748A和專利CN 101029803B均介紹了新的平板狀蒸發器結構，通過在蒸發器的中上部引入液體，實現降膜蒸發。然而，實際應用中這種降膜蒸發的結構仍然存在問題，當蒸發器熱負荷較大時，從蒸發器上部流入的液體會迅速蒸干，形成浮動的氣膜，阻止后續的液體進一步向下流動，從而造成了液體只能在豎排孔的中上部蒸發，由于豎排孔底部的空間并未充分利用，同樣會造成蒸發過程的溫差大，換熱效率低。

現有發明CN 1535748A中也提到了豎排孔內布置毛細結構，但該發明提的是溝槽方案，由于在現有的加工工藝下，溝槽的寬度較大，無法提供足夠的毛細力使得液體布滿整個豎排孔高度，該發明的方案只是其核心方案降膜蒸發的一個輔助工藝，只是能夠增加一部分蒸發面積。因此該發明(及類似發明)主張的毛細結構與本發明的毛細結構無論從結構形式、所起作用等方面均不相同。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于分離式重力熱管的蒸發器，以解決現有技術中導致的上述多種缺陷。

用于分離式重力熱管的蒸發器，包括本體、豎排孔、液體匯管、氣體匯管、液體入口管、氣體出口管、絲網、支撐絲網，其特征在于本體的下端設置有液體匯管，液體匯管上設置有豎排孔，豎排孔上方設置有氣體匯管，液體匯管和氣體匯管之間通過豎排孔支撐貫通，豎排孔、液體匯管和氣體匯管三者管腔相通，方便液體或氣體通過流通，豎排孔的內壁上設置有絲網，高目數絲網的頂端設置有支撐絲網，絲網和支撐絲網的材質可為銅絲網或不銹鋼絲網，絲網和支撐絲網的目數至少為200目以上，絲網的層數為5-10層，卷制成環狀結構。

液體匯管的一端設置有液體入口管，氣體匯管的一端設置有氣體出口管，本體為板式結構。

其中支撐絲網可以有兩種形式，一種是圓環，沿豎排孔高度方向上布置多個圓環，圓環的外徑略大于環狀絲網結構的內徑，以便能夠有一個壓力，把絲網緊壓在豎排孔的內壁上；

另一種結構形式是整個一個套筒，套筒的高度與豎排孔相同或略小于豎排孔高度，套筒的外徑略大于環狀絲網結構的內徑，以便能夠有一個壓力，把絲網緊壓在豎排孔的內壁上，套筒的圓柱狀側面上布置多個小孔，以便液體蒸發產生的氣體能夠比較順暢地排到豎排孔2的中心氣體區域。

本發明的優點在于：豎排孔內壁布置高目數絲網，底部進入的液體在絲網毛細力的作用下，會沿高度方向充滿整個豎排孔，在整個高度方向上均勻蒸發，從而充分利用了換熱面積，減小了換熱溫差，提高了換熱效率；同時，絲網的引入也增加了蒸發面的比表面積，進一步降低了換熱溫差，提高換熱效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例結構示意圖。

其中：本體1、豎排孔2、液體匯管3、氣體匯管4、液體入口管5、氣體出口管6、絲網7、支撐絲網8。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。