[發(fā)明專利]高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器及環(huán)路熱管

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810202226.8
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108489312A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪艷;周日海;徐天瀟;張興磊;陸騰;陳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海利正衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器及環(huán)路熱管，包括外殼體，外殼體包括底板和頂板，底板上具有受熱部，外殼體的側(cè)面上設(shè)有出氣口，殼體內(nèi)并排設(shè)置有第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層，第一毛細(xì)芯層設(shè)置于受熱部上，第二毛細(xì)芯層位于第一毛細(xì)芯層的上方，第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層之間形成有蒸汽腔，蒸汽腔內(nèi)設(shè)有分別連接第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層的引流部，引流部用于將工質(zhì)從第二毛細(xì)芯層引流至第一毛細(xì)芯層，出氣口與蒸汽腔連通，頂板與第二毛細(xì)芯層之間形成有用于存放工質(zhì)的補(bǔ)償腔。本發(fā)明提供的高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器及環(huán)路熱管強(qiáng)化了徑向上的熱傳導(dǎo)性能，能夠?qū)⒋鬅崃髅芏取⒏吖β实臒嵩囱杆倬鶞鼗档蜔嵩唇Y(jié)溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱能工程技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器及環(huán)路熱管。

背景技術(shù)

環(huán)路熱管被廣泛用于各種高熱流密度器件領(lǐng)域發(fā)熱元器件的冷卻散熱，其依靠蒸發(fā)器中的毛細(xì)抽力驅(qū)動工質(zhì)循環(huán)，利用工質(zhì)相變傳熱的環(huán)路系統(tǒng)，是由普通熱管發(fā)展而來的一種分體式熱管。與普通熱管相比，環(huán)路熱管的不同之處在于：其毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)只存在于蒸發(fā)器中，且蒸發(fā)器和冷凝器是相互分離的，因此蒸汽管路和液體管路就可以任意布置，所以環(huán)路熱管具有更廣泛的應(yīng)用范圍。此外，環(huán)路熱管具有傳熱能力強(qiáng)，等溫性好，傳輸距離長等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的散熱布置。

進(jìn)一步地，環(huán)路熱管采用平板式蒸發(fā)器比采用傳統(tǒng)的圓柱型蒸發(fā)器更合理，其原因在于：(1)平板式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)簡單緊湊、便于安裝；(2)平板式蒸發(fā)器的壁面溫度更均勻，有利于實(shí)現(xiàn)高熱流密度的散熱；(3)平板式蒸發(fā)器更有利于與散熱元器件相對接。

然而，普通的平板熱管底部受熱面上部常為槽道結(jié)構(gòu)，實(shí)際使用中外熱源并不是整個蒸發(fā)器的底部，常為局部區(qū)域，當(dāng)外界輸入熱流時，在熱流施加位置工質(zhì)迅速發(fā)生相變，下壁面通過導(dǎo)熱傳遞熱量，使得非熱源位置工質(zhì)不能迅速響應(yīng)發(fā)生相變作用，導(dǎo)致蒸發(fā)器壁面溫度不均，當(dāng)熱流密度大時甚至出現(xiàn)熱源位置液體工質(zhì)局部燒干現(xiàn)象，同時由于槽道結(jié)構(gòu)尺寸的限制，無法避免蒸發(fā)器出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡堵住出氣口

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器及環(huán)路熱管。

本發(fā)明提供一種高熱流密度適應(yīng)性的環(huán)路熱管蒸發(fā)器，外殼體包括底板和頂板，底板上具有受熱部，外殼體的側(cè)面上設(shè)有出氣口，殼體內(nèi)并排設(shè)置有第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層，第一毛細(xì)芯層設(shè)置于受熱部上，第二毛細(xì)芯層位于第一毛細(xì)芯層的上方，第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層之間形成有蒸汽腔，蒸汽腔內(nèi)設(shè)有分別連接第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層的引流部，引流部用于將工質(zhì)從第二毛細(xì)芯層引流至第一毛細(xì)芯層，出氣口與蒸汽腔連通，頂板與第二毛細(xì)芯層之間形成有用于存放工質(zhì)的補(bǔ)償腔。

優(yōu)選地，引流部包括毛細(xì)結(jié)構(gòu)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)的兩端分別與第一毛細(xì)芯層與第二毛細(xì)芯層連接。

優(yōu)選地，毛細(xì)結(jié)構(gòu)為燒結(jié)圓柱。

優(yōu)選地，引流部還包括剛性的金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)套設(shè)于燒結(jié)圓柱的外表面。

優(yōu)選地，燒結(jié)圓柱的材質(zhì)為銅、銀或鎳，結(jié)構(gòu)形式為粉末燒結(jié)形式或多孔泡沫金屬，孔隙率為50～90％，平均孔徑為10～55um。

優(yōu)選地，金屬圓環(huán)的材質(zhì)為不銹鋼或者銅。

優(yōu)選地，第二毛細(xì)芯層包括厚芯以及和厚芯相連的薄芯，厚芯位于薄芯的上方，引流部與薄芯連接。

優(yōu)選地，厚芯的材質(zhì)為銅、銀或鎳，結(jié)構(gòu)形式為粉末燒結(jié)形式或多孔泡沫金屬，孔隙率選擇50～90％，平均孔徑在10～55um，薄芯為200～400目的不銹鋼絲網(wǎng)；第二毛細(xì)芯層的整體厚度在5～50mm。

優(yōu)選地，第一毛細(xì)芯層的材質(zhì)為銅、銀或鎳，結(jié)構(gòu)形式為粉末燒結(jié)形式或多孔泡沫金屬，厚度為0.5～2mm，孔隙率為50～90％，平均孔徑為10～55um范圍。