[實用新型]一種熱管裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820525140.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208443240U
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙雅楠;梁驚濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/04
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本實用新型涉及一種熱控設(shè)備，尤其涉及一種熱管裝置。所述熱管裝置，包括冷凝器、傳輸管和蒸發(fā)器，所述冷凝器、傳輸管和蒸發(fā)器順次連接構(gòu)成封閉腔體，在垂直于所述熱管裝置長度的方向上，所述蒸發(fā)器至少有一個截面尺寸大于所述傳輸管的截面尺寸。本實用新型的熱管裝置，外形簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，更容易進行彎折，便于系統(tǒng)靈活布局，而且具有更優(yōu)異的柔性傳熱、遠距離傳熱的效果；在垂直于所述熱管裝置長度的方向上，蒸發(fā)器至少有一個截面尺寸大于傳輸管的截面尺寸，從而大幅度擴展了熱管裝置的蒸發(fā)換熱面積，從而既能夠進行柔性傳熱，又具有了較大的換熱面積，更有利于與面積較大的散熱器耦合裝配，能夠具有更好的散熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種熱控設(shè)備，尤其涉及一種熱管裝置。

背景技術(shù)

熱管是一種高效的傳熱設(shè)備，其傳熱能力比金屬導熱高一個或兩個數(shù)量級，被稱為熱的超導體。傳統(tǒng)熱管主要包括金屬殼體、毛細結(jié)構(gòu)和工作介質(zhì)，毛細結(jié)構(gòu)通常由槽道或燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并且分布于整個熱管長度方向上，在熱管長度方向上它的管材截面積相同，由于熱管結(jié)構(gòu)簡單，傳熱性能穩(wěn)定，在航空、航天、通信、電子器件等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

與此同時，這種結(jié)構(gòu)也存在一些不利影響，首先，當熱管需要進行遠距離傳熱時，要求它具有較大的毛細力和較小的流動阻力，由于熱管軸向長度方向上布滿毛細結(jié)構(gòu)，為了增大毛細力而減小毛細結(jié)構(gòu)的毛細尺寸時，會造成液體流動阻力增大，反之，為了降低液體工質(zhì)的流動阻力而增大毛細結(jié)構(gòu)的毛細尺寸，又會導致熱管毛細力降低，這兩種情況都會導致熱管遠距離傳熱困難；其次，傳統(tǒng)熱管在長度方向上截面積相同，為了滿足柔性傳熱的要求，截面積受到限制，因此熱管的蒸發(fā)面積和冷凝面積也隨之受到限制，當散熱器件面積較大時，熱管只能與散熱面的一部分接觸，影響散熱效果，如果通過擴大單根熱管的截面積或者采用雙孔結(jié)構(gòu)的熱管時，雖然能夠增加與散熱面的接觸面積，但是熱管在傳輸過程中的柔性大幅度降低，通過采用多根熱管并排布置時，將會使熱管固定和裝配變得復雜，而且在散熱系統(tǒng)中將會占用更多的空間，這些問題極大地限制了傳統(tǒng)熱管在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。

回路熱管也是一種利用工作介質(zhì)發(fā)生氣液相變進行高效傳熱的熱控設(shè)備，主要包括蒸發(fā)器、冷凝器、氣體管路、液體管路，通過氣體管路、液體管路將蒸發(fā)器和冷凝器進行連接，組成封閉回路，與傳統(tǒng)熱管相比，其吸液芯僅存在于蒸發(fā)器內(nèi)部，蒸發(fā)器與冷凝器之間通過柔性金屬薄壁管連接，工質(zhì)流經(jīng)金屬薄壁管能夠獲得更小的流動阻力，并且能更好地在冷源與熱源之間進行柔性連接，更有利于實現(xiàn)遠距離傳熱、隔離振動和電磁干擾等，而且氣液工質(zhì)分別沿著不同路徑流動，避免發(fā)生流動攜帶問題，因此傳熱效率更高，在航天、超導、電子器件等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是回路熱管的蒸發(fā)器和冷凝器之間通常具有兩條、三條甚至更多條傳輸管路，結(jié)構(gòu)繁瑣復雜，在與散熱器件耦合時需要占用更多的系統(tǒng)空間，并且在很多應(yīng)用場合中布置管路的時候需要設(shè)置更多的固定結(jié)構(gòu)，這些因素給回路熱管的實際應(yīng)用帶來了很多不便。

實用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的是提供一種可擴展換熱面積的熱管裝置，以解決現(xiàn)有熱管裝置的較高柔性傳熱與較大換熱面積不能兼顧的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種熱管裝置，包括冷凝器、傳輸管和蒸發(fā)器，所述冷凝器、傳輸管和蒸發(fā)器順次連接構(gòu)成封閉腔體，在垂直于所述熱管裝置長度的方向上，所述蒸發(fā)器至少有一個截面尺寸大于所述傳輸管的截面尺寸。

進一步地，所述傳輸管包括管體，設(shè)于所述管體內(nèi)的腔體，以及設(shè)于所述管體內(nèi)的第一毛細結(jié)構(gòu)，所述腔體的第一端連通所述冷凝器的進氣口，所述腔體的第二端連通所述蒸發(fā)器的出氣口，所述第一毛細結(jié)構(gòu)的第一端連通所述冷凝器的出液口，所述第一毛細結(jié)構(gòu)的第二端連通所述蒸發(fā)器的進液口。

進一步地，所述冷凝器的出液口設(shè)有集液腔，并通過所述集液腔使所述冷凝器的出液口與所述第一毛細結(jié)構(gòu)的第一端連通，以使冷凝器內(nèi)冷凝的液體工質(zhì)能夠通過集液腔更順利地流入第一毛細結(jié)構(gòu)內(nèi)。