[發明專利]一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管

在審

• 申請號: 202011053137.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112179191A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 魏進家;劉蕾;楊小平;張永海;袁博;周杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，包括蒸發器(1)、噴射泵(3)、射流換熱腔(4)和冷卻器(6)；蒸發器底面為水平換熱面(1-1)，射流換熱(4)的側面為豎直換熱面(4-3)，其中，蒸發器(1)的液體出口與噴射泵(3)相連，蒸發器(1)的氣體出口與噴射泵(3)相連，噴射泵(3)與射流換熱腔(4)相連，射流換熱腔(4)經冷卻器(6)與蒸發器(1)的液體入口相連。

2.根據權利要求1所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，噴射泵(3)包括蒸汽噴嘴(3-1)、液體噴嘴(3-3)和混合腔(3-4)；蒸汽噴嘴(3-1)和液體噴嘴(3-3)均與混合腔(3-4)相連通，混合腔(3-4)出口與射流換熱腔(4)相連；蒸汽噴嘴(3-1)與液體噴嘴(3-3)之間的壁面上噴涂有特氟龍涂層(3-2)。

3.根據權利要求2所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，特氟龍涂層(3-2)的厚度為0.3-0.5mm。

4.根據權利要求1所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，水平換熱面(1-1)一側用于與水平熱源貼合，另一側加工有若干蒸汽槽道(1-2)，蒸汽槽道(1-2)上方為毛細芯(1-5)，毛細芯(1-5)上方為補償腔(1-4)，若干蒸汽槽道(1-2)出口經集汽槽(1-3)、蒸汽管路(2)與噴射泵(3)的蒸汽噴嘴(3-1)相連通。

5.根據權利要求1所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，液體入口設置在補償腔(1-4)的一端壁面上，液體出口設置在另一端壁面上；液體入口與冷卻器(6)相連，液體出口與噴射泵(3)相連；

射流換熱腔(4)的豎直換熱面(4-3)外壁用于與豎直熱源貼合，內壁上設置有若干規則排列的柱狀微結構(4-4)；射流換熱腔(4)的頂部內壁設置有半導體制冷片(4-2)，半導體制冷片(4-2)上設置有若干排翅片(4-1)。

6.根據權利要求5所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，翅片(4-1)為橢圓形，風的來流方向與橢圓的長軸平行，且沿風來流方向相鄰的兩排翅片交錯布置；

豎直換熱面(4-3)上柱狀微結構(4-4)覆蓋的區域不小于豎直熱源的換熱面；柱狀微結構為正方形，正方形的邊長為30-60μm，柱間距為30-60μm，柱高為80-100μm；噴射泵(3)水平放置，噴射泵(3)出口與豎直換熱面的水平距離為4-6mm。

7.根據權利要求1所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，蒸發器(1)通過第三液體管路(8)與噴射泵(3)相連，蒸汽管路(2)和第三液體管路(8)為氟樹脂管或硅膠管，第三液體管路(8)兩端均采用焊接-快擰接頭進行連接，蒸汽管路(2)與蒸發器(1)通過焊接-快擰接頭相連，蒸汽管路(2)與噴射泵(3)通過螺紋-快擰接頭相連，冷卻器(6)采用退火處理后的軟態銅管，冷卻器(6)與蒸發器(1)和射流換熱腔(4)通過焊接相連。

8.根據權利要求1所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，補償腔(1-4)內液體為FC-72、甲醇或乙醇；冷卻器(5)采用翅片管式風冷冷卻器；

毛細芯通過以下過程制得：將金屬粉末填入模具中，鋪平并壓實，升溫至800-1000℃，燒結40-60min，將若干層紫銅絲網平鋪于燒結后的金屬粉末上，并對紫銅絲網壓實，升溫至400-500℃，保溫80-100min后冷卻至室溫，形成毛細芯，取出毛細芯。

9.根據權利要求8所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，金屬粉末為枝狀的不銹鋼、鎳或者鈦，金屬粉末的篩分直徑為30-60μm，燒結后金屬粉末總厚度為3-5mm，紫銅絲網為250-500目，壓實后多層紫銅絲網的總厚度為0.3-1mm。

10.根據權利要求8所述的一種適用于兩垂直熱源的平板式環路熱管，其特征在于，對金屬粉末壓實時，采用的壓力為80-150MPa，對紫銅絲網壓實時，采用的壓力為0.5-1MPa；燒結和保溫均在氬氣保護下進行。