[實用新型]回路熱管用冷凝器的類螺旋形流道結構

有效

• 申請號: 201821916280.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN209445863U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 吳亦農;劉成;李南茜;謝榮建
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

本專利公開了一種回路熱管用冷凝器的類螺旋形流道結構。涉及的冷凝器殼體由高熱導率材料制成，內部有類螺旋形流道，流道從冷凝器邊緣入口處在與冷凝器上下底面平行的平面中以類似于螺旋形狀繞行到冷凝器的中間部位，再以此時的流道終點為新起點，從其中間部位在之前繞行的流道間隙中以類螺旋形狀繞行出冷凝器。從側視角度來看，先繞行進入冷凝器的流道和后繞行出的流道相互交替出現，不同溫度的流體能在冷凝器內部進行逆流換熱；從俯視圖角度看，流道整體呈現類似螺旋形狀。該流道布置形式能使冷凝器穩定工作時溫度均勻性良好，結構簡單緊湊，成本低，具有良好的應用前景。

技術領域

本專利涉及一種冷凝器，具體涉及一種回路熱管用冷凝器的類螺旋形流道結構。

背景技術

節能技術作為推動經濟可持續發展的關鍵因素受到諸多關注，高效傳熱是節約能源的重要途徑?；芈窡峁茏鳛橐环N被動式的高效傳熱裝置，以其遠距離、大熱量的傳輸能力得到越來越廣泛的應用。其主要的工作過程如下：儲液器中的液態工質被毛細結構產生的毛細力抽吸到蒸發器內的毛細芯外表面，液態工質吸收由熱源傳遞給蒸發器的熱量而汽化后流經氣體管線進入冷凝器；氣態工質在冷凝器中液化并進一步過冷后流經液體管線而回到儲液器，以此形成循環來完成熱量從熱源到冷源的傳遞。

冷凝器是回路熱管不可或缺的重要組成部分，其主要作用是使流過其中的氣相工質冷凝液化成液態工質。常用冷凝器主要的流道結構有蛇形管結構，平行通道結構等，尚存在溫度均勻性較差，流動阻力大等缺陷。

隨著回路熱管換熱技術日趨成熟，對冷凝器的要求也越來越高，除了換熱效率高、體積小、重量輕等要求以外，溫度均勻性已經成為很多設計制造者需要考慮的技術要求。良好的溫度均勻性能減少冷凝器內部工質物性的突變，使其流動穩定而減少波動；冷凝器整體因溫度差異而產生的形變小，其與冷源的耦合效率高，換熱效率高。

冷凝器工作時必須與冷源耦合。冷凝器的殼體會因溫度升高而產生膨脹，若其各部位溫度差異過大會造成膨脹形變的不均勻，可能會造成冷凝器失效；當冷凝器與固體冷源進行耦合時，各部位較大的溫度差異造成大的膨脹形變差異也會使耦合間隙變大，造成耦合效率低，傳熱熱阻大和換熱效率低，甚至造成冷源和冷凝器的工作失效。

在上述背景下，本專利能解決回路熱管用冷凝工作過程中溫度不均勻的問題。

發明內容

本專利目的在于解決回路熱管用冷凝器工作過程中溫度不均勻的問題。主要專利內容為冷凝器流道的類螺旋形結構：即流道從冷凝器邊緣入口處在與冷凝器上下底面平行的平面中以類似于螺旋形狀繞行到冷凝器的中間部位，再以此時的流道終點為新起點，從其中間部位在之前繞行的流道間隙中以類螺旋形狀繞行出冷凝器。先后繞行的流道在冷凝器中間部位連接相通，即冷凝器內部只有一條流道。從側視角度來看，先繞行進入冷凝器的流道和后繞行出的流道相互交替出現；從俯視圖角度看，流道整體呈現類似螺旋形狀。

本專利優點在于能使不同溫度的流體在冷凝器內部進行逆流換熱，冷凝器各部位溫度因此更均勻，各處因溫差而引起的形變小，與冷源耦合效率高。

附圖說明

圖1為回路熱管冷凝器的類螺旋流道結構示意圖。其中1為冷凝器殼體，2為流道。冷凝器的內部流體為回路熱管的工質，流體會通過設計的類螺旋形流道：即流道從冷凝器殼體邊緣入口處在與冷凝器上下底面平行的平面中以類似于螺旋形狀繞行到冷凝器的中間部位，再以此時的流道終點為新起點，從其中間部位在之前繞行的流道間隙中以類螺旋形狀繞行出冷凝器。先后繞行的流道在冷凝器中間部位連接相通，即冷凝器內部只有一條流道。從側視角度來看，先繞行進入冷凝器的流道和后繞行出的流道相互交替出現，相鄰的兩條流道內部工質的局部流動方向相反；從俯視圖角度看，流道整體呈現類似螺旋形狀。流道內只有一種工質，不同溫度的同種工質能在冷凝器內部進行逆流換熱，冷凝器穩定工作時能達到良好的溫度均勻性。

具體實施方式

以紫銅作為上下殼體；