CN115900403A - 一种环路热管 - Google Patents
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Abstract
一种环路热管，包括蒸发器、汽体管线、冷凝器、液体管线和补偿器，所述蒸发器和所述补偿器共用外部壳体，所述补偿器内有第二毛细芯；第一毛细芯位于所述蒸发器内，并使所述蒸发器和所述壳体之间形成第一蒸汽腔和第二蒸汽腔；所述汽体管线将所述第一蒸汽腔连通到所述冷凝器；所述液体管线将所述冷凝器连通到所述补偿器；还包括次管线，将所述第二蒸汽腔连通到所述冷凝器，或者将所述第二蒸汽腔连通到所述液体管线。本发明一种环路热管，其工作时，蒸发器向补偿器的漏热小,减小了对过冷度的要求，使其热传输性能提高。
Description
技术领域
本发明关于传热装置，尤指一种环路热管。
背景技术
环路热管是一种先进的热量传输元件。环路热管工作时，其蒸发器的压力和温度皆高于补偿器，因此，蒸发器向补偿器漏热。依据环路热管工作原理，该热量需要通过回流液体的过冷度来抵消，以维持补偿器的热平衡。但这样会使环路热管冷热两端的温差增大，传热性能变差。因此，需要尽可能减小该漏热。通过蒸发器和补偿器之间的壳体及环路热管毛细芯的导热是上述热负荷的重要来源，因此，减小该导热对提高环路热管传热性能具有重要意义。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种环路热管，能够降低环路热管的蒸发器向补偿器的漏热，提高其传热性能。
本发明采用如下技术方案：
一种环路热管，包括蒸发器、汽体管线、冷凝器、液体管线和补偿器，其特征在于，所述蒸发器和所述补偿器共用外部壳体，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体共同界定一密闭腔室并设有第一毛细芯，所述第一毛细芯将所述密闭腔室分隔成所述蒸发器和所述补偿器，所述第一毛细芯位于所述蒸发器内；所述第一毛细芯包括主部和余部，所述主部远离所述补偿器，并与所述壳体形成第一蒸汽腔，所述余部靠近所述补偿器，并与所述壳体形成第二蒸汽腔；所述补偿器内有第二毛细芯，所述第二毛细芯与所述第一毛细芯接触或连接；
所述第一毛细芯将所述第二蒸汽腔与所述第一蒸汽腔隔离开，以阻止气相工质在所述第二蒸汽腔与所述第一蒸汽腔之间流通，所述第一毛细芯将所述第二蒸汽腔与所述补偿器隔离开，以阻止气相工质在所述第二蒸汽腔与所述补偿器之间流通；
所述汽体管线，将所述第一蒸汽腔连通到所述冷凝器；
所述液体管线，将所述冷凝器连通到所述补偿器；还包括，
次管线，将所述第二蒸汽腔连通到所述冷凝器，或者将所述第二蒸汽腔连通到所述液体管线。
可选的，所述第一毛细芯为整体毛细结构，所述第一毛细芯的余部有多个凹陷结构，所述多个凹陷结构通过一凹槽连通，与所述壳体形成所述第二蒸汽腔。
可选的，所述第一毛细芯为粉末烧结体。
可选的，所述第一毛细芯由多层毛细结构层层叠形成。
可选的，所述毛细结构层上有贯穿孔，相邻所述毛细结构层上的所述贯穿孔至少部分重叠形成贯穿通道，靠近所述上壳体或者靠近所述下壳体的所述毛细结构层上有槽道，所述槽道连通所述贯穿通道，与所述壳体形成所述第二蒸汽腔。
可选的，所述毛细结构层材质为一层或多层的丝网或者金属纤维毡或者泡沫金属，构成所述第一毛细芯的多层所述毛细结构层材质相同或相异。
可选的，所述第二毛细芯为所述第一毛细芯的一部分，由所述第一毛细芯的余部向所述补偿器延伸形成。
可选的，所述第二毛细芯为单独的毛细结构。
可选的，所述蒸发器与所述补偿器呈水平排布或垂直排布。
可选的，所述第一毛细芯的主部的形状为表面积较大的形状，如铲齿形。
与现有技术相比，本发明一种环路热管工作时，蒸发器沿壳体向补偿器的漏热，以及沿蒸发器内的第一毛细芯向补偿器的漏热，会引起工质在第二蒸汽腔内汽化，吸收了上述热负荷，汽化后的工质进入次管线，经冷凝后，并最终回到补偿器。从而显著降低了对蒸发器内液体工质的过冷度要求，使得环路热管的性能提高。
附图说明
图1为本发明一种环路热管的一种实施例的示意图；
图2为图1中上壳体打开后的结构示意图；
图3为本发明中第一毛细芯及第二毛细芯的第一实施例的示意图；
图4为本发明中第一毛细芯及第二毛细芯的第二实施例的示意图；
图5为图4的爆炸图。
以上图中：1-蒸发器，2-汽体管线，3-冷凝器，4-液体管线，5-补偿器，6-次管线，11-第一毛细芯，51-第二毛细芯，12-第一蒸汽腔，13-第二蒸汽腔，111-第一毛细芯的主部，112-第一毛细芯的余部，110、110a、110b、110c、110d-毛细结构层，1121-凹陷结构，1122-凹槽，1123-贯穿孔，1124-贯穿通道，1125-槽道，100-壳体，101-上壳体，102-下壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
请参照图1和图2，本发明一种环路热管的一种实施例的示意图。其包括，蒸发器1，汽体管线2，冷凝器3，液体管线4，补偿器5以及次管线6。蒸发器1与补偿器5共用外部壳体100，壳体100包括上壳体101和下壳体102。上壳体101和下壳体102构成一封闭腔室，内有第一毛细芯11，第一毛细芯11将封闭腔室分隔成蒸发器1和补偿器5。第一毛细芯11包括第一毛细芯的主部111和第一毛细芯的余部112。第一毛细芯的主部111远离补偿器5，第一毛细芯的余部112靠近补偿器5。
第二毛细芯51位于补偿器5内。第一毛细芯11与第二毛细芯51接触或连接。
第一毛细芯的主部111与壳体100围成第一蒸汽腔12。第一毛细芯的余部112与壳体100围成第二蒸汽腔13。汽体管线2连通第一蒸汽腔12与冷凝器3，液体管线4连通冷凝器3与补偿器5。本实施例中，次管线6连通第二蒸汽腔13与冷凝器3。但不以为限，次管线6也可将第二蒸汽腔13连通至液体管线4。
第一毛细芯的主部111的形状为表面积较大的形状，如铲齿形。
本实施例中，蒸发器1与补偿器5呈水平排布，但不以为限，蒸发器1与补偿器5也可以呈垂直排布。
本发明的基本工作原理：蒸发器1处的下壳体102与热源接触，使蒸发器1吸收热量，第一蒸汽腔12内的工质发生汽化，汽化后的工质沿汽体管线2进入冷凝器3，在冷凝器3内放热冷凝后，沿液体管线4返回至补偿器5，并在第一毛细芯11及第二毛细芯51的毛细力作用下返回蒸发器1，由此完成一轮循环。与此同时，由于蒸发器1内的温度和压力高于补偿器5内工质的温度和压力，蒸发器1通过壳体100及第一毛细芯11向补偿器5传导热量，导热至第二蒸汽腔13时，第二蒸汽腔13内的工质受热汽化，吸收了该热量，之后气相工质沿次管线6流入冷凝器3，在冷凝器3内放热冷凝后，随流经汽体管线2的冷凝工质一起经液体管线4返回补偿器5，并在第一毛细芯11及第二毛细芯51的毛细力作用下返回至蒸发器1，由此完成一轮循环。如此，显著降低了蒸发器1漏入补偿器5的热量。从而显著降低了对蒸发器1内液体工质的过冷度要求，使得环路热管的性能提高。
请参照图3，本发明中第一毛细芯及第二毛细芯的第一实施例的示意图。第一毛细芯11为整体毛细结构，其包括第一毛细芯的主部111和第一毛细芯的余部112。第一毛细芯的余部112上有多个凹陷结构1121，凹陷结构1121通过凹槽1122连通在一起，并与壳体100(图上未示出)共同围成第二蒸汽腔13。第一毛细芯11可为粉末烧结体，但不以为限。第二毛细芯51可为第一毛细芯11的一部分，由第一毛细芯的余部112向补偿器5延伸形成。但不以为限，第二毛细芯51也可为单独的毛细结构，可在下壳体102(图上未示出)上烧结粉末形成，并与第一毛细芯11接触。第一毛细芯的主部111呈铲齿形。
请参照图4及图5，本发明中第一毛细芯及第二毛细芯的第二实施例的示意图。第一毛细芯11由多层毛细结构层110层叠形成,并形成第一毛细芯的主部111和第一毛细芯的余部112。毛细结构层110上有多个贯穿孔1123，相邻毛细结构层如毛细结构层110b和毛细结构层110c上的贯穿孔1123部分重叠形成贯穿通道1124。靠近壳体100(图上未示出)的毛细结构层110a上有槽道1125，槽道1125连通所有贯穿通道1124，并与壳体100形成第二蒸汽腔13。本实施例中，第二毛细芯51为第一毛细芯11的一部分，由靠近下壳体102(图上未示出)的毛细结构层110d向补偿器5延伸形成。
毛细结构层110材质为一层或多层的丝网或者金属纤维毡或者泡沫金属。毛细结构层110a、110b、110c及110d材质相同或不同。
相邻毛细结构层110上的贯穿孔1123部分重叠相比完全重叠，其形成的贯穿通道1124具有更大的表面积，能够吸收更多第一毛细芯11向补偿器5的漏热，效果更佳。
综合本发明一种环路热管的上述实施例所述，本发明能够显著降低蒸发器通过壳体及毛细芯向补偿器的漏热，提高了其热传输性能。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环路热管，包括蒸发器、汽体管线、冷凝器、液体管线和补偿器，其特征在于，所述蒸发器和所述补偿器共用外部壳体，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体共同界定一密闭腔室并设有第一毛细芯，所述第一毛细芯将所述密闭腔室分隔成所述蒸发器和所述补偿器，所述第一毛细芯位于所述蒸发器内；所述第一毛细芯包括主部和余部，所述主部远离所述补偿器，并与所述壳体形成第一蒸汽腔，所述余部靠近所述补偿器，并与所述壳体形成第二蒸汽腔；所述补偿器内有第二毛细芯，所述第二毛细芯与所述第一毛细芯接触或连接；
所述第一毛细芯将所述第二蒸汽腔与所述第一蒸汽腔隔离开，以阻止气相工质在所述第二蒸汽腔与所述第一蒸汽腔之间流通，所述第一毛细芯将所述第二蒸汽腔与所述补偿器隔离开，以阻止气相工质在所述第二蒸汽腔与所述补偿器之间流通；
所述汽体管线，将所述第一蒸汽腔连通到所述冷凝器；
所述液体管线，将所述冷凝器连通到所述补偿器；还包括，
次管线，将所述第二蒸汽腔连通到所述冷凝器，或者将所述第二蒸汽腔连通到所述液体管线。
2.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第一毛细芯为整体毛细结构，所述第一毛细芯的余部有多个凹陷结构，所述多个凹陷结构通过一凹槽连通，与所述壳体形成所述第二蒸汽腔。
3.根据权利要求2所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第一毛细芯为粉末烧结体。
4.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第一毛细芯由多层毛细结构层层叠形成。
5.根据权利要求4所述的一种环路热管，其特征在于：
所述毛细结构层上有贯穿孔，相邻所述毛细结构层上的所述贯穿孔至少部分重叠形成贯穿通道，靠近所述上壳体或者靠近所述下壳体的所述毛细结构层上有槽道，所述槽道连通所述贯穿通道，与所述壳体形成所述第二蒸汽腔。
6.根据权利要求4或5所述的一种环路热管，其特征在于：
所述毛细结构层材质为一层或多层的丝网或者金属纤维毡或者泡沫金属，构成所述第一毛细芯的多层所述毛细结构层材质相同或相异。
7.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第二毛细芯为所述第一毛细芯的一部分，由所述第一毛细芯的余部向所述补偿器延伸形成。
8.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第二毛细芯为单独的毛细结构。
9.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述蒸发器与所述补偿器呈水平排布或垂直排布。
10.根据权利要求1所述的一种环路热管，其特征在于：
所述第一毛细芯的主部的形状为表面积较大的形状，如铲齿形。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115900403A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118640719A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-09-13 | 西安交通大学 | 一种环路热管散热装置及其制备方法 |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6227288B1 (en) * | 2000-05-01 | 2001-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Multifunctional capillary system for loop heat pipe statement of government interest |
| JP2008180444A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Fujikura Ltd | ループヒートパイプ |
| US20080283223A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Industrial Technology Research Institute | Heat Dissipation System With A Plate Evaporator |
| TW201209366A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Foxconn Tech Co Ltd | Loop heat pipe |
| CN102419123A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-04-18 | 华南理工大学 | 反重力鼓泡式环路热管 |
| US20130044432A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Fujitsu Limited | Loop heat pipe, and electronic apparatus including loop heat pipe |
| US20130186602A1 (en) * | 2010-10-08 | 2013-07-25 | Astrium Sas | Heat transfer system |
| CN104613801A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-05-13 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种环路热管的蒸发器和散热装置 |
| EP2940416A1 (en) * | 2012-12-28 | 2015-11-04 | Ibérica del Espacio, S.A. | Loop heat pipe apparatus for heat transfer and thermal control |
| JP2017110869A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 富士通株式会社 | ループヒートパイプ構造、製造方法及び電子機器 |
| TWI604173B (zh) * | 2016-11-09 | 2017-11-01 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | Heat sink device applied to loop heat pipe and manufacturing method of its shell |
| CN107702574A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-16 | 华中科技大学 | 一种纵向供液蒸发器 |
| CN108253830A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | 中国科学院理化技术研究所 | 具有辅助输液管路的回路热管 |
| CN109990631A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-07-09 | 北京空间飞行器总体设计部 | 可双面加热的蒸发器及基于该蒸发器的平板环路热管 |
| CN110530185A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-03 | 西安交通大学 | 一种带支路的微结构液体自驱动平板式环路热管 |
| CN213543314U (zh) * | 2020-10-23 | 2021-06-25 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种附加旁路的回路热管 |
| CN113834359A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-12-24 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 环路热管、降低环路热管传热温差的方法及组件 |
| CN215572347U (zh) * | 2021-08-03 | 2022-01-18 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 一种环路热管 |
| CN216245752U (zh) * | 2021-03-01 | 2022-04-08 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 环路热管、降低环路热管传热温差的组件 |
-
2021
- 2021-08-03 CN CN202110883532.4A patent/CN115900403A/zh active Pending
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6227288B1 (en) * | 2000-05-01 | 2001-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Multifunctional capillary system for loop heat pipe statement of government interest |
| JP2008180444A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Fujikura Ltd | ループヒートパイプ |
| US20080283223A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Industrial Technology Research Institute | Heat Dissipation System With A Plate Evaporator |
| TW201209366A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Foxconn Tech Co Ltd | Loop heat pipe |
| US20130186602A1 (en) * | 2010-10-08 | 2013-07-25 | Astrium Sas | Heat transfer system |
| US20130044432A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Fujitsu Limited | Loop heat pipe, and electronic apparatus including loop heat pipe |
| CN102419123A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-04-18 | 华南理工大学 | 反重力鼓泡式环路热管 |
| EP2940416A1 (en) * | 2012-12-28 | 2015-11-04 | Ibérica del Espacio, S.A. | Loop heat pipe apparatus for heat transfer and thermal control |
| US20150338171A1 (en) * | 2012-12-28 | 2015-11-26 | Ibérica Del Espacio, S.A. | Loop heat pipe apparatus for heat transfer and thermal control |
| CN104613801A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-05-13 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种环路热管的蒸发器和散热装置 |
| JP2017110869A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 富士通株式会社 | ループヒートパイプ構造、製造方法及び電子機器 |
| TWI604173B (zh) * | 2016-11-09 | 2017-11-01 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | Heat sink device applied to loop heat pipe and manufacturing method of its shell |
| CN107702574A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-16 | 华中科技大学 | 一种纵向供液蒸发器 |
| CN108253830A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | 中国科学院理化技术研究所 | 具有辅助输液管路的回路热管 |
| CN109990631A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-07-09 | 北京空间飞行器总体设计部 | 可双面加热的蒸发器及基于该蒸发器的平板环路热管 |
| CN110530185A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-03 | 西安交通大学 | 一种带支路的微结构液体自驱动平板式环路热管 |
| CN213543314U (zh) * | 2020-10-23 | 2021-06-25 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种附加旁路的回路热管 |
| CN113834359A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-12-24 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 环路热管、降低环路热管传热温差的方法及组件 |
| CN216245752U (zh) * | 2021-03-01 | 2022-04-08 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 环路热管、降低环路热管传热温差的组件 |
| CN215572347U (zh) * | 2021-08-03 | 2022-01-18 | 苏州圣荣元电子科技有限公司 | 一种环路热管 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘成志;杨帆;董德平;陆燕;: "乙烷双蒸发器低温回路热管的实验研究", 低温与特气, no. 03, 28 June 2012 (2012-06-28) * |
| 周顺涛;莫青;张红星;苗建印;: "深冷环路热管超临界启动实验研究", 低温工程, no. 03, 15 June 2010 (2010-06-15) * |
| 李楠;柏立战;: "结构参数对环路热管稳态工作性能的影响", 数学的实践与认识, no. 01, 8 January 2015 (2015-01-08) * |
| 柏立战;林贵平;张红星;: "重力辅助环路热管稳态运行特性的实验研究", 航空学报, no. 05, 25 September 2008 (2008-09-25) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118640719A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-09-13 | 西安交通大学 | 一种环路热管散热装置及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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