[发明专利]用于小型毛细泵回路的双尺寸丝网结构的平板式蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热力工程技术领域的蒸发器，具体是一种用于小型毛细泵回路的双尺寸丝网结构的平板式蒸发器。

背景技术

CPL(毛细泵两相流体回路)是一种利用工质相变传递热量的装置，它具有较高的传热能力、控温能力强、能够实现长距离无附加动力的能量传递等优点，是空间站、现代通讯卫星、宇宙飞船以及电子设备冷却的理想系统。CPL系统主要包括蒸发器、冷凝器、储液器、蒸汽通道、液体以及控制系统(加热器、温度传感器)。CPL主要是依靠工质在蒸发器内吸收热量而蒸发汽化，产生的蒸汽经过蒸汽通道进入冷凝器，蒸汽在冷凝器中放出热量而凝结成液体，凝结液在蒸发器毛细芯产生的毛细抽吸力的作用下而回到冷凝器，完成系统循环。

目前，用于CPL的蒸发器大多采用管式蒸发器，而管式蒸发器不适合用来冷却平板热负荷。

经对现有技术的文献检索发现，国内外有关平板型蒸发器的文献资料非常少，在国内的专利申请中典型的有专利公开号为CN 1725946A采用平板式蒸发器，该专利提出的带微槽传热面的多层金属网吸液芯结构。吸液芯是采用单一目数的丝网。其丝网产生的毛细力这虽然能满足CPL运行时的需要，但是CPL运行时的阻力较大，降低了CPL系统的传热效率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于小型毛细泵回路的双尺寸丝网结构的平板式蒸发器。该蒸发器的核心就是采用双尺寸丝网结构，毛细力取决于上层目数较大的丝网(细丝网)，而底层采用目数较小的丝网(粗丝网)作为液体通道，这就在不降低毛细力的前提下，降低系统的阻力。

本发明是采用以下技术方案实现的，本发明包括底座、上盖、毛细芯、毛细芯支撑架以及气体通道和液体通道。底座和上盖配合并通过O形圈密封。毛细芯、毛细芯支撑架均设置在底座和上盖之间，液体通道位于底座底部，是蒸汽冷凝成液体后流回蒸发器的通道；毛细芯支撑架位于毛细芯上部，气体通道位于毛细芯上部，用来导出蒸汽。

所述的毛细芯是由两种规格的不锈钢丝网组成的，丝网总厚度为6mm-9mm，底层用的是150目的丝网，其厚度约为2mm-4mm；上层用的是300目的丝网，其厚度约为4mm-5mm。上层丝网较细，有较大的毛细力，下层丝网较粗，有利于减少系统阻力。

本发明与现有的技术相比，具有以下显著优点：

(1)能减小CPL系统的阻力

本发明的蒸发器所用的毛细结构的设计上，采用双尺寸丝网结构，上层采用目数较高的丝网，底部采用目数较低的丝网，这样在不降低系统毛细力的前提下，减小了系统的阻力。

(2)本发明所采用的毛细结构为多层丝网压制而成，因而制作简单，无需专用设备，降低了系统的制作费用。

附图说明

图1为本发明CPL蒸发器的结构图；

图1中，1为底座，2为粗不锈钢丝网，3为细不锈钢丝网，4为气体通道，5为O形圈，6为上盖，7为毛细芯支撑架，8为液体通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：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。

如图1所示，本实施例是一种平板结构，包括包括底座1、上盖6、毛细芯(包括粗不锈钢丝网2、细不锈钢丝网3)、毛细芯支撑架7以及气体通道4和液体通道8。底座1和上盖6采用法兰螺栓连接方式，并采用O形圈5密封。毛细芯、毛细芯支撑架7均设置在底座1和上盖6之间，液体通道8位于底座1底部，是蒸汽冷凝成液体后流回蒸发器的通道；毛细芯支撑架7位于毛细芯上部，气体通道4位于毛细芯上部，用来导出蒸汽。

本实施例采用双尺寸丝网结构设计的平板式蒸发器。毛细芯是由两种规格的不锈钢丝网组成的，上层为细不锈钢丝网3，底层为粗不锈钢丝网2。

本实施例中蒸发器的底座1采用金属铜制作而成。毛细结构是蒸发器的重要构成部分，液体工质这里发生相变而产生的毛细抽吸力使整个CPL系统的动力，同时这里又是系统阻力损失最大的部件。为了既能满足整个系统运行所需的毛细力，又能降低系统阻力，

本实施例中蒸发器的毛细芯使用两种规格的不锈钢丝网组成的，这样既能满足系统毛细力的需要，又能降低系统的阻力，提高系统的换热效率。本发明中的毛细芯的丝网总厚度为6mm-9mm，底层用的是150目的粗不锈钢丝网2，其厚度约为2mm-4mm；上层用的是300目的细不锈钢丝网3，其厚度约为4mm-5mm。

本实施例工作性能良好，结构简单，制作方便，这种蒸发器和具有单一尺寸丝网结构的蒸发器相比，可以降低整个系统的总热阻，提高系统的传热效率，并能改善和提高系统的运行性能。