[发明专利]一种旋转式环路热管蒸发散热装置

说明书

本发明公开一种旋转式环路热管蒸发散热装置，包括下壳体与上壳体组成的封闭工作腔体，工作腔体内通过一上定位座与两下定位座对接形成的圆形空间限制安装有在内圆周内侧形成独立的补偿腔的可周向旋转的环状吸液芯，下壳体的外底部为受热面，下壳体与两下定位座及环状吸液芯所包围的空间形成有蒸发腔，环状吸液芯的内圆周上安装有吸液芯旋转轮毂，吸液芯旋转轮毂与根据受热面的温度以控制吸液芯转动的电机的旋转轴相连接。本发明通过封闭工作腔体安装可旋转变更位置的环状吸液芯，通过控制电机根据受热面上的温度反馈而控制环状吸液芯转动以变更位置，可主动有效地抑制或缓解恒定热流以及非恒定热流工况下环路热管的背向导热和漏热等现象。

技术领域

本发明涉及热能工程领域，更具体的说是涉及一种旋转式环路热管蒸发散热装置。

背景技术

近年来，电子产品设备、航空航天、能源化工等领域高热流密度器件技术得到了飞速发展，相关器件与设备的集成程度越来越高，导致单一设备和整机的散热量急剧增加。高负荷、大功率设备的散热问题成为了制约相关领域技术飞跃的最大障碍。环路热管被认为同时具备较佳应用潜力和散热效果的新型散热装置，但由于环路热管蒸发器自身存在背向导热和漏热等不利因素，在运行过程中容易导致吸液芯出现非正常断流和蒸发腔干涸现象，使得被冷却散热设备产生热量无法及时有效被带走即失效现象，危及被冷却散热设备的安全。目前，环路热管尚无法有效被应用于较高恒定热流密度以及非恒定热流散热领域，当前本领域的科研工作者主要从环路热管系统优化、材料选择与加工、吸液芯、充灌工质等方面探索解决之道，但实际应用效果并不理想，且依然无法有效、主动地应对较高恒定热流及非恒定热流作用下的热负荷和热冲击，系统运行温度高且稳定性较差，限制了相关产业的进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于环状吸液芯的高效稳定、结构简单、容易实现的旋转式环路热管用蒸发散热装置，适用于较高恒定热流与非恒定热流条件下被冷却散热设备的不同散热需求。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种旋转式环路热管蒸发散热装置，包括下壳体与上壳体组成的封闭工作腔体，所述工作腔体内通过一上定位座与两下定位座对接形成的圆形空间限制安装有通过所述上壳体与下壳体的配合而在内圆周内侧形成独立的补偿腔的可周向旋转的环状吸液芯，所述下壳体的外底部为受热面，所述下壳体与两下定位座以及环状吸液芯所包围的空间形成有独立的蒸发腔，所述环状吸液芯的内圆周上安装有吸液芯旋转轮毂，所述吸液芯旋转轮毂与根据所述受热面的温度以控制所述吸液芯转动的电机的旋转轴相连接。

所述环状吸液芯为圆环吸液芯或偏心圆环吸液芯，所述偏心圆环吸液芯的外圆周与上定位座、下定位座的圆弧面所对应的圆心位置重合，且所述偏心圆环形吸液芯的内外圆周对应圆心位置不重合。

所述环状吸液芯的孔隙率为45％、55％、65％和75％中的一种。

所述上定位座与下定位座的内侧弧形面上分别具有与所述环状吸液芯的外圆周面上的吸液芯环状槽道相啮合定位连接的配合槽道。

所述受热面上安装温度检测反馈装置，与所述电机连接。

所述环状吸液芯的内圆周面上有吸液芯旋转轮毂安装定位孔，所述吸液芯旋转轮毂的按120度间隔分布的辐条通过所述吸液芯旋转轮毂安装定位孔与所述环状吸液芯固定。

所述上定位座与下定位座分别通过定位柱及定位孔对应安装在所上壳体与下壳体内，所述上定位座与下定位座通过定位肋柱及对应的定位孔相连接。

所述下壳体的内侧设有旋转轴支撑孔，一端安装在所述旋转轴支撑孔中的所述旋转轴与所述吸液芯旋转轮毂连接后另一端自所述下壳体的另一侧伸出而与设在所述下壳体外部的所述电机相连接。

所述蒸发腔通过设在下壳体上的蒸汽出口与外接冷凝装置的入口连接；所述补偿腔通过设在下壳体上的液体补偿管与外接冷凝装置的出口连接。