[发明专利]一种新型蒸发器结构及其应用

说明书

本发明属于蒸发器领域，并具体公开了一种新型蒸发器结构及其应用，其包括上壳体、加热面和毛细芯，上壳体的开口处与加热面相连，顶部开设有沟槽，左右两侧开设有出口和入口，加热面面向密闭空间的一侧上设置有多个肋，肋与肋之间形成蒸汽槽道，并且其上设置有肋板，该肋板与沟槽相连，加热面与上壳体靠近出口的一侧围成一集气腔；毛细芯容置于上壳体内并被肋板隔断，毛细芯一面与加热面紧密接触，另一面与蒸发器上壳体形成密闭空腔以作为补偿腔，补偿腔被肋板分割成两个腔室，肋板靠近入口的一侧开设有使两个腔室连通的分流口。本发明可有效解决大面积热源散热过程中蒸发器承压能力有限及易变形问题，具有散热效果好，散热效率高等优点。

技术领域

本发明属于蒸发器领域，更具体地，涉及一种新型蒸发器结构及其应用。

背景技术

环路热管(LHP)是一种高效的两相热控设备，具有传输距离远、传热温差小、无运动部件、无噪音等优点，成为地面及航天航空电子器件散热的重要手段。LHP作为一种分体式热管，其工作原理简单，具体地：蒸发器加热面与热源贴合，热量通过加热面导入与其紧邻的蒸汽槽道，液体工质在毛细芯表面经蒸汽槽道中热量的作用蒸发而产生蒸汽，蒸汽沿着蒸汽槽道进入蒸汽管路，然后到达辐射器(冷凝器)中释放蒸汽携带的显热同时冷凝成过冷液体，在毛细芯产生的毛细力作用下，补偿腔中的工质被抽吸到蒸发侧，同时辐射器中冷凝的液体工质通过液体管路回到补偿腔，保证工质循环的连续性。完成这样一个循环后，热量就从热端被搬运到冷端，从而达到对热源的散热控温目的。

平板式LHP系统中蒸发器具有平的热接触表面，易于与常规热源表面贴合。相较于圆柱式LHP系统，不需要鞍座结构过渡，减小了热源与蒸发器之间的热阻，同时减轻LHP系统质量而减小系统自身热容问题，此外平板式LHP系统具有较大的热接触面积，可以有效降低热源自身携带热流。然而，较大的热接触面积容易使蒸发器发生变形，从而影响其散热效果，尤其对于工作压力较高的工质，承压能力有限的缺点严重制约着平板式LHP系统的优势发挥及其应用范围。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种新型蒸发器结构及其应用，通过对其关键组件如蒸发器上壳体、加热面和毛细芯的具体结构及其设置方式进行研究与改进，可有效解决大面积热源散热过程中蒸发器承压能力有限及易变形问题，该新型蒸发器结构既保留了小型平板式LHP系统的优势，又拓宽了LHP系统选择工质的范围，对于地面电子器件及航天航空中具有较大面积热源的设备如卫星的TR组件、功率放大器来说，将新型蒸发器结构应用于平板式LHP系统中具有散热效果好，散热效率高等优点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种新型蒸发器结构，其包括蒸发器上壳体、加热面和毛细芯，其中：

所述蒸发器上壳体为顶部封闭底部开口的空腔结构，所述空腔结构的底部开口与所述加热面相连以形成一密闭空间，该蒸发器上壳体的顶部开设有沟槽，左右两侧开设有出口和入口，所述出口与外部蒸汽管路连接，所述入口与外部液体管路连接，所述蒸汽管路穿过外部设置的冷凝器后与液体管路相连以形成闭合回路；

所述加热面面向所述密闭空间的一面上设置有多个肋，所述肋与肋之间形成蒸汽槽道，并且该面上还设置有肋板，该肋板与蒸发器上壳体顶部的沟槽相连，所述加热面与蒸发器上壳体靠近所述出口的一侧围成一空腔作为集气腔，用于收集来自蒸汽槽道的蒸汽；

所述毛细芯设于空腔结构的内部并被所述肋板隔断，该毛细芯的一面与所述加热面紧密接触，另一面与所述蒸发器上壳体形成密闭空腔以作为补偿腔，该补偿腔被所述肋板分割成两个腔室，所述肋板靠近所述入口的一侧开设有分流口，以此使所述补偿腔的两个腔室连通，进而将来自液体管路中的液体分流至所述两个腔室中。

作为进一步优选的，所述肋板为多组，所述肋板为板状结构或柱状结构。

作为进一步优选的，所述肋的断面为矩形、梯形或三角形。

作为进一步优选的，所述蒸汽槽道为平行的或者呈辐射状。