[实用新型]一种环路热管用复合吸液芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及热能工程技术领域，更具体的说，是涉及一种环路热管用复合吸液芯。

背景技术

环路热管被广泛应用于航空航天、大功率LED以及大型服务器等领域中高热流密度器件的冷却散热。环路热管是一种依靠毛细抽力驱动，利用相变进行传热的闭式两相循环传热装置。环路热管的蒸发器和冷凝器是相对分离的两个部件，因而可根据实际应用灵活布置蒸发器和冷凝器的位置，并通过蒸汽连管和液体连管形成回路。然而环路热管本身存在着许多不足，主要表现为两个方面：一方面是侧壁的导热和吸液芯的漏热，另一方面是吸液芯回流阻力和毛细压头不能兼顾。首先，一部分来自底板的热量会经由侧壁向吸液芯和补偿腔传递，另有一部分热量会通过吸液芯向补偿腔泄露，上述有害热量传递主要是由于环路热管蒸发器的固有结构引起，会导致吸液芯以及补偿腔内部循环工质产生相变，因而补偿腔和蒸发腔无法建立循环所需的压差，容易导致环路热管的启动失败。此外，传统吸液芯由于粒径单一，使得吸液芯不能很好的同时兼顾较大的毛细压头和较小的回流阻力，虽然已有不同粒径的复合吸液芯出现在理论研究领域，但复杂的工艺流程和制造成本限制了环路热管的进一步应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环路热管用复合吸液芯，具有毛细压头大、回流阻力小，并且能够有效避免环路热管在启动初期由于蒸发器壳体漏热和吸液芯的背向导热效应而导致环路热管的启动失败。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种环路热管用复合吸液芯，由金属粉末、相变小球及孔隙构成；所述金属粉末为直径为25-150微米的金属粉末；所述相变小球由相变小球外壳及外壳内的相变材料构成，所述相变小球的直径为1-3mm；所述相变材料的固液相变温度比环路热管中工质的沸点低3℃；所述孔隙的大小通过控制不同粒径的金属粉末和相变小球的比例来实现。

所述金属粉末为铜粉或镍粉。

所述相变小球外壳选用镍为其组成材料。

所述相变材料选用通过控制分子量达到所需设定相变温度的石蜡。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

复合吸液芯的设置可有效避免环路热管在启动初期由于蒸发器壳体漏热和吸液芯的背向导热效应而导致环路热管的启动失败，有利于环路热管的顺利启动，提高了环路热管运行的稳定性；复合吸液芯在其靠近微槽道侧具有较大毛细压头的同时，整体结构具有回流阻力小的特点；且复合吸液芯制造过程工艺相对简单，所使用铜粉粒径具有一致性，造价低廉

附图说明

图1所示为带复合吸液芯的环路热管原理图；

图2所示为本实用新型一种环路热管用复合吸液芯的结构示意图；

图中：1.金属粉末，2.相变小球，3.相变小球外壳，4.孔隙，5.相变材料，6.底板，7.外壳，8.微槽道，9.蒸汽流动空间，10.蒸汽连管，11.冷凝器，12.液体连管，13.补偿腔，14.混合层，15.铜粉层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1-图2，本实用新型一种环路热管用复合吸液芯由金属粉末1、相变小球2及孔隙4构成；所述金属粉末1为直径为25-150微米的金属粉末，可为铜粉或镍粉，本实用新型优选铜粉作为吸液芯的材料；所述相变小球2由相变小球外壳3及相变材料5构成，所述相变小球2的直径为1-3mm，所述相变小球外壳3优选镍为其组成材料；所述相变材料5的选择应根据环路热管的实际运行温度选择，且所述相变材料5的固液相变温度应比环路热管中工质的沸点低3℃左右，本实用新型优选可通过控制分子量达到所需设定相变温度的石蜡作为所述相变材料5的相变材料。所述金属粉末1和所述相变小球2混合并经过烧结后相互之间形成孔隙4，所述孔隙4的大小可通过在不同吸液芯位置控制不同粒径的金属粉末1和相变小球2的比例来实现。