[发明专利]可双面加热的蒸发器及基于该蒸发器的平板环路热管

说明书

本发明涉及航天器及地面其它电子设备散热技术领域，具体涉及一种高效传热元件。一种可双面加热的蒸发器及基于该蒸发器的平板环路热管，所述蒸发器包括：蒸发器壳体、毛细芯；毛细芯包括：蒸发芯以及夹在蒸发芯中间位置的传输芯；蒸发芯的上下端面设有蒸气槽道；毛细芯设置在蒸发器壳体内部；其中，蒸气槽道与蒸发器壳体的上、下内壁面贴合，传输芯的一端突出于蒸发芯，且并位于储液器内。本发明解决了常规平板环路热管只可单面加热的技术问题，毛细芯采用上下两侧蒸发芯、中间传输芯的三明治结构，实现两侧提供大毛细力蒸发界面、内部实现低流阻液体传输的功能。

技术领域

本发明涉及航天器及地面其它电子设备散热技术领域，具体涉及一种高效传热元件。

背景技术

环路热管是一种高效两相传热设备，其具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点，由于具有众多其它传热设备无可比拟的优点，环路热管在航空、航天以及地面电子设备散热等众多领域中具有十分广阔应用前景。

如图1所示，环路热管主要包括蒸发器、冷凝器、储液器、蒸气管线和液体管线。整个循环过程如下：液体在蒸发器中的毛细芯外表面蒸发，吸收蒸发器外的热量，产生的蒸气从蒸气管线流向冷凝器，在冷凝器中释放热量给热沉冷凝成液体，最后经过液体管路流入储液器，储液器内的液体工质维持对蒸发器内毛细芯的供给。

毛细芯是环路热管蒸发器的核心部件，其主要作用如下：多孔结构毛细芯与热源接触的表面作为蒸发面，蒸发面的毛细小孔形成弯月面，提供驱动工质循环的毛细驱动力，而液体循环流入储液器后，通过毛细芯传输至蒸发器。

平板结构的环路热管因为其所需安装空间小，蒸发器与热源平面便于安装，是近年来的研究热点和重点应用方向。而矩形平板环路热管由于储液器在蒸发器一侧，厚度上可以做到更薄，具有更好的发展优势。

对于常规的平板环路热管，只在蒸发器一侧有蒸气槽道，在该侧加热可以正常工作，在无蒸气槽道的对侧加热则会引起以下问题：

(1)对于单一毛细芯结构的平板环路热管，在蒸发器一侧带有蒸气槽道，可以在该侧加热。在无蒸气槽道的对侧加热时，由于毛细芯本身传热热阻的存在，会形成较大的蒸发器过热度。

(2)对于如图2所示的复合毛细芯结构的平板蒸发器，毛细芯的蒸发芯一侧有蒸气槽道，另一侧为传输芯。当在蒸发器的蒸气槽道侧加热时，环路热管可以有效工作；当在蒸发器的无蒸气槽道侧(传输芯侧)加热时，传输芯被加热，容易发生核态沸腾，产生蒸气将导致储液器向蒸发芯的供液中断。

在实际工程应用中，由于小型化、模块化设计需求，空间布局要求紧凑，会出现在两个发热器件中间布置吸热蒸发器的三明治式结构，此时蒸发器两侧都需要加热，对平板蒸发器提出新的技术需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可双面加热的蒸发器，能够解决传统平板环路热管蒸发器非槽道侧加热引起的蒸发器过热度增大、传输芯容易发生核态沸腾引起的环路热管无法正常运行的问题。

所述的可双面加热的蒸发器，包括：蒸发器壳体和设置在所述蒸发器壳体内部的毛细芯；其特征在于：

所述毛细芯包括：蒸发芯以及夹在所述蒸发芯中间位置的传输芯；所述蒸发芯的上下端面分别设有一个以上蒸气槽道；

两端的所述蒸气槽道分别与所述蒸发器壳体的上、下内壁面贴合，所述传输芯的一端伸出所述蒸发芯与储液器连通。

使用时蒸发器的上下外壁面与发热设备贴合，用于吸收设备热量，毛细芯内的液体吸收热量蒸发变成蒸气，通过蒸气槽道流向蒸气管路；传输芯用于实现从储液器向蒸发芯的低流阻液体传输。