[发明专利]一种内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置及其工作方法

权利要求书

1.一种内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，包括多通道蒸发器(1)、蒸汽管道(2)、冷凝器(3)、液体管道(4)和多孔膜，其特征在于，多通道蒸发器(1)与冷凝器(3)处于同一高度，多通道蒸发器(1)通过蒸汽管道(2)和液体管道(4)与冷凝器(3)相连，构成完整的工质循环通道；多通道蒸发器(1)包括多个并行的微通道(9)、受热面(11)、液体联箱(5)和蒸汽联箱(6)，液体联箱(5)和蒸汽联箱(6)分别构建于多通道蒸发器(1)的入口端和出口端，所述多孔膜包括亲液多孔膜(7)和疏液多孔膜(8)，亲液多孔膜(7)内插在液体联箱(5)中，疏液多孔膜(8)内插在蒸汽联箱(6)中；

多通道蒸发器(1)的微通道(9)的数量最少为两根，其排列方式为顺排或叉排；当受热面(11)为多个时，需装配与受热面(11)相同数量的多通道蒸发器(1)与至少一个冷凝器(3)，微通道(9)的形状和数量根据传热总量和热流密度安排；

冷凝器(3)包括蛇形冷凝管(12)和散热翅片(10)，散热翅片(10)增大了冷凝面积,散热翅片(10)上开设有固定孔，通过在固定孔中穿上支撑架(13)对冷凝管(12)进行固定，冷凝管(12)为并联的多根，均从蒸汽联箱(6)伸出并从液体联箱(5)进入。

2.根据权利要求1所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，其特征在于，亲液多孔膜(7)为不锈钢金属网、铝网、镍网、铜网或者其他金属网，疏液多孔膜(8)为聚四氟乙烯多孔材料、尼龙材料或者其他有机材料。

3.根据权利要求1所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，其特征在于，亲液多孔膜(7)的孔径为微米量级，疏液多孔膜(8)的孔径为纳米量级。

4.根据权利要求1所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，其特征在于，亲液多孔膜(7)和疏液多孔膜(8)均通过镶边的方式进行固定，镶边的材料为具有一定硬度的金属或者非金属。

5.根据权利要求1所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，其特征在于，多通道蒸发器(1)内的微通道(9)的边壁通过烧结或者喷涂金属粉末以构造毛细吸液芯，或者在微通道(9)的壁面上刻画狭缝、沟槽的微细结构。

6.根据权利要求1所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置，其特征在于，冷凝器(3)为水冷或者风冷或者混合冷却。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置的工作方法，其特征在于，

对散热装置进行抽真空操作并注入低沸点工质，当受热面(11)受热时，热量会经过壁面传递给微通道(9)内的低沸点工质，低沸点工质达到沸点并蒸发，蒸发产生的蒸汽汇集在蒸汽联箱(6)内，蒸汽在蒸汽联箱(6)内混合重新分配；

当蒸汽通过疏液多孔膜(8)时，由于疏液多孔膜(8)的疏液亲气特性，蒸汽自由通过并被均匀分配到冷凝器(3)中，蒸汽所携带的液体被疏液多孔膜(8)截留回流到多通道蒸发器(1)的微通道(9)中并对微通道(9)进行润湿；

进入冷凝器(3)中的蒸汽冷凝产生的液体通过液体管道(4)到达液体联箱(5)，当液体通过亲液多孔膜(7)时，由于亲液多孔膜(7)的亲液疏气特性，液体自由通过亲液多孔膜(7)，并根据各个微通道(9)的实际蒸发量而自适应调节供应液体量；

当微通道(9)内发生两相流来回震荡时，亲液多孔膜(7)阻碍两相流中气泡的通过，抑制沸腾不稳定性在多通道蒸发器(1)内的发生。

8.根据权利要求7所述的内插多孔膜汽液相分离式回路热管散热装置的工作方法，其特征在于，低沸点工质为去离子水、丙酮、FC-72、R123、R1233zd或者其他低沸点有机工质及其混合物。