CN107084636B - 一种环路热管蒸发散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开环路热管蒸发散热装置，包括下壳体与上壳体形成的封闭工作腔体内安装的可周向旋转的半环状的吸液芯，吸液芯下表面形成蒸发腔，上壳体内形成第一控制腔与第二控制腔，第二控制腔内通过中部连接波纹伸缩片的隔板形成上控制腔、下控制腔；上控制腔安装根据受热面温度反馈驱动吸液芯旋转的电机；第一控制腔内有弹性复位装置，下控制腔内有连接波纹伸缩片的传导固定轴；吸液芯上表面上部形成补偿腔，第一控制腔、补偿腔及下控制腔经泄压管连通。本发明通过受驱动可旋转吸液芯变更位置，能实现主动抑制或缓解恒定热流及非恒定热流工况下环路热管的背向导热和漏热。

Description

一种环路热管蒸发散热装置

技术领域

本发明涉及热能工程技术领域，具体涉及一种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，提供一种基于半环状的吸液芯的高效稳定、结构简单、容易实现的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：

一种环路热管蒸发散热装置，包括底部为受热面的下壳体、上壳体，所述下壳体与上壳体连接形成的封闭工作腔体内安装有可周向旋转运动的半环状的吸液芯，所述吸液芯、下壳体及下壳体内的两个相对的吸液芯安装座所包围的空间形成连接蒸汽出口的独立的蒸发腔，所述上壳体内形成有相对的第一控制腔与第二控制腔，所述第二控制腔内部通过中部连接有波纹伸缩片的隔板形成相隔绝的上控制腔与下控制腔；所述上控制腔内安装有根据所述受热面的温度反馈而驱动所述波纹伸缩片移动进而使所述吸液芯周向旋转运动的电机；所述吸液芯的上表面上部形成连接液体补偿管的独立的补偿腔，所述第一控制腔、补偿腔及下控制腔经泄压管连通，位于所述补偿腔内的所述泄压管的区间段中部向下位置处有泄压孔。

所述上壳体内两侧相对设有第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座；所述补偿腔位于所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间；所述第一控制腔与第二控制腔分别形成在所述第一吸液芯限位座、第二吸液芯限位座与所述上壳体的内壁之间，且第一控制腔与第二控制腔的下控制腔的下部形成可使所述吸液芯进出的开口。

所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座的限位接触面具有所述吸液芯的内表面相适应的弧形面，所述吸液芯安装座与所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间形成有吸液芯周向旋转活动通道，所述补偿腔位于所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间。

所述吸液芯的一端与安装在第一控制腔内的弹性复位装置连接而另一端与安装在所述下控制腔内的与所述波纹伸缩片的下端连接的传导固定轴连接；所述电机的传动轴与所述波纹伸缩片固定；所述电机连接安装在所述受热面上的温度检测反馈装置。

所述吸液芯为半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯，所述偏心半圆环形吸液芯的偏心端与所述第一控制腔连接。

所述半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯的孔隙率为单一比例结构，或是沿周向区间渐变分布设置而在吸液芯上形成多个孔隙率自第一控制腔侧至下控制腔侧依次递增的渐变分布区间。

所述单一比例结构的孔隙率采用45％、55％、65％和75％孔隙率中的一种；所述渐变分布区间为6个，所述渐变分布区间的孔隙率自第一控制腔侧至下控制腔侧依次为25％、35％、45％、55％、65％和75％；

所述半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯的孔隙率渐变分布是自第一控制腔侧起，按照0-75度区间孔隙率为25％，75-90度区间孔隙率为35％，90-105 度区间孔隙率为45％,105-120度区间孔隙率为55％，120-135度区间孔隙率为 65％，135-180度区间孔隙率为75％。

所述半圆环形吸液芯的内外圆周、第一吸液芯限位座的外圆周与第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合。

所述偏心半圆环形吸液芯的内外圆周对应的圆心位置水平方向共线且不重合，所述偏心半圆环形吸液芯的内圆周与第一吸液芯限位座的外圆周以及第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合。

所述下壳体的内侧倾斜面上设有吸液芯安装座定位柱；所述吸液芯安装座的下侧倾斜面上设有安装座定位孔；所述下壳体与吸液芯安装座通过吸液芯安装座定位柱与安装座定位孔配合固定。

本发明具有以下益效果：

1.通过在封闭工作腔体内部采用受驱动可旋转变更位置的半环状的吸液芯，从而可根据来自受热面的温度反馈控制吸液芯转动而变更位置，实现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不利现象，相比传统环路热管有效提升了环路热管抗高热负荷和热冲击的能力，降低了热管启动所需时间和运行温度；

2.环路热管内部的控制腔和蒸发腔、补偿腔采用主动分隔设计，在保证相互独立的基础上可保证环路热管安全和稳定运行，且第一控制腔、第二控制腔的下控制腔以及补偿腔之间采用泄压管能实现均压和冗液排出，进一步提升了环路热管蒸发散热系统的稳定性、安全性和高效性。

附图说明

图1所示为半圆环形吸液芯的环路热管蒸发散热装置的外观示意图；

图2所示为图1所示环路热管蒸发散热装置的俯视图；

图3所示为图2的A向剖视图；

图4所示为单一孔隙率结构的半圆环形吸液芯的示意；

图5所示为渐变孔隙率结构的半圆环形吸液芯的示意图；

图6所示为图1所示环路热管蒸发散热装置的分解图；

图7所示为偏心半圆环形吸液芯的环路热管蒸发散热装置的外观示意图；

图8所示为图7所示环路热管蒸发散热装置的俯视图；

图9所示为图8的A向剖视图；

图10所示为单一孔隙率结构的偏心半圆环形吸液芯的示意；

图11所示为渐变孔隙率结构的偏心半圆环形吸液芯的示意图；

图12所示为图7所示环路热管蒸发散热装置的分解图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参见图1-6所示，一种半圆环形吸液芯的环路热管蒸发散热装置，包括：下壳体1、上壳体2；上壳体上设有液体补偿管3，下壳体上设有蒸汽出口4，所述下壳体1与上壳体2固定连接而在内部形成封闭工作腔体，所述下壳体1 的底部面为受热面26，所述受热面26的侧面加工有温度检测反馈装置安装孔 29，温度检测反馈装置安装孔29内设有温度检测反馈装置28，所述下壳体1内部与受热面26相邻的两侧倾斜表面上分别加工有两个与蒸汽出口4平行排列布置的吸液芯安装座定位柱9，通过与两个相对设置的吸液芯安装座8下表面上的吸液芯安装座定位孔22共同限位以固定吸液芯安装座8；所述上壳体2的内侧一体式加工有对称设置的第一吸液芯限位座21和第二吸液芯体限位座27；所述第一吸液芯限位座21的外侧与上壳体2的内表面以及半圆环形的吸液芯7的对应端之间共同形成第一控制腔10；所述第一控制腔10内设置有弹性复位装置 13，所述弹性复位装置13分别通过上底座11与上壳体内表面固定连接，通过下底座12与半圆环形的吸液芯7固定连接；与所述第一控制腔10对称，在第二吸液芯体限位座27与上壳体2之间形成的第二控制腔，所述第二控制腔内设有隔板23，所述隔板23的两端与第二控制腔的对应内侧固定连接，所述隔板 23中间位置处设有波纹伸缩片15；所述隔板23与波纹伸缩片15将第二控制腔分割形成上控制腔14与下控制腔18；所述上控制腔14内设有电机16与连接电机连接的传动轴17，所述电机16通过位于上壳体2上的与外部电源以及温度检测反馈装置28连接，所述传动轴17一端与所述电机16连接，另一端与所述波纹伸缩片15连接；所述下控制腔18内设有传导固定轴19，所述传导固定轴19 的一端与波纹伸缩片15连接，另一端与半圆环形吸液芯7的对应端连接；所述上壳体2、下壳体1、第一吸液芯限位座21和第二吸液芯体限位座27与半圆环形的吸液芯7所共同包围的空间形成独立的补偿腔5，在上壳体2的顶部中间位置有液体补偿管3深入补偿腔5内部；所述下壳体1、两个吸液芯安装座8、半圆环形的吸液芯7所共同包围的空间形成独立的蒸发腔6，与位于下壳体1的一侧的蒸汽出口连通；为防止渗入第一控制腔10与下控制腔18中的液态工质在背向导热和漏热作用下相变蒸发，出现因内部压力不均而导致半圆环形的吸液芯7产生卡壳、无法旋转情况，所述第一控制腔10与下控制腔18之间连通有泄压管20，且泄压管20位于补偿腔5区间部分的中间向下位置处设有泄压孔 24，以此起到均压、泄压和排液保护作用，确保半圆环形吸液芯7可以顺利旋转和变更位置。

其中，所述上壳体与下壳体通过焊接或螺栓连接在一起，所述吸液芯安装座8为两个，相对布置定位安装在下壳体内，并由耐磨、耐高温、低导热系数的特氟龙材料加工得到。所述第一吸液芯限位座21和第二吸液芯体限位座27 与上壳体为一体式结构。

优选的，所述弹性复位装置13为复位弹簧，所述温度检测反馈装置28可采用相应的温度传感器。

为应对实际散热需求，通过半圆环形的吸液芯7渗流至蒸发腔6内液体的相变蒸发带走受热面26的热量，所形成的蒸汽通过蒸汽出口4离开环路热管蒸发散热装置，经外部冷凝器冷凝散热作用再次转变为液态工质，并经液体补偿管3回流至补偿腔5，完成内部散热循环过程；半圆环形吸液芯7不完全与蒸发腔上部直接接触，因此蒸发腔上部对应的吸液芯温度一般要高于其它位置处吸液芯，即形成“高温区间”，而其他位置处吸液芯较少受到背向导热及漏热的影响且在补偿腔液体的持续流动浸泡下自身温度较低，即形成“低温区间”；在所述电机16、传动轴18、波纹伸缩片15、传导固定轴19以及弹性复位装置13的共同作用下，可根据温度检测反馈装置28的所测温度值，自动调整半圆环形吸液芯7的位置。

根据实际应用环境不同，所述半圆环形的吸液芯7可为整体单一孔隙率分布设计，如图4所示，在采用单一孔隙率结构时，优选半圆环形的吸液芯7的孔隙率为45％，也可为55％、65％和75％；所述半圆环形的吸液芯7也可为整体渐变孔隙率分布设计，如图5所示，即半圆环形的吸液芯7的孔隙率在周向区间上随着角度逐渐增大或逐渐增小，且半圆环形的吸液芯7的孔隙率划分成6个渐变分布区间，优选半圆环形的吸液芯7在周向不同区间上的孔隙率按照从第一控制腔10向下控制腔18方向逐渐增大分布设置，具体是按照0-45度区间孔隙率为75％，45-60度区间孔隙率为65％，60-75度区间孔隙率为55％,75-90度区间孔隙率为45％，90-105度区间孔隙率为35％，105-180度区间孔隙率为25％。

具体的，所述半圆环形吸液芯的内外圆周、第一吸液芯限位座的外圆周与第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合。

需要说明的是，所述半圆环形的吸液芯7的孔隙率按照整体单一孔隙率分布设计，可应用于安全设计范围内的恒定热流散热用，尤其是较高恒定热流散热领域。具体地，当受热面26受到恒定热流加热时，若温度检测反馈装置28 所测温度值处于正常范围内，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应吸液芯的漏热现象不明显，能够满足受热面26的散热需求，则电机16处于断电状态，半圆环形的吸液芯7位置固定不变。若所述温度检测反馈装置28所测温度值处于较高范围内且不断上升，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应吸液芯漏热现象较为明显，不能够满足受热面26的散热需求，则电机16开始通电运作，半圆环形的吸液芯7开始变更位置，即电机16将通过传动轴18和波纹伸缩片15驱动传导固定轴19向下运动，并与所述弹性复位装置13共同作用带动半圆环形吸液芯7进行旋转移动。随着半圆环形的吸液芯7位置变更，原处于蒸发腔6 上方高温区间处的吸液芯将被旋转移动至低温区间处，而原本低温区间处的吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6上方高温区间处，因此蒸发腔6上方高温区间处吸液芯的局部温度将会下降，以此达到抑制漏热和背向导热。所述半圆环形的吸液芯7每旋转15度，电机16将暂停工作1-5分钟，并通过检测温度检测反馈装置28的温度是否继续上升以判断当前蒸发腔6上方高温区间处局部温降是否满足受热面26的散热要求，若受热面温度不再增加，则电机断电，若受热面温度继续增加，则在电机16、弹性复位装置13将继续运转带动半圆环形的吸液芯7旋转移动，降低局部温度，直至在安全设计范围内满足受热面26的散热要求。

所述半圆环形的吸液芯7的孔隙率按照整体渐变孔隙率分布，可应用于安全设计范围内的非恒定热流散热用，尤其是非恒定高热流散热用领域。具体地，当所述受热面26受到非恒定热流加热时，若温度检测反馈装置28所测温度值处于正常范围内，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应的吸液芯漏热现象不明显且孔隙率能够满足受热面26散热需求，则此时电机16处于断电状态，半圆环形的吸液芯7位置固定不变。若所述温度检测反馈装置28所测温度值处于较高范围内且不断上升，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应的吸液芯漏热现象较为明显且孔隙率不能够满足受热面26散热需求，则此时电机16开始通电运作，半圆环形的吸液芯7开始变更位置，即电机16将通过传动轴18和波纹伸缩片15驱动传导固定轴19向下运动，并与所述弹性复位装置13共同作用带动半圆环形的吸液芯7进行往复旋转移动。一方面，随着所述半圆环形的吸液芯7 的位置变更，原处于蒸发腔6上方高温区间处的吸液芯将被旋转移至低温区间处，而原本低温区间处的吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6上方高温区间处，因此蒸发腔6上方高温区间处吸液芯的局部温度将会下降，以此达到抑制漏热和背向导热；另一方面，随着半圆环形的吸液芯7的位置变更，原处于蒸发腔6 上方高温区间处的低孔隙率段吸液芯将被旋转移至其它位置，而高孔隙率段吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6上方高温区间，因此蒸发腔6上方对应区间的吸液芯局部孔隙率相应增大，以此达到强化蒸发腔上方高温区间对应吸液芯的有效渗透力。所述半圆环形的吸液芯7每旋转15度，电机16将暂停工作1-5 分钟，并通过检测温度检测反馈装置28的温度是否继续上升以判断当前蒸发腔 6上方高温区间处局部温降以及增大的孔隙率是否满足受热面26的热流散热要求；若散热循环过程顺利建立(受热面温度不再增加)，则电机16断电，若散热循环过程未顺利建立(受热面温度继续增加)，则所述电机16、电机13将继续运转带动半圆环形的吸液芯7旋转移动，变更蒸发腔6上方高温区间处的孔隙率并降低局部温度，直至在安全设计范围内满足受热面26的非恒定热流散热要求。

实施例2

参见图7-12所示，一种偏心半圆环形吸液芯的环路热管蒸发散热装置，需要说明的是，本实施例2的环路热管蒸发散热装置与实施例1的区别在于吸液芯采用偏心半圆环形的吸液芯，除特别说明的外，其它的结构与实施例1相同，请参考实施例1的说明，包括：下壳体1、上壳体2；上壳体2上有液体补偿管 3，下壳体1上有蒸汽出口4，所述下壳体1与上壳体2连接在内部形成封闭工作腔体，所述下壳体1的底面为受热面26，所述受热面26侧面加工有温度检测反馈装置安装孔29，温度检测反馈装置安装孔29内设有温度检测反馈装置28，所述下壳体1内部与受热面26相邻的两侧倾斜表面上分别加工有两个与蒸汽出口4平行排列布置的吸液芯安装座定位柱9，并通过与吸液芯安装座外表面上的安装座定位孔22共同限位以相对设置的两个固定吸液芯安装座8；所述上壳体2的内侧加工有非对称的相对的第一吸液芯限位座21和第二吸液芯限位座27；所述第二吸液芯限位座27的一侧与上壳体2的内表面以及偏心半圆环形吸液芯 71的对应端之间共同构成第一控制腔10；所述第一控制腔10内设置有弹性复位装置13，所述弹性复位装置13分别通过上底座11与上壳体内表面固定连接，通过下底座12与偏心半圆环形吸液芯71固定连接；与所述第一控制腔10相对，在第一吸液芯体限位座21与上壳体2之间形成的第二控制腔，所述第二控制腔内设有隔板23，所述隔板23的两端与第二控制腔的对应内侧固定连接，所述隔板23中间位置处设有波纹伸缩片15；所述隔板23与波纹伸缩片15将第二控制腔分割形成上控制腔14与下控制腔18；所述上控制腔14内设有电机16与连接电机连接的传动轴17，所述电机16通过位于上壳体2上的线孔25与外部电源以及温度检测反馈装置28连接，所述传动轴17一端与所述电机16连接，另一端与所述波纹伸缩片15连接；所述下控制腔18内设有传导固定轴19，所述传导固定轴19的一端与波纹伸缩片15连接，另一端与偏心半圆环形吸的液芯7 的偏心端连接；所述下壳体1、上壳体2、与上壳体2一体式结构的第一吸液芯限位座21和第二吸液芯体限位座27 与偏心半圆环形吸液芯71所包围的空间形成独立的补偿腔5，在上壳体2的顶部中间位置有液体补偿管3，深入补偿腔5 内部；所述下壳体1、两个安装在下壳体内的相对的吸液芯安装座8、偏心半圆环形吸液芯71所包围的空间形成独立的蒸发腔6，与位于下壳体1的一侧的蒸汽出口连通；为防止渗入第一控制腔10与下控制腔18中的液态工质在背向导热和漏热作用下相变蒸发，出现因内部压力不均而导致偏心半圆环形吸液芯71 产生卡壳、无法旋转情况，所述第一控制腔10与下控制腔18之间连通有泄压管20，且泄压管20位于补偿腔5区间部分的中间向下位置处设有泄压孔24，以此起到均压、泄压和排液保护作用，确保偏心半圆环形吸液芯71可以顺利旋转和变更位置。

其中，所述上壳体与下壳体通过焊接或螺栓连接在一起，所述吸液芯安装座8为两个，相对布置定位安装在下壳体内，并由耐磨、耐高温、低导热系数的特氟龙材料加工得到。

优选的，所述弹性复位装置13为复位弹簧，所述温度检测反馈装置28可采用相应的温度传感器。

具体的，所述偏心半圆环形的吸液芯的内外圆周对应的圆心位置水平方向共线且不重合，所述偏心半圆环形的吸液芯的内圆周与第一吸液芯限位座的外圆周以及第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合；

其中，所述偏心半圆环形的吸液芯的外圆周对应的圆心位置的偏离距离为所述偏心半圆环形的吸液芯内径的1/14、1/16、1/18或1/20的一种。

为应对实际散热需求，本发明通过偏心半圆环形吸液芯71渗流至蒸发腔6 内液体的相变蒸发带走受热面26的热量，所形成的蒸汽在驱动压头的作用下通过蒸汽出口4离开环路热管蒸发散热装置，经外部冷凝器冷凝散热作用再次转变为液态工质，并经液体补偿管3回流至补偿腔5，完成内部散热循环过程；所述偏心半圆环形吸液芯71不完全与蒸发腔上部直接接触，因此蒸发腔上部对应吸液芯温度一般要高于其它位置处吸液芯，即形成“高温区间”，而其他位置处吸液芯较少受到背向导热及漏热的影响且在补偿腔液体的持续流动浸泡下自身温度较低，即形成“低温区间”；在所述电机16、传动轴17、波纹伸缩片15、驱动固定传导轴19以及弹性复位装置13的共同作用下，可根据温度检测反馈装置28的所测温度值，自动调整偏心半圆环形吸液芯71的位置。

本发明可根据实际应用环境不同，所述偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率可为整体单一孔隙率分布设计，如图10所示，即偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率整体一致，优选偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率为45％，也可为55％、65％和 75％；所述偏心半圆环形吸液芯71也可为整体渐变孔隙率分布设计，如图11所示，即偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率在周向区间上随着角度逐渐增大或逐渐增小，且偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率划分成6个渐变分布区间；优选偏心半圆环形吸液芯71在周向不同区间上的孔隙率按照从第一控制腔10向下控制腔18方向逐渐增大分布设置，具体按照0-75度区间孔隙率为25％，75-90度区间孔隙率为35％，90-105度区间孔隙率为45％,105-120度区间孔隙率为55％， 120-135度区间孔隙率为65％，135-180度区间孔隙率为75％。

需要说明的是，所述偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率按照整体单一孔隙率分布设计，可应用于安全设计范围内的恒定热流散热用，尤其是较高恒定热流散热领域。具体地，当受热面26受到恒定热流加热时，若温度检测反馈装置28 所测温度值处于正常范围内，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应吸液芯的漏热现象不明显，能够满足受热面26的散热需求，则电机16处于断电状态，偏心半圆环形吸液芯71位置固定不变。若所述温度检测反馈装置28所测温度值处于较高范围内且不断上升，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应吸液芯的漏热现象较为明显，不能够满足受热面26的散热需求，则电机16开始通电运作，偏心半圆环形吸液芯71开始变更位置，即电机16将通过传动轴17和波纹伸缩片15驱动固定传导轴19向下运动，并与所述弹性复位装置13共同作用带动偏心半圆环形吸液芯71进行旋转移动。随着所述偏心半圆环形吸液芯71位置变更，原处于蒸发腔6上方高温区间处的吸液芯将被旋转移动至低温区间处，而原本低温区间处的吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6上方高温区间处，因此蒸发腔6上方高温区间处吸液芯的局部温度将会下降，以此达到抑制漏热和背向导热；同时，随着偏心圆环的吸液芯7的旋转移动，蒸发腔6上方高温区间处吸液芯厚度随之减薄，蒸发腔6上方吸液芯的局部渗透阻力也将随之将下降，以此达到增加补偿腔5向蒸发腔6的供液量的目的。所述偏心半圆环形吸液芯 71每旋转15度，电机16将暂停工作1-5分钟，并通过检测温度检测反馈装置 28的温度是否继续上升以判断当前蒸发腔6上方高温区间处局部温降和供液量增加是否满足受热面26的散热要求，若受热面温度不再增加，则电机16断电，若受热面温度继续增加，则在电机16、弹性复位装置13将继续运转带动偏心半圆环形吸液芯71旋转移动，降低局部温度并提升供液量，直至在安全设计范围内满足受热面26的散热要求。

需要说明的是，所述偏心半圆环形吸液芯71的孔隙率按照整体渐变孔隙率分布，可应用于安全设计范围内的非恒定热流散热用，尤其是非恒定高热流散热领域。具体地，当所述受热面26受到非恒定热流加热时，若温度检测反馈装置28所测温度值处于正常范围内，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应的吸液芯漏热现象不明显且孔隙率能够满足受热面26的散热需求，则电机16处于断电状态，偏心半圆环形吸液芯71位置固定不变。若所述温度检测反馈装置28 所测温度值处于较高范围内且不断上升，则说明蒸发腔6上方高温区间所对应的吸液芯漏热现象较为明显且孔隙率不能够满足受热面26的散热需求，则电机 16开始通电运作，偏心半圆环形吸液芯71开始变更位置，即电机16将通过传动轴17和波纹伸缩片15驱动固定传导轴19向下运动，并与所述弹性复位装置13共同作用带动偏心半圆环形吸液芯71进行旋转移动。一方面，随着所述偏心半圆环形吸液芯71位置变更，原处于蒸发腔6上方高温区间处的吸液芯将被旋转移至低温区间处，而原本低温区间处的吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6 上方高温区间处，因此蒸发腔6上方高温区间处吸液芯的局部温度将会下降，以此达到抑制漏热和背向导热；另一方面，随着偏心半圆环形吸液芯71的旋转移动，蒸发腔6上方高温区间处的吸液芯厚度随之减薄，蒸发腔6上方吸液芯的局部渗透阻力也将随之将下降，以此达到增加补偿腔5向蒸发腔6的供液量；同时，随着偏心半圆环形吸液芯71位置变更，原处于蒸发腔6上方高温区间处的低孔隙率段吸液芯将被旋转移至其它位置，而高孔隙率段吸液芯将随之被旋转移动至蒸发腔6上方高温区间，因此蒸发腔6上方对应区间的吸液芯局部孔隙率相应增大，以此达到强化蒸发腔上方高温区间对应吸液芯的有效渗透力。所述偏心半圆环形吸液芯71每旋转15度，电机16将暂停工作1-5分钟，并通过检测温度检测反馈装置28的温度是否继续上升以判断当前蒸发腔6上方高温区间处局部温降、渗透阻力降低以及孔隙率增大是否满足受热面26的散热要求；若受热面温度不再增加，则电机16断电，若受热面温度继续增加，则所述电机16、弹性复位装置13将继续运转带动偏心半圆环形吸液芯71旋转移动，变更蒸发腔6上方高温区间处的孔隙率并降低局部温度与渗透阻力，直至在安全设计范围内满足受热面26的散热要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种环路热管蒸发散热装置，其特征在于，包括底部为受热面的下壳体、上壳体，所述下壳体与上壳体连接形成的封闭工作腔体内安装有可周向旋转运动的半环状的吸液芯，所述吸液芯、下壳体及下壳体内的两个相对的吸液芯安装座所包围的空间形成连接蒸汽出口的独立的蒸发腔，所述上壳体内形成有相对的第一控制腔与第二控制腔，所述第二控制腔内部通过中部连接有波纹伸缩片的隔板形成相隔绝的上控制腔与下控制腔；所述上控制腔内安装有根据所述受热面的温度反馈而驱动所述波纹伸缩片移动进而使所述吸液芯周向旋转运动的电机；所述吸液芯的上表面上部形成连接液体补偿管的独立的补偿腔，所述第一控制腔、补偿腔及下控制腔经泄压管连通，位于所述补偿腔内的所述泄压管的区间段中部向下位置处有泄压孔；

所述上壳体内两侧相对设有第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座；所述补偿腔位于所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间；所述第一控制腔与第二控制腔分别形成在所述第一吸液芯限位座、第二吸液芯限位座与所述上壳体的内壁之间，且第一控制腔与第二控制腔的下控制腔的下部形成可使所述吸液芯进出的开口；

所述吸液芯的一端与安装在第一控制腔内的弹性复位装置连接而另一端与安装在所述下控制腔内的与所述波纹伸缩片的下端连接的传导固定轴连接；所述电机的传动轴与所述波纹伸缩片固定；所述电机连接安装在所述受热面上的温度检测反馈装置。

2.根据权利要求1所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座的限位接触面具有所述吸液芯的内表面相适应的弧形面，所述吸液芯安装座与所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间形成有吸液芯周向旋转活动通道，所述补偿腔位于所述第一吸液芯限位座与第二吸液芯限位座之间。

3.根据权利要求1所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述吸液芯为非偏心半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯，所述偏心半圆环形吸液芯的偏心端与所述第一控制腔连接。

4.根据权利要求3所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述非偏心半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯的孔隙率为单一比例结构，或是沿周向区间渐变分布设置而在吸液芯上形成多个孔隙率自第一控制腔侧至下控制腔侧依次递增的渐变分布区间。

5.根据权利要求4所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述单一比例结构的孔隙率采用45％、55％、65％和75％孔隙率中的一种；所述渐变分布区间为6个，所述渐变分布区间的孔隙率自第一控制腔侧至下控制腔侧依次为25％、35％、45％、55％、65％和75％；

所述非偏心半圆环形吸液芯或偏心半圆环形吸液芯的孔隙率渐变分布是自第一控制腔侧起，按照0-75度区间孔隙率为25％，75-90度区间孔隙率为35％，90-105度区间孔隙率为45％,105-120度区间孔隙率为55％，120-135度区间孔隙率为65％，135-180度区间孔隙率为75％。

6.根据权利要求3所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述非偏心半圆环形吸液芯的内外圆周、第一吸液芯限位座的外圆周与第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合。

7.根据权利要求3所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述偏心半圆环形吸液芯的内外圆周对应的圆心位置水平方向共线且不重合，所述偏心半圆环形吸液芯的内圆周与第一吸液芯限位座的外圆周以及第二吸液芯限位座的外圆周三者所对应圆心位置水平共线且重合。

8.根据权利要求1所述的环路热管蒸发散热装置，其特征在于，所述下壳体的内侧倾斜面上设有吸液芯安装座定位柱；所述吸液芯安装座的下侧倾斜面上设有安装座定位孔；所述下壳体与吸液芯安装座通过吸液芯安装座定位柱与安装座定位孔配合固定。