CN207816069U - 蒸发器及回路热管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了蒸发器及回路热管,属于散热技术领域。该蒸发器包括:底壳、与底壳连接并配合形成密闭空间的上盖、固定于密闭空间内的毛细结构、开设于毛细结构底部和/或底壳底部的槽道结构、设置在底壳和/或上盖上的蒸汽管线接口和液体管线接口,其中,毛细结构的底部与底壳的底部通过槽道结构连接;液体管线接口与毛细结构连通;蒸汽管线接口与槽道结构连通。通过将毛细结构固定于密闭空间内,并使其底部与底壳的底部连接,能确保毛细结构与底壳不会出现增加热阻的间隙。当蒸发器内部压力较大时,底壳受到毛细结构向上的拉力,其与向下的压力相抵,能够防止底壳翘曲变形,进而避免了减小底壳与热源的接触面积。

Description

蒸发器及回路热管
技术领域
本实用新型涉及散热技术领域,特别涉及蒸发器及回路热管。
背景技术
回路热管(Loop Heat Pipe,简称LHP)传热是一种应用于航空航天、半导体等行业的高效传热技术,回路热管包括:蒸发器、冷凝器,两者通过蒸汽管线和液体管线连通,形成封闭式回路。应用时,由于蒸发器与热源直接接触,其对于能否实现高效传热具有重要的影响,所以,有必要提供一种蒸发器。
相关技术中,蒸发器包括:底部开设有槽道结构的高导热底壳、一体焊接的低导热上盖和低导热毛细结构,底壳与上盖的周缘焊接后形成密闭空间,在该密闭空间内,毛细结构底部与槽道结构顶部接触。上盖的侧壁上分别设置有蒸汽管线接口和液体管线接口,且,液体管线接口与毛细结构连通,蒸汽管线接口与槽道结构连通。应用时,底壳与热源直接接触,液体经液体管线接口进入毛细结构,基于毛细结构的毛细导引力,使液体均匀分布至槽道结构的槽道内并蒸发成蒸汽,蒸汽经蒸汽管线接口排出。
设计人发现相关技术至少存在以下问题:
由于底壳与上盖的仅周缘焊接,当蒸发器内部压力较高时,会使底壳向下翘曲变形,如此不仅会使毛细结构不再与槽道结构接触,还会使底壳与热源的接触面积减小,两者均会提高蒸发器的热阻,不利于高效散热。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种蒸发器及回路热管,可解决上述技术问题。具体技术方案如下:
第一方面,提供了一种蒸发器,包括:底壳、与所述底壳连接并配合形成密闭空间的上盖、固定于所述密闭空间内的毛细结构;
所述蒸发器还包括:开设于所述底壳底部和/或所述毛细结构底部的槽道结构;
设置在所述底壳和/或所述上盖上的蒸汽管线接口和液体管线接口;
所述毛细结构的底部与所述底壳的底部通过所述槽道结构连接;
所述液体管线接口与所述毛细结构连通;
所述蒸汽管线接口与所述槽道结构连通。
在一种可能的设计中,当所述毛细结构和所述底壳为异种金属材质时;
所述蒸发器还包括:材质与所述毛细结构相同的过渡结构;
所述过渡结构的底面与所述底壳底部钎焊,所述过渡结构的顶面与所述毛细结构的底部扩散焊或者熔焊。
在一种可能的设计中,所述槽道结构开设于所述底壳底部,或者,所述槽道结构同时开设于所述底壳底部和所述毛细结构底部;
所述过渡结构设置成与所述槽道结构相适配的槽板状。
在一种可能的设计中,所述过渡结构包括:具有多个开孔的下板体,以及,多个用于容纳所述槽道结构的凸台的第一盲槽体;
每个所述第一盲槽体的开口端分别与一个所述开孔对应连接。
在一种可能的设计中,所述过渡结构包括:用于容纳所述槽道结构的凸台的多个第二盲槽体;
与任意相邻的所述第二盲槽体的底部连接的多个连杆。
在一种可能的设计中,所述过渡结构包括:与所述槽道结构的凸台顶面适配贴紧的多个过渡板;
与任意相邻的所述过渡板连接,且容纳于所述槽道结构的槽道内的多个连框。
在一种可能的设计中,所述槽道结构开设于所述毛细结构的底部;
所述过渡结构设置成平板状。
在一种可能的设计中,所述毛细结构的底部与所述底壳的底部通过粘接实现固定连接。
在一种可能的设计中,所述毛细结构的底部设置有一体成型的螺钉;
所述底壳的底部设置有与所述螺钉螺纹连接的螺纹孔。
在一种可能的设计中,所述上盖包括第一内腔,所述底壳为平板状,所述上盖与所述底壳连接后,所述第一内腔作为所述密闭空间。
在一种可能的设计中,所述上盖内部设置有限位件,所述限位件与所述毛细结构的顶部相抵。
在一种可能的设计中,当所述毛细结构与所述上盖为同种金属材质时,所述毛细结构通过扩散焊或者熔焊方式固定在上盖内。
在一种可能的设计中,所述底壳包括第二内腔,所述上盖为平板状,所述上盖与所述底壳连接后,所述第二内腔作为所述密闭空间。
在一种可能的设计中,所述上盖包括第三内腔,所述底壳包括第四内腔,所述上盖与所述底壳连接后,所述第三内腔和所述第四内腔共同作为所述密闭空间。
在一种可能的设计中,所述毛细结构顶面与所述上盖的顶面之间具有间隙;
所述间隙内设置有隔挡件,用于将所述间隙分割为彼此独立的第一子间隙和第二子间隙;
所述第一子间隙与所述毛细结构连通;
所述第二子间隙与所述槽道结构连通。
在一种可能的设计中,所述槽道结构包括:多个等距间隔且相互平行的槽道。
在一种可能的设计中,所述槽道结构包括:多个彼此交错连通的槽道。
第二方面,提供了一种回路热管,所述回路热管包括第一方面所涉及的任一种蒸发器。
在一种可能的设计中,所述回路热管还包括:冷凝器、液体管线、蒸汽管线;
所述液体管线的出口端、所述蒸发器的液体管线接口、所述蒸发器的蒸汽管线接口、所述蒸汽管线、所述冷凝器、所述液体管线的进口端顺次连通,构成封闭式回路。
在一种可能的设计中,所述蒸发器设置成一个或者多个。
在一种可能的设计中,所述冷凝器设置成一个或者多个。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本实用新型实施例提供的蒸发器,通过将毛细结构固定于密闭空间内,并使其底部与底壳的底部连接,一方面,能够确保毛细结构底部与底壳底部始终接触,使两者不会出现增加热阻的间隙。另一方面,当蒸发器内部压力较大时,虽然其会对底壳施加向下的压力,但是,由于底壳的底部与毛细结构的底部连接,而毛细结构又固定在密闭空间内,此时底壳将受到来自毛细结构的向上的拉力。向上的拉力与向下的压力相抵,能够防止底壳翘曲变形,进而防止底壳与热源的接触面积因上述变形而减小。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的,槽道结构开设于底壳底部时,从第一视角获取的蒸发器的剖面图;
图2是本实用新型实施例提供的,基于图1所示的蒸发器,从不同于第一视角的第二视角获取的蒸发器的剖面图;
图3是本实用新型实施例提供的,槽道结构开设于毛细结构底部时,从第一视角获取的蒸发器的剖面图;
图4-1是本实用新型实施例提供的,第一类过渡结构的俯视图;
图4-2是本实用新型实施例提供的,第二类过渡结构的俯视图;
图4-3是本实用新型实施例提供的,第二类过渡结构的剖视图;
图5是本实用新型实施例提供的,回路热管的结构示意图。
附图标记分别表示:
1-底壳,
2-上盖,
3-毛细结构,
4-槽道结构,
5-蒸汽管线接口,
6-液体管线接口,
7-过渡结构,
7a1-下板体,7a2-第一盲槽体,
7b1-第二盲槽体,7b2-连杆,
7c1-过渡板,7c2-连框,
8-隔挡件,
91-第一间隙,
92-第二间隙,
M1-蒸发器,
M2-冷凝器,
M3-液体管线,
M4-蒸汽管线。
具体实施方式
除非另有定义,本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
需要说明的是,在蒸发器的应用过程中,蒸发器的底壳1底部与热源直接接触,即,底壳1底部的外壁与热源直接接触,而底壳1底部的内壁与毛细结构3直接接触,从而使来自热源的热量直接传导至底壳1底部,来蒸发由毛细结构3均匀分散的液体。所以,本实用新型实施例所涉及的“与毛细结构3的底部连接的底壳1底部”指的是底壳1的底部内壁。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种蒸发器,如附图1所示,该蒸发器包括:底壳1、与底壳1连接并配合形成密闭空间的上盖2、固定于该密闭空间内的毛细结构3。
其中,该蒸发器还包括:开设于底壳1底部和/或毛细结构3底部的槽道结构4;
设置在底壳1和/或上盖2上的蒸汽管线接口5和液体管线接口6(参见图2);
该毛细结构3的底部与底壳1的底部通过槽道结构4连接;
液体管线接口6与毛细结构3连通;
蒸汽管线接口5与槽道结构4连通。
应用时,底壳1的底部外壁与热源直接接触,来自于液体管线接口6的液体进入毛细结构3,并由毛细结构3均匀分配至槽道结构4中进行蒸发,所形成的蒸汽由蒸汽管线接口5输出。
本实用新型实施例提供的蒸发器,通过将毛细结构3固定于密闭空间内,并使其底部通过槽道结构4与底壳1的底部连接,一方面,能够确保毛细结构3底部与底壳1底部始终接触,使两者不会出现增加热阻的间隙。另一方面,当蒸发器内部压力较大时,虽然其会对底壳1施加向下的压力,但是,由于底壳1的底部与毛细结构3的底部连接,而毛细结构3又固定在密闭空间内,此时底壳1将受到来自毛细结构3的向上的拉力。向上的拉力与向下的压力相抵,能够防止底壳1翘曲变形,进而避免了减小底壳1与热源的接触面积。
综上可知,本实用新型实施例提供的蒸发器不仅仅适用于水等低压介质,还适用于更优传热性能的高压介质,对于回路热管的传热性能提升具有重要的意义。
在本实用新型实施例中,通过将槽道结构4开设在毛细结构3底部和/或底壳1底部,当毛细结构3底部通过槽道结构4与底壳1底部连接后,使槽道结构4设于两者之间,使液体经毛细结构3后,利用其毛细导引力,均匀分布在槽道结构4内进行蒸发。如此设置,便于使该蒸发器设计成更多种类的结构形式。
本领域技术人员可以理解的是,对于槽道结构4来说,其具有多个彼此连通的槽道,以及形成于任意相邻槽道之间的凸台。
示例地,如附图1所示,当槽道结构4仅开设在底壳1底部时,毛细结构3的底部与槽道结构4的凸台顶面连接,即可通过槽道结构4来实现毛细结构3底部与底壳1底部的连接。
示例地,如附图3所示,当槽道结构4仅开设在毛细结构3底部时,槽道结构4的凸台底面与底壳1底部连接,即可通过槽道结构4实现毛细结构3底部与底壳1底部的连接。
示例地,当槽道结构4同时开设在底壳1底部和毛细结构3底部时,底壳1底部的槽道结构4的凸台顶面与毛细结构3底部的槽道结构4的凸台底面对应连接,即可通过槽道结构4实现毛细结构3底部与底壳1底部的连接。
在本实用新型实施例中,通过将蒸汽管线接口5和液体管线接口6设置在底壳1和/或上盖2上,并使它们分别与槽道结构4和毛细结构3连通,均能使液体自液体管线接口6进入毛细结构3并由其均匀分布至槽道结构4内,液体在槽道结构4内蒸发成蒸汽后由蒸汽管线接口5排出。如上设置,如此设置,便于使该蒸发器设计成更多种类的结构形式,提高其适应性。
上述提及,通过将毛细结构3的底部与底壳1的底部连接,来防止底壳1向下翘曲变形。以下就如何实现毛细结构3与底壳1的连接进行示例说明:
(一)作为第一种示例
当毛细结构3和底壳1为异种金属材质时;
该蒸发器还包括:材质与毛细结构3相同的过渡结构7;
该过渡结构7的底面与底壳1底部钎焊,该过渡结构7的顶面与毛细结构3的底部扩散焊或者熔焊。
本领域技术人员可以理解的是,应用时,底壳1与热源直接接触,为了提高传热效率,底壳1须设置成高导热材质,而毛细结构3用于将液体均匀分散至槽道结构4内,所以其相对于底壳1须设置成较低导热的材质。并且,考虑到金属材质强度高,不易变形等优点,底壳1和毛细结构3多采用金属材质。举例来说,底壳1的材质可以采用高导热的铜、铝等金属,而毛细结构3的材质可以采用低导热的不锈钢、镍等材质。
对于金属工件之间的连接来说,多采用连接紧固性强、操作简便的焊接方式进行。可以理解的是,对于异种金属之间焊接,多采用钎焊方式实现连接,而很难采用扩散焊或者熔焊方式实现连接(焊接难度极大,对焊接参数及焊接要求极高,焊接成本也极高)。对于同种金属之间的焊接,不仅仅可以采用钎焊方式,也可采用扩散焊或者熔焊方式实现连接,且扩散焊或熔焊更容易实现,成本更低。
由于毛细结构3和底壳1为异种金属,如若直接采用钎焊方式进行连接,考虑到毛细结构3的毛细孔极易吸收液体的特性,毛细结构3会吸收融化后的钎料,使其毛细孔被封堵。而采用扩散焊或者熔焊方式对毛细结构3和底壳1进行焊接的难度极高,严重制约了其应用。
为了解决这个技术问题,在上述示例(一)中,通过设置与毛细结构3材质相同的过渡结构7,由于过渡结构7与毛细结构3为同种金属,两者可以采用扩散焊或者熔焊方式进行焊接。过渡结构7与底壳1为异种金属,两者可以采用钎焊进行连接,同时,避免了钎料被毛细结构3吸收。可见,通过设置过渡结构7,使其底面与底壳1底部钎焊,使其顶面与毛细结构3的底部扩散焊或者熔焊,在不影响蒸发器基本功能的前提下,实现了异种金属的底壳1与毛细结构3之间的焊接。
可以理解的是,过渡结构7虽然焊接于底壳1与毛细结构3之间,但是其不会影响槽道结构4的正常作业。上述提及,槽道结构4可以开设于底壳1底部,也可以开设于毛细结构3底部,为了避免过渡结构7对槽道结构4造成影响,基于槽道结构4的位置不同,过渡结构7可以适应性地设置成不同的结构,以下给出示例说明:
示例地,当槽道结构4开设在底壳1底部时,或者槽道结构4同时开设于底壳底部和毛细结构3底部时,该过渡结构7设置成与槽道结构4相适配的槽板状。其中,附图1示出了槽道结构4开设在底壳1底部时,过渡结构7的结构。
当底壳1底部开设有槽道结构4时,其槽道的槽口在上,此时,将过渡结构7设置成与槽道结构4相适配的槽板状,槽板上的槽道容纳于槽道结构4的槽道中,从而避免堵塞毛细结构3与槽道结构4的槽道之间的连通。
可以理解的是,对于槽板状的过渡结构7来说,其至少具有用于底壳1底部和毛细结构3底部焊接的板体,以及,容纳于槽道结构4的槽道中的槽道。在此基础上,以下对于槽板状的过渡结构7示例性说明:
其一,如附图4-1所示,该过渡结构7包括:具有多个开孔的下板体7a1,以及,多个用于容纳槽道结构4的凸台的第一盲槽体7a2;
每个第一盲槽体7a2的开口端分别与一个开孔对应连接。
通过设置多个第一盲槽体7a2与下板体7a1上的多个开孔连接,两者配合形成与槽道结构4相适配的槽道结构,应用时,将该过渡结构7套在槽道结构4上,使其下板体7a1与槽道结构4的槽底贴紧并进行钎焊,而该过渡结构7的第一盲槽体7a2则将槽道结构4的凸台容纳于其内,对该第一盲槽体7a2的顶面与毛细结构3的底面熔焊或者扩散焊。如此设置,不仅能够利用该过渡结构7实现底壳1与毛细结构3的连接,同时还不会影响槽道结构4的槽道与毛细结构3之间的导通。
可以理解的是,第一盲槽体7a2的下端为开口端,而上端为盲端,其具有自开口端延伸至盲端的盲槽。
进一步地,对于过渡结构7与底壳1底部之间的钎焊来说,不仅仅限于使下板体7a1与槽道结构4的槽底钎焊,还可以使第一盲槽体7a2的盲端的底面与槽道结构4的凸台顶面钎焊,以提高底壳1与毛细结构3之间的连接紧固性。
其二,如附图4-2所示,该过渡结构7包括:用于容纳槽道结构4的凸台的多个第二盲槽体7b1;
与任意相邻的第二盲槽体7b1的底部连接的多个连杆7b2。
通过设置多个连杆7b2与多个第二盲槽体7b1的底部连接,一方面来为多个第二盲槽体7b1之间构成连接,便于形成整体式结构,另一方面,连杆7b2设置于第二盲槽体7b1的底部,以避免封堵槽道结构4的槽道。在一方面,连杆7b2无须铺满槽道结构4的全部槽底,如此能够使液体与高导热的槽道结构4的部分槽底直接接触,利于提高蒸发效率。
多个第二盲槽体7b1与所述多个连杆7b2配合构成与槽道结构4相适配的槽道结构4,应用时,第二盲槽体7b1将槽道结构4的凸台容纳于其内,而其连杆7b2将与槽道结构4的槽底贴紧,即,连杆7b2与第二盲槽体7b1配合形成的槽道容纳于槽道结构4的槽道内,以避免影响槽道结构4的槽道与毛细结构3之间的导通。其中,连杆7b2的两端可以分别与两个第二盲槽体7b1的底部侧壁垂直连接。
第二盲槽体7b1与上述的第一盲槽体7a2的结构与作用相同,在此对其不再重复描述。在该示例中,可以使第二盲槽体7b1的盲端底面与槽道结构4的凸台钎焊,同时使第二盲槽体7b1的盲端顶面与毛细结构3的底面熔焊或者扩散焊。当然,也可以使连杆7b2与槽道结构4的槽底钎焊。
其三,如附图4-3所示,该过渡结构7包括:用于与槽道结构4的凸台顶面适配贴紧的多个过渡板7c1;
与任意相邻的过渡板7c1连接,且容纳于槽道结构4的槽道内的多个连框7c2。
应用时,过渡板7c1与槽道结构4的凸台顶部贴紧,而连框7c2将容纳于槽道结构4的槽道内,从而影响槽道结构4的槽道与毛细结构3之间的导通。
此时,可以通过使过渡板7c1的底面与槽道结构4的凸台顶面(即底壳1底部)钎焊,使过渡板7c1的顶面与毛细结构3的底面熔焊或者扩散焊,即可实现底壳1与毛细结构3的连接。
在该示例中,连框7c2的结构与槽道结构4的槽道相适配。举例来说,当槽道结构4包括多个彼此平行的方形槽道时,该连框7c2可以设置成包括:底杆、下端与底杆两端垂直连接的侧杆,且,侧杆的上端还与过渡板的端部垂直连接。应用时,底杆与两个侧杆分别与方形槽道的底面和两个侧面贴紧。
以上针对槽道结构4开设于底壳1底部时,对过渡结构7进行了示例描述,以下对槽道结构4开设于毛细结构3底部时,过渡结构7的具体设置进行描述:
示例地,如附图3所示,当槽道结构4开设在毛细结构3的底部时,该过渡结构7设置成平板状。
当槽道结构4开设于毛细结构3底部时,其槽道的开口在下,此时,将过渡结构7设置成平板状,过渡结构7的底面与底壳1底部贴紧并钎焊,而其顶面与槽道结构4的凸台,即毛细结构3贴紧并熔焊或者扩散焊,使来自毛细结构3的液体直接分散到槽道内,并在其内蒸发成蒸汽。
(二)作为第二种示例
该毛细结构3的底部与底壳1的底部通过粘接实现固定连接。
通过采用不会被毛细结构3吸收的胶黏剂来将毛细结构3的底部与底壳1的底部粘接,同样能够达到使两者紧固连接的目的。
可以理解的是,在进行上述粘接时,所使用的胶黏剂不会被毛细结构3所吸收,以防止堵塞毛细结构3。在确保粘结力度足够大的前提下,可以选用粘度更大的粘结剂,例如固体式粘结剂。
基于该种示例,当槽道结构4开设在底壳1底部时,使槽道结构4的凸台顶面与毛细结构3的底面粘接;当槽道结构4开设在毛细结构3底部时,使槽道结构4的凸台底面与底壳1底部粘接。
(三)作为第三种示例
毛细结构3的底部设置有一体成型的螺钉,底壳1的底部设置有与该螺钉螺纹连接的螺纹孔。
应用时,通过使毛细结构3与底壳1底部螺纹连接,即可实现两者之间的紧固连接。并且,该螺钉设置于毛细结构3的底部,并与其一体成型,不会对毛细结构3中的毛细孔造成影响,确保毛细结构3的正常作业。
基于该种示例,当槽道结构4开设在底壳1底部时,将螺纹孔设置于槽道结构4的凸台顶面上。当槽道结构4开设在毛细结构3底部时,将螺钉设置在槽道结构4的凸台底面上。
在本实用新型实施例中,上盖2和底壳1配合构成密闭空间,即两者至少有一个设置成包括内腔,以配合形成上述密闭空间。基于此,以下对上盖2和底壳1的结构进行举例说明:
作为一种示例,可以将上盖2设置成包括第一内腔,而底壳1设置成平板状,上盖2与底壳1连接后,第一内腔作为上述的密闭空间。
基于该示例,可以使底壳1的侧壁与上盖2的第一内腔的下端侧壁以焊接,例如钎焊方式来实现稳定连接。
在该种示例下,毛细结构3将固定在上盖2的第一内腔中,以实现其在密闭空间中的固定。可以采用下述方式实现毛细结构3在上盖2内的固定:
作为第一种实现方式,可以在上盖2内部设置限位件,该限位件与毛细结构3的顶部相抵。
由于毛细结构3的底部与底壳1底部连接,通过使毛细结构3的顶部与限位台阶相抵,在上下方向上实现对毛细结构3的限位,以使毛细结构3固定在上盖2内。
其中,该限位件可以为沿上盖2的内侧壁设置的一圈限位台阶,或者,也可以为沿周向均匀设置在上盖2内侧壁上多个限位块。
上述方式在确保毛细结构3稳固性强的前提下,还具有强适应性,不仅适用于毛细结构3与上盖2为同种材质的情况,也适用于毛细结构3与上盖2为异种材质的情况。
作为第二种实现方式:
当毛细结构3与上盖2为同种金属材质时,该毛细结构3通过扩散焊或者熔焊的方式固定在上盖2内。
通过扩散焊或者熔焊的方式使毛细结构3固定在上盖2内,在确保毛细结构3的毛细孔不被堵塞的前提下,同样也能达到优异的固定效果。
当然,不仅仅可以采用上述的任一种方式来实现毛细结构3在上盖2内的固定,当两者为同种金属材质时,还可以同时采用上述的两种方式来实现毛细结构3在上盖2内的固定。
作为另一种示例,底壳1包括第二内腔,上盖2为平板状,上盖2与底壳1连接后,第二内腔作为上述的密闭空间。
基于该示例,可以使上盖2的侧壁与底壳1的第二内腔的上端内壁以焊接,例如钎焊方式来实现稳定连接。
在该种示例下,毛细结构3将固定在底壳1的第二内腔中,以实现其在密闭空间中的固定。可以采用下述方式实现毛细结构3在底壳1内的固定:
其一,将毛细结构3的底部与底壳1底部连接后,将上盖2的底部抵住毛细结构3的顶部,并将上盖2与底壳1连接即可。
进一步地,还可以在毛细结构3的顶部周缘设置多个压块,使上盖2的底部与压块的顶部相抵即可。
其二,由于毛细结构3为低导热材质,而底壳1为高导热材质,当两者为异种金属材质时,可以采用钎焊方式使两者固定连接。考虑到毛细结构3容易吸收钎料,可以设置与毛细结构3同种材质的连接板,通过使毛细结构3的侧壁与连接板熔焊或者扩散焊,使底壳1的侧壁与连接板钎焊即可。
作为再一种示例,上盖2包括第三内腔,底壳1包括第四内腔,上盖2与底壳1连接后,第三内腔和四二内腔共同作为上述的密闭空间。
基于该示例,可以使上盖2的底壁与底壳1的顶壁以焊接,例如钎焊方式来实现稳定连接。并且,毛细结构3可以设置在上盖2的第三内腔内,也可以设置在底壳1的第四内腔内,只要确保毛细结构3的底部与底壳1底部连接即可。
上述提及,蒸汽管线接口5和液体管线接口6可以均设置成上盖2上,也可以均设置在底壳1上,还可以任一地分别设置在上盖2和底壳1上,只要满足液体管线接口6与毛细结构3连通,而蒸汽管线接口5与槽道结构4连通即可。为了简化蒸发器的结构,蒸汽管线接口5和液体管线接口6可以设置在上盖2相对的两个侧壁上或者设置在底壳1相对的两个侧壁上。
可以理解的是,如附图2所示,毛细结构3包括毛细本体和设置在本体内部的开口腔,且该开口腔与液体管线接口6连通,液体由液态管线接口进入蒸发器内以后,由上述开口腔进入毛细结构3,在毛细结构3中经其毛细作用后均匀分散至槽道结构4中。
作为一种示例,可以将毛细结构3设置成中空式,其中空内腔即为开口腔,在毛细结构3与液体管线接口6相对的第一端面上开设开口,该开口与开口腔连通,以使液体进入并充满毛细结构3。而毛细结构3的其余端面均为盲端,以防止其内的液体发生不期望的流失。
当进入毛细结构3内的液体被蒸发形成蒸汽后,蒸汽经冷凝器冷凝后才能形成液体并返回至毛细结构3内,在此时间段内,为了避免毛细结构3内出现少水甚至无水的情况,向毛细结构3内及时补充液体,对于提高蒸发器的蒸发效率具有重要的意义。
为了解决以上技术问题,如附图2所示,可以在毛细结构3顶面与上盖2顶面之间设置间隙;
该间隙内设置有隔挡件8,用于将间隙分割为彼此独立的第一子间隙91和第二子间隙92;
其中,第一子间隙91与毛细结构3连通;
第二子间隙92与槽道结构4连通。
应用时,液体由液体管线接口6进入并使毛细结构3饱和后,多余的液体将储存在第一子间隙91内,当进入毛细结构3内的水被蒸发后,储存在第一子间隙91内的液体将及时进入毛细结构3内进行补偿。
为了避免储存第一子间隙91中的液体流向槽道结构4,影响蒸汽的传递,通过设置隔挡件8来隔断第一子间隙91,同时还形成与槽道结构4连通的第二子间隙92,该第二子间隙92可作为蒸汽收集腔,如此利于蒸汽单向流动,提高蒸发效率。
上述隔挡件8可以设置为独立的挡板,也可以通过使上盖2的顶壳向下凹陷至与毛细结构3的顶部密封接触来获得。
为了简化蒸发器的制备过程,当其内设置有以上第一间隙和第二间隙时,可以使上盖2设置成包括第一内腔,底壳1为平板状,且上盖2的第一内腔中设置有限位件,以抵住毛细结构3的顶部,同时确保上盖2与毛细结构3之间形成上述的间隙。进一步地,可以将蒸汽管线接口5和液体管线接口6设置在上盖2相对的侧壁上。蒸汽管线接口5与毛细结构3的开口腔连接,液体管线接口6与槽道结构4的槽道连通。
在本实用新型实施例中,利用槽道结构4的槽道接收来自毛细结构3的液体,液体在其内受热蒸发后形成蒸汽并由其槽道传递至蒸汽管线接口5。为了使蒸汽在槽道内迅速流动至蒸汽管线接口5,可以将槽道结构4与蒸汽管线接口5相对的侧端设置成与槽道连通的开孔,或者直接设置成开放端,来与蒸汽管线接口5连通,以使槽道内蒸汽由槽道直接流动至蒸汽管线接口5处。而将槽道结构4与液体管线接口6相对的侧端设置成盲端,以确保蒸汽的单向流动。
对于槽道结构4中所涉及的槽道来说,只要其满足能够使液体均匀受热,且受热后的蒸汽能够流动至蒸汽管线接口5即可。作为一种示例,该槽道结构4包括:多个等距间隔且相互平行的槽道。此时,可以将槽道结构4的一端设置成开放端,来同时与多个槽道的端部连通,以确保蒸汽由此排出。
作为另一种示例,该槽道结构4包括:多个交错排列且彼此连通的槽道,此时,同样可以将槽道结构4的一端设置成开放端,来同时与多个槽道的端部连通。
该槽道可以设置成矩形槽、拱形槽等。可以理解的是,相邻槽道之间形成有上述提及的槽道结构4的凸台。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种回路热管,该回路热管包括第一方面所提及的任一种蒸发器M1。
本实用新型实施例提供的回路热管,基于采用了第一方面所提及的蒸发器M1,具有高传热效率,并且,该回路热管中所适用的工作介质不仅可以为水等低压介质,还可以为更优传热性能的高压介质。
作为一种示例,如附图5所示,该回路热管还包括:冷凝器M2、液体管线M3、蒸汽管线M4;
液体管线M3的出口端、蒸发器M1的液体管线接口6、蒸发器M1的蒸汽管线接口5、蒸汽管线器M4、冷凝器M2、液体管线M3的进口端顺次连通,构成封闭式回路。
应用时,蒸发器M1置于热源上,进入其内的液体吸热蒸发成气体,气体经蒸汽管线M4进入冷凝器M2并冷凝成液体,该液体经液体管线M3再次返回至蒸发器M1内,完成一个循环。
示例地,该蒸发器M1可以设置有一个或者多个。当蒸发器M1设置成为多个时,它们并联设置,以使来自液体管线M3的液体均匀地分流至多个蒸发器M1内,在蒸发器M1内蒸发成蒸汽后,使蒸汽汇集后进入冷凝器M2进行冷凝,如此可显著提高散热效率。
示例地,该冷凝器M2设置有一个或者多个。当该冷凝器M2设置为多个时,它们分别与蒸发器M1并联设置,以使来自蒸发器M1的蒸汽均匀分流至不同冷凝器M2中进行冷凝,并且由多个冷凝器M2冷凝得到的液体汇集至蒸发器M1内进行蒸发,如此可显著提高冷凝效率。
以上所述仅为本实用新型的说明性示例,并不用以限制本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种蒸发器,包括:底壳(1)、与所述底壳(1)连接并配合形成密闭空间的上盖(2)、固定于所述密闭空间内的毛细结构(3),其特征在于,所述蒸发器还包括:开设于所述底壳(1)底部和/或所述毛细结构(3)底部的槽道结构(4);
设置在所述底壳(1)和/或所述上盖(2)上的蒸汽管线接口(5)和液体管线接口(6);
所述毛细结构(3)的底部与所述底壳(1)的底部通过所述槽道结构(4)连接;
所述蒸汽管线接口(5)与所述槽道结构(4)连通;
所述液体管线接口(6)与所述毛细结构(3)连通。
2.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,当所述毛细结构(3)和所述底壳(1)为异种金属材质时,所述蒸发器还包括:材质与所述毛细结构(3)相同的过渡结构(7);
所述过渡结构(7)的底面与所述底壳(1)底部钎焊,所述过渡结构(7)的顶面与所述毛细结构(3)的底部扩散焊或者熔焊。
3.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,所述槽道结构(4)开设于所述底壳(1)底部,或者,所述槽道结构(4)同时开设于所述底壳(1)底部和所述毛细结构(3)底部;
所述过渡结构(7)设置成与所述槽道结构(4)相适配的槽板状。
4.根据权利要求3所述的蒸发器,其特征在于,所述过渡结构(7)包括:具有多个开孔的下板体(7a1),以及,多个用于容纳所述槽道结构(4)的凸台的第一盲槽体(7a2);
每个所述第一盲槽体(7a2)的开口端分别与一个所述开孔对应连接。
5.根据权利要求3所述的蒸发器,其特征在于,所述过渡结构(7)包括:用于容纳所述槽道结构(4)的凸台的多个第二盲槽体(7b1);
与任意相邻的所述第二盲槽体(7b1)的底部连接的多个连杆(7b2)。
6.根据权利要求3所述的蒸发器,其特征在于,所述过渡结构(7)包括:与所述槽道结构(4)的凸台顶面适配贴紧的多个过渡板(7c1);
与任意相邻的所述过渡板(7c1)连接,且容纳于所述槽道结构(4)的槽道内的多个连框(7c2)。
7.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,所述槽道结构(4)开设于所述毛细结构(3)的底部;
所述过渡结构(7)设置成平板状。
8.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述毛细结构(3)的底部与所述底壳(1)的底部通过粘接实现固定连接。
9.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述毛细结构(3)的底部设置有一体成型的螺钉;
所述底壳(1)的底部设置有与所述螺钉螺纹连接的螺纹孔。
10.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述上盖(2)包括第一内腔,所述底壳(1)为平板状,所述上盖(2)与所述底壳(1)连接后,所述第一内腔作为所述密闭空间。
11.根据权利要求10所述的蒸发器,其特征在于,所述上盖(2)内部设置有限位件,所述限位件与所述毛细结构(3)的顶部相抵。
12.根据权利要求10所述的蒸发器,其特征在于,当所述毛细结构(3)与所述上盖(2)为同种金属材质时,所述毛细结构(3)通过扩散焊或者熔焊方式固定在所述上盖(2)内。
13.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述底壳(1)包括第二内腔,所述上盖(2)为平板状,所述上盖(2)与所述底壳(1)连接后,所述第二内腔作为所述密闭空间。
14.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述上盖(2)包括第三内腔,所述底壳(1)包括第四内腔,所述上盖(2)与所述底壳(1)连接后,所述第三内腔和所述第四内腔共同作为所述密闭空间。
15.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述毛细结构(3)顶面与所述上盖(2)的顶面之间具有间隙;
所述间隙内设置有隔挡件(8),用于将所述间隙分割为彼此独立的第一子间隙(91)和第二子间隙(92);
所述第一子间隙(91)与所述毛细结构(3)连通;
所述第二子间隙(92)与所述槽道结构(4)连通。
16.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述槽道结构(4)包括:多个等距间隔且相互平行的槽道。
17.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述槽道结构(4)包括:多个彼此交错连通的槽道。
18.一种回路热管,其特征在于,所述回路热管包括权利要求1-17任一项所述的蒸发器(M1)。
19.根据权利要求18所述的回路热管,其特征在于,所述回路热管还包括:冷凝器(M2)液体管线(M3)、蒸汽管线(M4);
所述液体管线(M3)的出口端、所述蒸发器(M1)的液体管线接口(6)、所述蒸发器(M1)的蒸汽管线接口(5)、所述蒸汽管线(M4)、所述冷凝器(M2)、所述液体管线(M3)的进口端顺次连通,构成封闭式回路。
20.根据权利要求19所述的回路热管,其特征在于,所述蒸发器(M1)设置有一个或者多个。
21.根据权利要求19所述的回路热管,其特征在于,所述冷凝器(M2)设置有一个或者多个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109539841A (zh) * 2018-11-15 2019-03-29 珠海格力电器股份有限公司 环路热管用蒸发器、环路热管系统及电器
JP2020148416A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 セイコーエプソン株式会社 冷却装置及びプロジェクター

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