CN208818050U - 一种平板式环路热管 - Google Patents

Abstract

一种平板式环路热管，包括蒸发器、气体管线、冷凝器、液体管线以及补偿器，其特征在于，所述补偿器侧有风扇，所述风扇安装在所述补偿器的上方，下方或侧方。所述风扇可以紧靠补偿器安装或者与补偿器间隔距离安装。所述补偿器的外表面可以敷设散热翅片。所述补偿器侧可安装高效传热元件。本实用新型一种平板式环路热管使用风扇强迫风冷散热，将蒸发器向补偿器的漏热释放到环境中，显著降低了补偿器回流工质所需的过冷度，降低了热源与环境间的散热温差，能够实现热源在较低温度下工作，结构简单，成本低，具有实际应用价值。

Description

一种平板式环路热管

技术领域

本实用新型属于换热技术领域，涉及一种换热装置，尤其是一种平板式环路热管。

背景技术

平板式环路热管是蒸发器为平面型的一种环路热管，其更易与热源贴合，特别适合解决高功率和较高功率电力电子产品日益严峻的散热问题，具有很大的应用潜力。

平板式环路热管有五个基本组成部分，分别是：蒸发器、气体管线、冷凝器、液体管线和补偿器。这五个部分依次连接，构成闭合环路，其内有工质循环流动。蒸发器吸热，其内的液态工质汽化，气体工质沿气体管线到达冷凝器，在冷凝器内与环境换热，逐渐冷凝成液态工质，之后流入液体管线，然后回流至补偿器，最后，液态工质回流至蒸发器，再次汽化后进入下一循环。

由上述平板式环路热管的工作原理可知，其依靠内部工质的循环和相变传热，工作温度与内部压力相对应。其补偿器内工质状态为两相状态，补偿器内温度决定了环路热管的工作温度。降低补偿器温度有利于降低环路热管工作温度。而补偿器温度由进出补偿器的能量决定，即补偿器稳定在吸入热量与排出热量相平衡的状态。

补偿器吸入的热量主要来自蒸发器向补偿器的背向漏热。为了平衡该吸入热量，目前的方式是利用回流液体的过冷度，即工质在冷凝器中冷却至过冷状态，然后回流入补偿器，通过吸收漏热后，该液体变为饱和液体，由此实现补偿器进出热量的平衡。但是该方式要求回流液体必须具有一定过冷度，即在环路热管工作温度与冷源温度之间增加了一个相当于液体过冷度大小的温差。而该方式是以显热方式吸热，所以温差较大，通常有十几度，甚至更高。但是在常温散热应用中，通常采用风冷，冷源就是环境，热源与环境温差大，将导致热源只能处在较高温度下散热。

综上所述，目前平板式环路热管因蒸发器向补偿器的背向漏热，导致补偿器回流液体所需过冷度较大，平板式环路热管的散热温差过大，热源处在较高温度下散热。因此，需要一种新型的平板式环路热管以克服上述缺陷。

发明内容

为了解决目前平板式环路热管的上述问题，本实用新型提出了一种平板式环路热管，显著降低了补偿器回流工质所需的过冷度，降低了热源与环境间的散热温差，能够实现热源在较低温度下工作，结构简单，成本低，具有实际应用价值。

本实用新型采用如下技术方案：

一种平板式环路热管，包括蒸发器、气体管线、冷凝器、液体管线以及补偿器，其特征在于，所述补偿器侧有风扇，所述风扇安装在所述补偿器的上方、下方或侧方。

所述风扇可以紧靠补偿器安装或者与补偿器间隔距离安装。

所述补偿器的外表面可以敷设散热翅片。

所述补偿器侧可安装高效传热元件。

所述高效传热元件可以布置在所述补偿器的外部或内部。

所述高效传热元件可以与所述补偿器壁面结合为一体。

所述高效传热元件是高导热率固体材料或者热管。

所述热管可以是普通热管、微型热管或平板热管中的任意一种。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出了一种平板式环路热管，其补偿器侧安装风扇，强迫风冷换热将蒸发器向补偿器的漏热带走。因此，补偿器对回流液体的过冷度需求显著减小，补偿器温度更接近冷源温度，降低了热源与环境间的散热温差，能够实现热源在较低温度下工作，结构简单，成本低，具有实际应用价值。

附图说明

图1为本实用新型一种平板式环路热管的第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种平板式环路热管的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型一种平板式环路热管的第三实施例的结构示意图；

图4为本实用新型一种平板式环路热管的第四实施例的结构示意图。

以上图中：1-蒸发器，2-气体管线，3-冷凝器，4-液体管线，5-补偿器，6-翅片，7-风扇，8-风道，9-热管，10-铜片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。

图1为本实用新型一种平板式环路热管的第一实施例的结构示意图。其包括：蒸发器1，气体管线2，冷凝器3，液体管线4，补偿器5,翅片6和风扇7。其中，风扇7安装在补偿器5的上部。补偿器5的外表面敷设翅片6。

其基本工作原理如下：蒸发器1内的工质吸热汽化后，沿气体管线2，进入冷凝器3，在冷凝器3内与外界环境散热，冷凝成液态工质，流入液体管线4，然后回流至补偿器5，最后回流至蒸发器1，再次汽化后进入下一循环。

蒸发器1与热源接触，其温度高于补偿器5的温度，蒸发器1会通过固体接触面和工质向补偿器5漏热，即背向漏热。本实施例中，补偿器5上敷设翅片6，扩大了补偿器5的表面散热面积。且风扇7强迫空气与补偿器5换热，将蒸发器1向补偿器5所漏的热量散到空气中。将补偿器5稳定在吸入热量与排出热量相平衡的状态。而不需要将工质在冷凝器3中冷却至过冷状态，然后回流入补偿器5，用过冷度吸收漏热，来实现补偿器5进出热量的平衡。因此，显著降低了补偿器5回流工质所需的过冷度，即降低了热源与环境间的散热温差，能够实现热源在较低温度下工作，结构简单，成本低，具有实际应用价值。

图2为本实用新型一种平板式环路热管的第二实施例的结构示意图。其包括：蒸发器1，气体管线2，冷凝器3，液体管线4，补偿器5，翅片6、风扇7和风道8。本实施例特别适用于热源结构紧凑，散热元件安装高度受限的情况。由于平板式环路热管的安装高度受限，为节省空间，将风扇7安装于补偿器5的侧面。在补偿器5与风扇7之间安装风道8，用于保证气流方向。其基本工作原理以及小温差散热原理同上述本实用新型一种平板式环路热管的第一实施例，不再赘述。

图3为本实用新型一种平板式环路热管的第三实施例的结构示意图。其包括：蒸发器1，气体管线2，冷凝器3，液体管线4，补偿器5，翅片6，风扇7和热管9。其中，风扇7安装于补偿器5的侧上部。热管9位于补偿器5的外表面，其蒸发端与补偿器5热接触。热管9可以是普通热管、微型热管或平板热管中的任意一种。热管9的冷凝端穿翅片6，以增大换热面积。其基本工作原理与上述本实用新型一种平板式环路热管的第一实施例的工作原理相同，不再赘述。

本实施例中，热管9蒸发端内的工质吸取蒸发器1向补偿器5的漏热，将其传输到冷凝端，通过风扇7的强迫对流换热释放到空气中。本实施例将风扇7安装在补偿器5的侧上部，由热管9将漏热传输出来，能够节省平板式环路热管的安装高度空间。

图4为本实用新型一种平板式环路热管的第四实施例的结构示意图。其包括：蒸发器1，气体管线2，冷凝器3，液体管线4，补偿器5，翅片6、风扇7和铜片10。其中，风扇7安装于补偿器5的下部。铜片10位于补偿器5的内部，与补偿器5的壁面结合为一体。补偿器5的长度方向大于蒸发器1。铜片10将补偿器5所吸漏热导热至另一端。该端补偿器5的外表面有翅片6，以增大换热面积。位于下部的风扇7，强迫对流换热，将热量释放到空气中。本实施例其他部分的工作原理同上述本实用新型一种平板式环路热管的第一实施例的工作原理相同，不再赘述。

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

Claims (8)

1.一种平板式环路热管，包括蒸发器、气体管线、冷凝器、液体管线以及补偿器，其特征在于，所述补偿器侧有风扇，所述风扇安装在所述补偿器的上方、下方或侧方。

2.根据权利要求1所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述风扇可以紧靠补偿器安装或者与补偿器间隔距离安装。

3.根据权利要求1所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述补偿器的外表面可以敷设散热翅片。

4.根据权利要求1所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述补偿器侧可安装高效传热元件。

5.根据权利要求4所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述高效传热元件可以布置在所述补偿器的外部或内部。

6.根据权利要求4所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述高效传热元件可以与所述补偿器壁面结合为一体。

7.根据权利要求4所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述高效传热元件是高导热率固体材料或者热管。

8.根据权利要求7所述的一种平板式环路热管，其特征在于：

其中，所述热管可以是普通热管、微型热管或平板热管中的任意一种。