本发明专利技术公开了一种不对称叶脉型翅片微通道冷凝器和多蒸发器环路热管。所述多蒸发器环路热管，包括多根气体管线、多根液体管线、多个蒸发器和冷凝器；多个蒸发器与冷凝器的蒸汽腔通过多根气体管线并联，多个蒸发器还与冷凝器的冷凝液腔通过多根液体管线并联。本发明专利技术的多蒸发器单冷凝器的环路热管，通过设计构思巧妙、结构合理的新型冷凝器和蒸发器结构，实现了一个冷凝器带动多个蒸发器工作的环路热管，保证散热效率的同时，满足了小型化要求，并且可以根据发热元件的数量和位置灵活安装，并且可根据不同散热负荷的需求选择不同的散热模式，避免能源的浪费。避免能源的浪费。避免能源的浪费。
【技术实现步骤摘要】
一种不对称叶脉型翅片微通道冷凝器及多蒸发器环路热管
[0001]本专利技术属于热控
，具体涉及一种不对称叶脉型翅片微通道冷凝器及多蒸发器环路热管。
技术介绍
[0002]如今，电子器件和设备等的轻小型化和高集成化所带来的高散热问题，已成为制约和影响航空航天、新能源发展、集成电路等领域进一步发展的关键因素。因此，热管作为众多换热器件中最有效的一种，起着越来越重要的作用。它是一种具有高效传热能力的两相传热部件，由蒸发段，冷凝段和绝热段三部分组成，工质在蒸发段吸热，变成蒸汽，然后在冷凝段放热，冷凝液通过毛细芯的作用下回流到蒸发段。传统热管具有导热系数高，被动式冷却等优点而被广泛的应用，但其存在冷却液泄露，和无法满足远距离输运等问题。
[0003]环路热管(LoopHeatPipe，LHP)的出现能够较好的解决传统热管中漏液和无法远距离热输运的问题，它由蒸发器、冷凝器、液体管道、气体管道和补偿器组成，依靠蒸发器里的吸液芯的毛细力使工质在回路中循环流动。由于环路热管只有蒸发器中有吸液芯，且液体和气体管路分离，因此工质的流动阻力较小，可实现远距离热量的传递，且不容易发生漏液问题。但是面对多热源冷却或是大面积热源散热的问题，环路热管单对单，点对点的散热模式不再适用。于是，针对多点热源匹配单点冷源热传输的多蒸发器回路热管应运而生。
[0004]多蒸发器单冷凝器的环路热管对于传统环路热管优势明显，例如能够匹配多个热源或是大面积热源的散热，且拥有更高的传热极限，承受更高的热流密度。但是多蒸发器环路热管仍存在缺陷，首先多蒸发器带来的热负荷对冷凝器的散热能力提出了挑战，各蒸发器所携带的热负荷相加会导致冷凝器的负荷极大；其次当有蒸发器不工作时，到达冷凝端的热负荷减少，同一种散热模式势必会造成能量浪费，如何调控冷凝端的散热模式，匹配最佳的热负荷；并且，对不工作的蒸发器能否利用起来以达到最大效率的散热，从而提高整个环路热管的工作效率，这都是需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种高换热效率的不对称叶脉型翅片微通道冷凝器及多蒸发器环路热管。
[0006]本专利技术为了实现其目的，采用的技术方案是：
[0007]一种不对称叶脉型翅片微通道冷凝器，所述冷凝器的主体为长方体形，所述主体的内部设置有上隔板和下隔板，将主体内部从上至下依次分隔为蒸汽腔、换热腔和冷凝液腔，所述蒸汽腔的腔体上设置有蒸汽进口，冷凝液腔的腔体上设置有冷凝液出口；所述换热腔的腔体上设置有冷却流体进口和冷却流体出口，换热腔内设置有若干呈行列式排布的空心柱状翅片，所述空心柱状翅片的顶端和底端分别与所述上隔板和下隔板连接，上隔板和下隔板上与空心柱状翅片连接的地方设置有通孔，使得空心柱状翅片分别与所述蒸汽腔和冷凝液腔连通；
[0008]相邻列和相邻行的空心柱状翅片错开设置，且每行或者每列的空心柱状翅片相邻的两个翅片之间从上至下设置有若干侧支管，使得整行或整列的空心柱状翅片通过侧支管依次连通；每一根空心柱状翅片其两侧的侧支管从上至下设置在不同高度使得两侧的侧支管呈不对称状分布，且每一根侧支管的两端在不同高度呈倾斜状设置；空心柱状翅片和侧支管的内部作为蒸汽微通道供蒸汽流通，侧支管的内表面上设置有抑制冷凝液回流的疏水材料层；
[0009]换热腔的两个相对的侧壁上设置有若干通风窗，其中一个侧壁上还设置有电风扇，用于向换热腔内吹送凉风散热，且设置有电风扇的侧壁的四周设置挡板将电风扇围在中间。
[0010]优选地，所述侧支管的内表面上的疏水材料层的材料为氟硅材料或高分子熔体聚合物，所述高分子熔体聚合物选自聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡。
[0011]优选地，所述空心柱状翅片的横截面为翼型或圆形或椭圆形或梭形，能够减小冷却流体的流阻，让冷却流体的流通更为顺畅和快速，提高冷凝器的冷凝效率。
[0012]优选地，所述换热腔设置电风扇的侧壁上设置有风扇支架，用于安装电风扇，电风扇与外部电源电连接，使得电风扇与换热腔为一体设置，方便安装。
[0013]本专利技术还提供了一种多蒸发器环路热管，包括多根气体管线、多根液体管线、多个蒸发器和上述任一项所述的冷凝器；
[0014]所述多个蒸发器与所述冷凝器的蒸汽腔通过所述多根气体管线并联，多个蒸发器还与所述冷凝器的冷凝液腔通过所述多根液体管线并联。
[0015]优选地，所述环路热管还包括储液器，所述储液器通过多根补液管线与所述多根液体管线分别连通，所述补液管线将储液器中的液体输送至液体管线中进而进入蒸发器进行液体补偿，保证蒸发器中有充足的换热液体防止干烧。
[0016]优选地，所述蒸发器的个数为4个，方便蒸发器与冷凝器的布置，最大程度地利用冷凝器，实现一个冷凝器对多个散热元件进行散热。
[0017]在上述技术方案中，所述蒸发器包括蒸发器壳体和吸液芯，所述吸液芯设置于蒸发器壳体内部中间，将蒸发器内腔的两端分隔为蒸发器气体腔和蒸发器液体腔；
[0018]吸液芯的主体为长方体形，主体的底面为受热面，左侧面为出气端，右侧面为吸液端；吸液芯的右侧面向内凹陷形成储液槽；吸液芯的前、后侧面的外表面上设置有若干与所述受热面平行的蒸汽槽道，所述蒸汽槽道的一端抵达所述出气端，与蒸发器气体腔连通，另一端与所述吸液端留有距离；吸液芯的受热面向蒸发器气体腔方向延伸形成延长面，用于覆盖蒸发器气体腔与发热元件接触的面；
[0019]吸液芯内部开设有顶部气体通道和若干中间气体通道，所述顶部气体通道和中间气体通道从出气端起始向吸液端延伸，并与吸液端之间留有距离；中间气体通道在吸液芯的顶面至底面之间上下贯通，并与吸液芯的前、后侧面平行设置；顶部气体通道在吸液芯的前、后侧面之间贯通，并与中间气体通道连通；
[0020]中间气体通道将吸液芯靠近出气端的部分分隔成若干与吸液芯前后侧面平行的吸液芯片，所述吸液芯片上从上至下设置有若干与受热面平行的液体通道，所述液体通道的一端延伸至所述储液槽，与蒸发器液体腔连通，另一端则与出气端之间留有距离。
[0021]优选地，所述吸液芯片的顶部为圆弧曲面形，进一步增大吸液芯的蒸发面积，让换热循环更快地进行，进一步提高换热工作效率。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术的冷凝器采用了呈阵列式排布的具有微通道的空心柱状翅片，蒸汽直接在微通道壁面发生相变冷凝为液体，柱状翅片能够减小冷却流体的流阻；并且在相邻的两个空心柱状翅片之间设置了若干侧支管，在冷凝器有限的换热腔空间内极大地增加了换热面积，也加快了微通道内蒸汽和冷凝液的流动，提高换热效率；并且空心柱状翅片两侧的侧支管设置为不对称的叶脉状，相较于侧支管对称设置，不对称设置一方面减小换热腔内冷却流体的流阻，一方面促进微通道内蒸汽和冷凝液的流动、加大流速，加快换热过程，提高冷凝器换热效率，为一个冷凝器带动多个蒸发器工作打下基础；在侧支管内设置疏水材料层防止冷凝液因为侧支管的毛细作用返流阻碍换热工质流通。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种不对称叶脉型翅片微通道冷凝器，其特征在于，所述冷凝器(1)的主体为长方体形，所述主体的内部设置有上隔板(11)和下隔板(12)，将主体内部从上至下依次分隔为蒸汽腔(13)、换热腔(14)和冷凝液腔(15)，所述蒸汽腔(13)的腔体上设置有蒸汽进口(13a)，冷凝液腔(15)的腔体上设置有冷凝液出口(15a)；所述换热腔(14)的腔体上设置有冷却流体进口(14a)和冷却流体出口(14b)，换热腔(14)内设置有若干呈行列式排布的空心柱状翅片(141)，所述空心柱状翅片(141)的顶端和底端分别与所述上隔板(11)和下隔板(12)连接，上隔板(11)和下隔板(12)上与空心柱状翅片(141)连接的地方设置有通孔，使得空心柱状翅片(141)分别与所述蒸汽腔(13)和冷凝液腔(15)连通；相邻列和相邻行的空心柱状翅片(141)错开设置，且每行或者每列的空心柱状翅片(141)相邻的两个翅片之间从上至下设置有若干侧支管(142)，使得整行或整列的空心柱状翅片(141)通过侧支管(142)依次连通；每一根空心柱状翅片(141)其两侧的侧支管(142)从上至下设置在不同高度使得两侧的侧支管(142)呈不对称状分布，且每一根侧支管(142)的两端在不同高度呈倾斜状设置；空心柱状翅片(141)和侧支管(142)的内部作为蒸汽微通道供蒸汽流通，侧支管(142)的内表面上设置有抑制冷凝液回流的疏水材料层；换热腔(14)的两个相对的侧壁上设置有若干通风窗(143)，其中一个侧壁上还设置有电风扇(144)，用于向换热腔(14)内吹送凉风散热，且设置有电风扇(144)的侧壁的四周设置挡板(145)将电风扇(144)围在中间。2.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述侧支管(142)的内表面上的疏水材料层的材料为氟硅材料或高分子熔体聚合物，所述高分子熔体聚合物选自聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡。3.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述空心柱状翅片(141)的横截面为翼型或圆形或椭圆形或梭形。4.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述换热腔(14)设置电风扇(144)的侧壁上设置有风扇支架，用于安装电风扇(144)，电风扇(144)与外部电源电连接。5.一种多蒸发器环路热管，其特征在于：包括多根气体管线(3)、多根液体管线(4)、多个蒸发器(2)和权利要求1至4任一项所述的冷凝器(1)；所述多个蒸发器(2)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小伟，王智彬，陈展珠，陈颖，莫松平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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