[发明专利]一种基于高渗透高毛细力多尺度毛细芯的蒸发器

说明书

本发明公开了一种基于高渗透高毛细力多尺度毛细芯的蒸发器，该蒸发器包括：储液器、引液管、密封后端盖、蒸发器、二次芯、主芯、前端盖、气体管线；蒸发器中所有零件均同轴，圆柱形的储液器与蒸发器相连，引液管处于轴线上，密封后端盖、二次芯、前端盖依次焊接在引液管上。蒸发器中主芯与二次芯过盈配合，密封后端盖将储液器与蒸发器分隔开，用于圆柱形环路热管。本发明的有益成果在于主芯与二次芯在孔径尺度上差异大，同时实现大毛吸力、高渗透、低流阻、低漏热、大传热极限。二次芯是采用丝网堆叠的，单片丝网装配时易实现二次芯与主芯之间的过盈配合。主芯与二次芯过盈配合，保证了蒸发器的整体性，同时接触良好，减小漏热量。

技术领域

本发明属于热控领域，涉及一种环路热管，特别是该种环路热管上的蒸发器部件。

背景技术

随着集成工艺及热封装技术的发展，电子器件性能和热流密度同时提升，散热问题成为了一个关键技术瓶颈，迫切需要发展一种高效的传热元件。环路热管作为一种两相传热元件，是解决高热流密度电子器件散热问题的重要手段之一。LHP利用工质相变进行热量传递，蒸发器内部毛细芯产生的毛细力为工质在回路中循环提供主要的驱动力，蒸发器与冷凝器之间通过光滑的管路连接，具有传热效率高、传输距离远、热阻低、布置灵活等优势。

毛细芯产生的毛细抽力是工质在回路中循环的主要动力来源，也是在蒸发器中形成汽液隔离核心的关键部件。一方面，毛细芯将加热面和补偿腔隔开，防止蒸汽向补偿腔泄漏，形成汽液隔离核心，起到“水力锁”的作用；另一方面，毛细芯可以阻挡热量向补偿腔的泄漏，起到“热力锁”的作用。性能优异的毛细芯应该具备抽吸力大而流动阻力小，同时兼备良好的热物性。

应用在LHP蒸发器中理想的毛细芯应该具备以下三个特征：

1.低导热系数，减小加热面通过毛细芯向补偿腔的漏热；

2.高渗透性，减小液相工质穿过毛细芯产生的流动阻力；

3.小孔径，增大毛细芯提供的抽吸力。

目前的方法制得的毛细芯，很难兼顾三者。金属粉末烧结芯具有小的孔径，但是渗透性差且导热系数较大；而采用丝网或者金属泡沫制得的毛细芯具有小的流动阻力而产生的毛细抽力小，降低了传热极限。

发明内容

本发明的目的是：兼顾LHP蒸发器中理想的毛细芯应该具备的低导热系数、高渗透率、小孔径。为了解决现有蒸发器中金属粉末烧结芯渗透性差且导热系数较大，丝网或者金属泡沫制得的毛细芯产生的毛细抽力小，传热极限小等问题，提供一种新型的具有多尺度毛细芯的蒸发器装置，该装置不仅具有较小的孔径，提供较大的毛细力，具有高渗透率，减小流动阻力，还易于装配，减小漏热。本发明工艺采用过盈配合与过隙配合，保证了工质的流动并减小了蒸发器与补偿器之间的漏热。

本发明一种基于高渗透高毛细力多尺度毛细芯的蒸发器结构，它包括储液器端盖1、引液管2、储液器壳体3、密封后端盖4、蒸发器壳体5、二次芯6、主芯7、前端盖8、蒸发器端盖9、气体管线10。

所述的储液器端盖1通过螺栓连接在储液器壳体3上，储液器壳体3与蒸发器壳体5通过螺栓连接，蒸发器端盖9通过螺栓连接在蒸发器壳体5上；主芯7在蒸发器壳体5内，并与蒸发器壳体5过盈配合；二次芯6是由金属丝网堆叠压实而成的中空圆柱体结构，夹在引液管2和主芯7之间，并与引液管2、主芯7过盈配合；密封后端盖4将蒸发器与储液器分成两个区域，同时与前端盖8一起将二次芯6压实；所述的引液管2为圆柱形的管状结构，位于储液器端盖1、储液器壳体3、密封后端盖4、蒸发器壳体5、二次芯6、主芯7、前端盖8的中心轴线上，引液管2穿过储液器端盖1、储液器壳体3、密封后端盖4、蒸发器壳体5、二次芯6、前端盖8的中心孔，并与储液器端盖1、密封后端盖 4、前端盖8焊接。蒸发器端盖9与气体管线10焊接，蒸发的气体从气体管线 (10)排出。

所述的储液器端盖1为中心有通孔的圆盘结构,选用不锈钢材料，并外周留有螺纹孔，便于与储液器壳体3进行螺纹连接，同时与引液管2焊接。