徑向分布的直條筋，該直條筋將二次芯7分為兩個腔室，該腔室作為儲存從冷凝器回來的過冷液體(即工質(zhì))的補償腔8，以為主毛細芯供液。直條筋上開設(shè)有與入口 5相通的一定長度的孔道9，以接納液體管路出來的液體，液體管路末端開設(shè)有多個孔，液體管路末端通過蒸發(fā)器的入口 5直接插入二次芯的孔道9中，以避免液體管路末端直接暴露在補償腔8中。
[0034]工作時，熱負荷通過下端蓋2傳遞到主毛細芯4中的液體工質(zhì)，與下端蓋2接觸的蒸汽槽道頂部中的液體被加熱迅速汽化，產(chǎn)生的蒸汽沿著蒸汽槽道3流動，然后在集氣腔10積累，集氣腔10中的蒸汽達到一定壓力后沿著蒸汽管路流動到冷凝器，蒸汽在冷凝器內(nèi)冷凝成液體，隨后在主毛細芯4的毛細抽力的作用下，液體沿著液體管道通過入口 5和孔道9從冷凝器回到補償腔8，為主毛細芯4的蒸發(fā)提供工質(zhì)。
[0035]其中，上主體I整體為柱體，該柱體由筒體和圓盤組合而成；主毛細芯4為圓盤形；二次芯7采用導(dǎo)熱系數(shù)小的多層金屬絲網(wǎng)疊合制成，使其具有一定的彈性，可以使主毛細芯4和下端蓋2緊密接觸。例如采用不銹鋼絲網(wǎng)制成，絲網(wǎng)的目數(shù)可以是200目、300目、400目、500目等單一目數(shù)組成，也可以由多種目數(shù)疊加組成，它即參與補償腔8的圍成，又可以支撐住毛細芯4，并且二次芯的孔道9還可以穩(wěn)定液體進入補償腔的過程。
[0036]其中，蒸汽槽道3可以開設(shè)在主毛細芯4上面，也可以開設(shè)在下端蓋2上面，可以和主毛細芯4 一體燒結(jié)，也可以在下端蓋2上面通過機械加工形成，蒸汽槽道3的斷面形狀可以為矩形、三角形、梯形或半圓形。
[0037]其中，主毛細芯4作為蒸發(fā)器的重要部件，以及整個系統(tǒng)中工質(zhì)循環(huán)的動力來源，其可以由金屬粉末燒結(jié)而成，也可以由高分子多孔材料制成，可以根據(jù)要求燒結(jié)成不帶槽道的圓形平板，也可以燒結(jié)成帶槽道的圓形平板。
[0038]如圖2所示，液體管道末端直接插入二次芯的孔道9中，本發(fā)明實施組裝的過程為:首先放置好二次芯7和主毛細芯4，其次將下端蓋2與上主體I焊接起來，再將液體管道插入二次芯的孔道9中，焊接好液體管道和蒸發(fā)器入口 5，然后再焊接蒸汽管道和蒸發(fā)器出口 6。當(dāng)然，上主體I和下端蓋2的連接除了焊接方式外，根據(jù)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)還可以采用其他的連接方式。
[0039]下面將具體描述本發(fā)明實施例的蒸發(fā)器的工作過程:
[0040]本發(fā)明的蒸發(fā)器整體上是一種柱體結(jié)構(gòu)，其下端蓋2為受熱面，工作時直接與熱負荷貼合，以導(dǎo)熱的方式吸收熱量，然后傳遞到主毛細芯4的肋片上，主毛細芯4中充滿液體工質(zhì)；工質(zhì)汽化后，沿著蒸汽槽道3進入集氣腔10，然后通過蒸發(fā)器出口 6進入到液體管路，流向冷凝器；在冷凝器中釋放熱量后，蒸汽冷凝為液體，然后在主毛細芯4的毛細抽力的作用下，沿著液體管路回到補償腔8 ;補償腔中的液體通過主毛細芯4滲透到汽液界面。為了提高蒸發(fā)器的散熱效率，蒸發(fā)器可以采用多種材料的復(fù)合，如下端蓋2可以采用導(dǎo)熱系數(shù)大的金屬材料制作；在LHP系統(tǒng)中，進入補償腔8中的回流液的過冷度越大，對補償腔8的冷卻越好，蒸發(fā)器壁面的溫度越低；為了減小通過上主體I側(cè)壁、主毛細芯4和二次芯7的導(dǎo)熱作用對補償腔的加熱，主毛細芯4采用導(dǎo)熱系數(shù)小的金屬粉末燒結(jié)，二次芯7采用不銹鋼絲網(wǎng)制作。
[0041 ] 下面通過實驗驗證本發(fā)明的效果。
[0042]圖5為1W熱負荷下的啟動運行工況，圖6為100W熱負荷下的運行工況，圖7為變熱負荷下的連續(xù)運行工況，圖8為變熱負荷下二次芯蒸發(fā)器的熱組圖。
[0043]圖5顯示在1W熱負荷下，二次芯蒸發(fā)器LHP啟動運行工況，加載熱負荷后，系統(tǒng)迅速啟動，并很快達到穩(wěn)定運行。
[0044]圖6顯示在100W熱負荷下，二次芯蒸發(fā)器LHP啟動運行工況，與1W啟動工況類似，系統(tǒng)快速進入到穩(wěn)定狀態(tài)。
[0045]圖7顯示二次芯蒸發(fā)器LHP在變熱負荷下連續(xù)運行的工況，在實驗的各個熱負荷下，系統(tǒng)可以快速地對熱負荷改變做出響應(yīng)，并很快達到該熱負荷下的穩(wěn)定運行狀態(tài)。
[0046]圖8顯示隨著熱負荷的增大，蒸發(fā)器熱阻變化不大，從蒸發(fā)器到冷凝器的熱阻逐漸減小，當(dāng)熱負荷大于50W時，熱阻基本不變。
[0047]由上可知，本發(fā)明設(shè)計的用于平板型LHP的二次芯蒸發(fā)器，克服了之前的平板型LHP在小熱負荷下啟動困難，在大熱負荷下運行波動的現(xiàn)象，提高了其工作性能。
[0048]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，包括上主體(1)、下端蓋(2)、主毛細芯(4)和二次芯(7)，其中: 所述上主體(1)與下端蓋(2)相連，以在上主體(1)內(nèi)部形成密閉空間，其上開設(shè)有供工質(zhì)進出蒸發(fā)器的入口(5)和出口 ￠)，所述入口(5)與液體管路相連，所述液體管路的末端開設(shè)有多個孔； 所述主毛細芯(4)和二次芯(7)容置于該密閉空間內(nèi)，并分別與所述下端蓋(2)和上主體⑴緊密接觸；所述二次芯(7)位于所述上主體⑴和主毛細芯⑷之間，其為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有沿該環(huán)狀結(jié)構(gòu)徑向分布的直條筋，該直條筋將二次芯(7)分為兩個腔室，該腔室作為儲存工質(zhì)的補償腔(8);所述直條筋上開設(shè)有與所述入口(5)相通的孔道(9)，所述液體管路末端直接插入孔道(9)中，以避免暴露在補償腔(8)中； 所述主毛細芯(4)上開設(shè)有蒸汽槽道(3)，該蒸汽槽道(3)在二次芯(7)作用下與下端蓋(2)緊密接觸；所述蒸汽槽道(3)的外圍、上主體(1)和下端蓋(2)圍成的空間作為集氣腔(10)，用以收集蒸汽槽道(3)內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽。2.如權(quán)利要求1所述的二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，所述上主體(1)整體為柱體，該柱體由筒體和圓盤組合而成。3.如權(quán)利要求1所述的二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，所述下端蓋(2)上開設(shè)有蒸汽槽道(3)，所述槽道的斷面為矩形、三角形、梯形或半圓形。4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，所述二次芯(7)具有彈性，使主毛細芯(4)和下端蓋(2)緊密接觸。5.如權(quán)利要求4所述的二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，所述二次芯(7)采用導(dǎo)熱系數(shù)小的金屬絲網(wǎng)制成。6.如權(quán)利要求5所述的二次芯蒸發(fā)器，其特征在于，所述主毛細芯(4)為圓盤形，其由金屬粉末燒結(jié)而成，或由高分子多孔材料制成。7.權(quán)利要求1-6任一項所述的二次芯蒸發(fā)器在平板型LHP系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二次芯蒸發(fā)器及其應(yīng)用，其包括上主體、下端蓋、主毛細芯和二次芯，所述上主體與下端蓋相連，其上開設(shè)有入口和出口，入口與末端開設(shè)有多個孔的液體管路相連；主毛細芯和二次芯容置于密閉空間內(nèi)，并分別與下端蓋和上主體緊密接觸；二次芯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有沿環(huán)狀結(jié)構(gòu)徑向分布的將二次芯分為兩個腔室直條筋，該腔室作為儲存工質(zhì)的補償腔；直條筋上開設(shè)有孔道，液體管路末端直接插入孔道中；主毛細芯上開設(shè)有蒸汽槽道，蒸汽槽道的外圍、上主體和下端蓋圍成的空間用于作為收集蒸汽的集氣腔。本發(fā)明的二次芯蒸發(fā)器減小了過冷液的回流阻力、接觸熱阻以及背向?qū)?，降低了補償腔的溫度，增加了系統(tǒng)的動力，提高了傳熱極限。
【IPC分類】F28D15/02
【公開號】CN105352349
【申請?zhí)枴緾N201510853085
【發(fā)明人】劉志春, 何松, 劉偉, 楊金國, 趙靖
【申請人】華中科技大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月27日