本发明涉及热控设备，尤其涉及一种微槽道结构辅助驱动的回路热管。
背景技术：
热管是一种高效的传热设备，其传热能力比金属导热高一个或两个数量级，被称为热的超导体。在传统热管中，毛细结构通常由槽道或烧结多孔结构构成，并且分布于整个热管长度方向上，虽然结构简单，但是柔性较差，另外由于热管轴向布满毛细结构，液体流动阻力较大，液体与气体在同一个空间内沿相反方向流动，存在携带的问题，因此影响热管传热能力进一步提高。
回路热管是在传统热管基础上改进和优化的高效传热设备，与传统热管相比，其毛细结构仅存在于蒸发器内部，蒸发器与冷凝器之间通过柔性金属薄壁管连接，工质流经金属薄壁管能够获得更小的流动阻力，并且能更好地在冷源与热源之间进行柔性连接，实现远距离传热、隔离振动和电磁干扰等，在航天、超导、电子器件等领域得到了广泛的应用。
现有回路热管在运行前的启动过程，受位置状态的影响很大。在回路热管工作以前，当蒸发器低于冷凝器时，液态工质依靠重力辅助作用向蒸发端汇集，当蒸发器被加热时，随着液体的蒸发，液体管路的液体会不断地向蒸发器内补充，所以回路热管依靠重力辅助很容易启动。而在回路热管处于水平或抗重力状态时，不利于液体向蒸发器汇集，当蒸发器被加热时，吸液芯及其内部有限的液体蒸发以后，冷凝器中的液体很难通过具有光管结构的液体管路向蒸发器持续输送，造成回路热管启动困难或运行不稳定。尤其是工作于低温温区的回路热管，在室温条件下其内部工质全部为气态，在回路热管启动前，需要通过冷源将冷凝器中的液体冷凝为液体，更重要的是，需要将冷凝器中的液体输送到远距离之外的蒸发器中，回路热管才能够启动和运行，目前主要是借助次蒸发器、二次回路等方式解决降温过程液体输送和回路热管启动的问题，但是降温和启动过程缓慢，结构复杂，而且需要额外消耗能量。
因此，当回路热管要在水平状态或抗重力状态下应用时，需要探索将冷凝器中的液态工质向蒸发器连续输送的问题，使回路热管在正常工作之前能够可靠地启动。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种微槽道结构辅助驱动的回路热管，旨在用于解决现有的回路热管在水平状态或抗重力状态下启动不可靠的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种微槽道结构辅助驱动的回路热管，包括蒸发器以及冷凝器，所述冷凝器的出液口通过液体管路与所述蒸发器的进液口连通，所述蒸发器的气体出口通过气体管路与所述冷凝器的进气口连通，所述冷凝器、所述液体管路、所述蒸发器以及所述气体管路依次连通形成回路，于所述液体管路的内壁上设置有若干微槽道，各所述微槽道均沿所述液体管道的周向依次间隔分布，且各所述微槽道均沿所述液体管道的长度方向延伸，于所述蒸发器内设置有吸液芯，所述微槽道一端与所述冷凝器内的冷凝管路连接，另一端与所述吸液芯连接。
进一步地，于所述液体管路内设置有第一毛细结构。
进一步地，于所述吸液芯和所述微槽道之间还设置有第二毛细结构，所述吸液芯的毛细尺度不大于所述第二毛细结构的毛细尺度，所述第二毛细结构的毛细尺度不大于所述液体管路内所述微槽道结构的毛细尺度。
进一步地，于所述微槽道与所述冷凝器之间设置有第三毛细结构。
进一步地，所述微槽道的轴截面为Ω形、矩形、圆弧形、梯形、三角形中的至少一种构成。
进一步地，各所述微槽道的结构为平行于所述液体管路的中心线的直线状、以所述液体管路的中心线为轴线的正螺旋状、以所述液体管路的中心线为轴线的反螺旋状中的至少一种。
进一步地，所述液体管路由铜、铝、不锈钢、钛合金等金属材料或非金属材料制成。
进一步地，还包括气库，所述气库与所述气体管路连通。
进一步地，还包括储液器，所述储液器与所述吸液芯连通。
进一步地，所述第一毛细结构，由粉末、纤维或者泡沫金属构成，或为若干金属丝、纤维制成的网状、束状结构，或由其中至少两种结构组成。
本发明具有以下有益效果：
本发明的回路热管中，冷凝器、液体管路、蒸发器以及气体管路形成一个完整的回路，在液体管路的内壁上设置有若干微槽道，当冷凝器被冷源冷却以后，气态工作介质在冷凝器中凝结为液态，液态工作介质进入液体管路端部的微槽道中，然后在微槽道的毛细作用下，液态工作介质沿着微槽道逐渐向蒸发端流动，最终进入蒸发器内的吸液芯中，即不需要借助重力辅助、额外功耗就能够为蒸发器持续提供液态工作介质供给，保证回路热管启动的可靠性、抗重力工作稳定性。微槽道结构不用于传热，只用于传输液体，因此能够设计成紧凑轻巧的截面结构，实现比槽道热管更高的柔性，液体管路内壁设置微槽道，管路中间为空腔，工质的流动阻力小，回路热管能够实现更好的启动和运行性能，适用于更广泛的应用环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的微槽道结构辅助驱动的回路热管的结构示意图；
图2为图1的微槽道结构辅助驱动的回路热管的微槽道的轴截面为Ω形的结构示意图；
图3为图1的微槽道结构辅助驱动的回路热管的微槽道的轴截面为梯形的结构示意图；
图4为图1的微槽道结构辅助驱动的回路热管的微槽道的轴截面为矩形与半圆形配合的结构示意图；
图5为图1的微槽道结构辅助驱动的回路热管的微槽道与吸液芯连接的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图4，本发明实施例提供一种微槽道结构辅助驱动的回路热管，包括蒸发器1以及冷凝器2，冷凝器2的出液口通过液体管路3与蒸发器1的进液口连通，而蒸发器1的气体出口通过气体管路4与冷凝器2的进气口连通，即冷凝器2、液体管路3、蒸发器1以及气体管路4依次连通形成完整的回路，工作介质在冷凝器2内凝结为液态且经液体管路3进入蒸发器1内，液态的工作介质在蒸发器1内被蒸发气态，且通过气体管路4进入冷凝器2内重新凝结为液态，在液体管路3的内壁上设置有若干微槽道31，且各微槽道31均沿液体管道的周向依次间隔分布，且各微槽道31均沿液体管道的长度方向延伸，在蒸发器1内设置有吸液芯11，微槽道31一端与冷凝器2内的冷凝管路21连接，另一端与吸液芯11连接。本实施例中，冷凝器2、液体管路3、蒸发器1以及气体管路4形成一个完整的回路，在液体管路3的内壁上设置有若干微槽道31，当冷凝器2被冷源冷却以后，气态工作介质在冷凝器2中凝结为液态，液态工作介质进入液体管路3端部的微槽道31中，然后在微槽道31的毛细作用下，液态工作介质沿着微槽道31逐渐向蒸发端流动，最终进入蒸发器1内的吸液芯11中，即不需要借助重力辅助、额外功耗就能够为蒸发器1持续提供液态工作介质供给，保证回路热管启动的可靠性、抗重力工作稳定性。与槽道热管中的微槽道结构的作用相比，本发明中的微槽道31主要作用不在于传热，主要用于利用微槽道31的毛细作用进行液体传输，因此能够设计成紧凑轻巧的截面结构，实现比槽道热管更高的柔性，液体管路3内壁设置微槽道31，管路中间为空腔，工质的流动阻力小，回路热管能够实现更好的启动和运行性能，使回路热管适用于更广泛的应用环境。对于微槽道31可以有多种形式，其轴截面可为Ω形、矩形、圆弧形、梯形、三角形中的至少一种构成，即可以为其中一种，也可以为多种，为多种时，比如为矩形与半圆形的配合形式，另外在分布时，微槽道31结构以液体管路3中心线为轴，与中心线平行，或呈正螺旋状，或呈反螺旋状，或者由上述两种或多种结构组合而成，例如，微槽道31平行设置，或正反螺旋结构交叉设置。可以在液体管路3内设置有适当比例的第一毛细结构，第一毛细结构可以位于液体管路3中间的空腔内或微槽道31内，第一毛细结构31可以由粉末、纤维、泡沫金属构成，或为若干金属丝、纤维制成的网状、束状结构其中一种，或由至少两种上述结构组成。对于液体管路3由铜、铝、不锈钢、钛合金等金属材料或非金属材料制成，而气体管路4可以为金属薄壁管路，也可以采用类似于液体管路3的结构。
参见图1，进一步地，回路热管还包括气库41，气库41与气体管路4连通。当回路热管工作于低温温区时，工作介质在室温条件下全部为气态，为了避免回路热管内压力超过安全范围，因此还需要设置一个气库41，利用旁通管路将气库41与气体管路4连通，可以有效缓解室温条件下回路热管内压力过高的问题，同时也使回路热管在低温下运行时具有充足的气液两相工作介质，通过气液工作介质不断相变和循环流动，将热源的热量不断地向冷源传递和排散。
进一步地，回路热管还包括储液器32，储液器32与吸液芯11连通。储液器32与蒸发器1的内腔相连通，用于存储过量的液体工作介质，为吸液芯11提供液体补给，提高回路热管运行稳定性。
再次参见图1，本发明实施例还提供一种蒸发器1，该蒸发器1可应用于上述的回路热管，包括壳体12，壳体12可以是圆柱状、圆盘状、平板状、鞍状等，蒸发器1的壳体12可以由钢、钛合金、铜、铝或其他高导热材料制成，也可以由不同材质的材料组合而成，加热区域选用导热较好的材料制作，与气体管路4、液体管路3连接的部位选用导热较差的材料制作，从而使所述蒸发器1减小径向传热热阻，减小轴向漏热。吸液芯11位于壳体12内，微槽道31伸入吸液芯11内，吸液芯11与壳体12内壁之间形成有气道13，气道13连通气体管路4，气道13沿吸液芯11表面的轴向设置，且气道13至少为靠近气体管路4一端开口，吸液芯11外表面与所述蒸发器1的壳体12内表面紧密配合接触，该气道13为气态工作介质的流动通道，液态工作介质在吸液芯11外表面被加热发生蒸发后，产生的气体经过气道13进入气体管路4，避免了气体穿过较厚多孔结构的过程，流动阻力和传热热阻都比较小，而气道13的位置可以分为两种情况，其中一种气道13位于吸液芯11的外表面上，另外一种则位于壳体12的内壁上。具体地，吸液芯11为杯状结构，且吸液芯11靠近液体管路3的一侧为开口，靠近气体管路4的一侧封闭，液体管路3沿该开口伸入吸液芯11内。
参见图1以及图5，优选地，在吸液芯11内还设置有第二毛细结构14，通过第二毛细结构14将吸液芯11与微槽道31或第一毛细结构相连接。其中第二毛细结构14可以由微槽、粉末、纤维、泡沫金属构成，或为若干金属丝、纤维制成的网状、束状结构其中一种，或由至少两种上述结构组成，且第二毛细结构14的毛细尺度不小于吸液芯11的毛细尺度，且不大于液体管路3内微槽道31的毛细尺寸，第二毛细结构14与吸液芯11和微槽道31均紧密接触，微槽道31、第二毛细结构14、吸液芯11的毛细力逐渐增大，使液体管路3内的液体工质能够顺利地流向吸液芯11。
再次参见图1，本发明实施例还提供一种冷凝器2，该冷凝器2也应用于上述的回路热管，包括冷凝管路21，冷凝管路21连通气体管路4与液体管路3。冷凝管路21为蛇形管结构，保证冷凝管路21具有足够的长度。冷凝器2的冷凝管路21与微槽道31之间设置有第三毛细结构，以使冷凝管路21内的液态工作介质更容易进入液体管路3内。另外，冷凝管路21可以采用多种形式冷凝换热，冷凝管路21可以是蜿蜒的蛇形管结构，也可以是并排管路结构，还可以为其他能够使气体工作介质冷凝为液体的结构形式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。