均温装置的制作方法

1.本实用新型涉及宇航器件的热控制的技术领域，尤其是涉及一种均温装置。


背景技术：

2.目前均温装置在航天器上的应用越来越广。例如航天器上大功率高发热设备如固态放大器(sspa)、电源控制器(epc)、行波管放大器(twta)等设备的温度控制，都在逐渐使用均温装置作为散热问题的前级解决方案。随着电子设备的集成化程度越来越来高，封装的空间越来越小，航天器上的集成化单机的热源功率急剧攀升，散热要求也随之苛刻。特别是多个不同功率大小的分布式热源的散热板卡或集成机箱内部，同时均温化扩热的需求。均温装置是解决这一热控技术难题的常用方案。
3.在多个不同功率大小的分布式热源的散热板卡需求中，存在大小和分布不同的各种发热元器件，因此须保证均温装置能够将分布式的不同功率的热源都能够正常带走，不能产生高功率热源区域的烧干失效问题，导致整个均温装置性能衰退乃至失效。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种均温装置，以缓解现有技术中存在的对不同位置和不同功率的热源无法均温散热的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型提供一种均温装置，包括外壳、吸液蒸发芯和工质，所述外壳设有组合腔体，且所述外壳的一侧用于接收外部热源的热量，另一侧用于与外接冷源换热；
7.所述组合腔体内填充有所述工质，所述工质用于吸收所述外壳一侧的热量后汽化，并通过所述外壳另一侧与外接冷源换热后液化；
8.所述吸液蒸发芯设于所述组合腔体内，且所述吸液蒸发芯设有供所述工质蒸发的蒸发界面以及供所述工质流动的孔隙。
9.本实用新型可选的实施方式中，所述组合腔体包括共液腔和多个子腔室，多个所述子腔室依次分布于所述外壳内，且每个所述子腔室均与所述共液腔连通。
10.进一步地，每个所述子腔室的腔壁上均设有槽体，所述槽体沿所述子腔室的延伸方向延伸布置。
11.进一步地，所述槽体设有多条，多条所述槽体沿垂直于所述子腔室的延伸方向的方向分布。
12.本实用新型可选的实施方式中，所述吸液蒸发芯包括主体部和多个分支部，每个所述分支部均与所述主体部连接；
13.所述主体部设于所述共液腔内，多个所述分支部一一对应的设于多个所述子腔室内。
14.进一步地，所述主体部和多个所述分支部均为多孔结构。
15.本实用新型可选的实施方式中，多个所述分支部相互平行设置，且多个所述分支
部的宽度相同。
16.本实用新型可选的实施方式中，多个所述分支部相互平行设置，多个所述分支部的宽度不同；
17.所述子腔室的宽度与其容置的所述分支部的宽度相匹配。
18.进一步地，所述分支部上设有凹槽。
19.本实用新型可选的实施方式中，所述外壳还包括外壳本体和封口件，所述外壳本体内设有所述组合腔体，所述封口件盖合于所述外壳本体的开口端；
20.所述外壳本体一侧用于接收外部热源的热量，另一侧与外接冷源换热。
21.本实用新型能够实现如下有益效果：
22.本实用新型提供一种均温装置，包括外壳、吸液蒸发芯和工质，外壳设有组合腔体，且外壳的一侧用于接收外部热源的热量，另一侧用于与外接冷源换热；组合腔体内填充有工质，工质用于吸收外壳一侧的热量后汽化，并通过外壳另一侧与外接冷源换热后液化；吸液蒸发芯设于组合腔体内，且吸液蒸发芯设有供工质蒸发的蒸发界面以及供工质流动的孔隙。
23.在本实用新型中，外壳一侧用于接收外部热源的热量，且另一侧用于和外接冷源换热；外壳内设有组合腔体，且在组合腔体内填充有工质，工质自外壳一侧吸热后汽化，汽化后的工质在另一侧遇冷液化，液化后的工质重新吸热汽化，进而周而复始地进行降温；
24.且由于在组合腔体内设有吸液蒸发芯，使得工质可以在吸液蒸发芯内流动，并通过吸液蒸发芯提供的蒸发界面，使得工质吸热蒸发的速度加快，进而对热源热量的吸收效果更佳。
25.与现有技术相比，本实用新型提供的均温装置通过填充于外壳内的工质汽化和液化实现对外壳一侧热源的吸热并将热量与外壳另一侧的冷源换热；且在组合腔体内设置吸液蒸发芯，工质可以通过吸液蒸发芯在组合腔体内流动，通过内部气压作用，将液态工质驱赶至工质吸热蒸发较大的区域，实现对不同位置和不同强度热源的均温。
26.综上，本实用新型至少缓解了现有技术中存在的对不同位置和不同功率的热源无法均温散热的技术问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。
28.图1为本实用新型实施例提供的均温装置的主视结构截面示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的均温装置的右视结构截面示意图；
30.图3为本实用新型实施例提供的均温装置的左视结构截面示意图；
31.图4为本实用新型实施例一提供的均温装置中吸液芯的结构示意图；
32.图5为本实用新型实施例二提供的均温装置中吸液芯的结构示意图；
33.图6为本实用新型实施例提供的均温装置的立体结构示意图。
34.图标：1-外壳；11-外壳本体；12-组合腔体；121-子腔室；122-共液腔；123-槽体；
13-封口件；2-吸液蒸发芯；21-主体部；22-分支部；3-工质。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
40.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.实施例一
43.本实施例提供一种均温装置，参照图1或图6，包括外壳1、吸液蒸发芯2和工质3，外壳1设有组合腔体12，且外壳1的一侧用于接收外部热源的热量，另一侧用于与外接冷源换热；组合腔体12内填充有工质3，工质3用于吸收外壳1一侧的热量后汽化，并通过外壳1另一侧与外接冷源换热后液化；吸液蒸发芯2设于组合腔体12内，且吸液蒸发芯2设有供工质3蒸发的蒸发界面以及供工质3流动的孔隙。
44.本实用新型实施例至少缓解了现有技术中存在的对不同位置和不同功率的热源无法均温散热的技术问题。
45.在本实用新型实施例中，外壳1一侧用于接收外部热源的热量，且另一侧用于和外接冷源换热；外壳1内设有组合腔体12，且在组合腔体12内填充有工质3，工质3自外壳1一侧
吸热后汽化，汽化后的工质3在另一侧遇冷液化，液化后的工质3重新吸热汽化，进而周而复始地进行降温；
46.且由于在组合腔体12内设有吸液蒸发芯2，使得工质3可以在吸液蒸发芯2内流动，并通过吸液蒸发芯2提供的蒸发界面，使得工质3吸热蒸发的速度加快，进而对热源热量的吸收效果更佳。
47.优选的，外壳1为6系铝合金材料；工质3为甲醇或丙醇。
48.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的均温装置通过填充于外壳1内的工质3汽化和液化实现对外壳1一侧热源的吸热并将热量与外壳1另一侧的冷源换热；且在组合腔体12内设置吸液蒸发芯2，工质3可以通过吸液蒸发芯2在组合腔体12内流动，通过内部气压作用，将液态工质3驱赶至工质3吸热蒸发较大的区域，实现对不同位置和不同强度热源的均温。
49.本实施例可选的实施方式中，组合腔体12包括共液腔122和多个子腔室121，多个子腔室121依次分布于外壳1内，且每个子腔室121均与共液腔122连通。
50.具体的，组合腔体12分隔为多个子腔室121和共液腔122，且在各个子腔室121和共液腔122内均填充有工质3，工质3可以在各个子腔室121和共液腔122内流动。
51.子腔室121的数量可设置为两个、三个、四个或五个等，本实施例中，子腔室121为四个，且每个子腔室121的高度为3mm，宽度为10mm，且多个子腔室121相互平行设置。优选的，外壳1为长方体结构，且组合腔体12沿外壳1的长边方向设置，其中，共液腔122在外壳1长度占比为1/8或1/6。
52.与现有技术相比，共液腔122和多个子腔室121为工质3提供流动空间，使得工质3可以根据腔体内部压力流动至蒸发量较大的区域。
53.进一步地，参照图2或图3，每个子腔室121的腔壁上均设有槽体123，槽体123沿子腔室121的延伸方向延伸布置。
54.具体的，槽体123沿子腔室121的延伸方向布置，槽体123用于为汽化的工质3提供更大的接触面积，使汽化的工质3的遇冷液化速度更快。
55.优选的，槽体123为半圆形槽，且其截面直径为1mm。
56.进一步地，槽体123设有多条，多条槽体123沿垂直于子腔室121的延伸方向的方向分布。
57.具体的，多条槽体123在子腔室121的腔壁上依次分布，用于使汽化后的工质3可以在子腔室121的腔壁上有更大的蒸发界面。
58.本实施例可选的实施方式中，吸液蒸发芯2包括主体部21和多个分支部22，每个分支部22均与主体部21连接；主体部21设于共液腔122内，多个分支部22一一对应的设于多个子腔室121内。
59.具体的，多个分支部22均与主体部21连接，多个分支部22的数量可设置为两个、三个、四个或五个等，在本技术中，分支部22的数量与子腔室121的数量一直，且每个子腔室121内均设有一个所述分支部22；多个分支部22与主体部21为工质3提供蒸发界面，多个分支部22对不同位置的热源吸热，且位于相应位置的工质3吸热蒸发，而组合腔体12内的剩余液态工质3则因气压作用通过多个分支部22和主体部21流动。优选的，主体部21占吸液蒸发芯2体积的55％。
60.进一步地，主体部21和多个分支部22均为多孔结构。
61.具体的，主体部21和多个分支部22均为多孔镍材料，且吸液蒸发芯2的孔径为15um，孔隙率为80％；工质3在主体部21和多个分支部22的孔隙内流动，且由于主体部21和多个分支部22的多孔结构，通过多孔结构的多孔毛细驱动力使得工质3加速流动，可以有效提高液态工质3的蒸发速度。
62.本实施例可选的实施方式中，参照图4，多个分支部22相互平行设置，且多个分支部22的宽度相同。
63.具体的，宽度相同的多个分支部22，均匀分布于外壳1内，对于均匀分布的热源的吸热效果较好。
64.本实施例可选的实施方式中，外壳1还包括外壳本体11和封口件13，外壳本体11内设有组合腔体12，封口件13盖合于外壳本体11的开口端；外壳本体11一侧用于接收外部热源的热量，另一侧与外接冷源换热。
65.具体的，在将吸液蒸发芯2放置在组合腔体12内后，则需要将腔体密封，以避免工质3外流，因此需要将开口处通过封口件13密封。
66.优选的，其密封方式电子束焊接。
67.实施例二
68.本实施例可选的实施方式中，参照图5，多个分支部22相互平行设置，多个分支部22的宽度不同；子腔室121的宽度与其容置的分支部22的宽度相匹配。
69.具体的，多个分支部22根据热源的强度以及热源散热面积设为不同宽度，且相应的子腔室121的宽度也相匹配；如外接热源的散热面积较大，则对应的分支部22需要对应调整宽度，以实现对外接热源全部散热面积的对应吸热，与此同时，该分支部22所在的子腔室121也需要根据分支部22的宽度进行调整，反之亦然。
70.进一步地，参照图5，分支部22上设有凹槽。
71.优选的，分支部22根据热源的具体形状设置相应的凹槽、缺口或倒角，用于配合外部热源的形状，提高对外接热源的热量接收效果。
72.最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。