一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器的制作方法

本技术涉及泵环路热管设计，尤其公开了一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器。

背景技术：

1、电子技术日益发展，电子元件的各功能模块高度集成，大量元器件的尺寸向微小化方向发展。这些器件在运行的过程中将产生很高的热流密度，容易导致器件表面产生局部高温，影响器件运行的可靠性。环路热管以两相循环的形式传递热量，传热效率极高。然而，传统lhp系统在传输距离、运行稳定性上具有很大的局限性。因此，需要对传统的lhp系统进行改进，加入机械泵形成泵环路热管。而针对此种热管的蒸发器设计则是提高其整体性能的关键环节。

2、目前，在液体回流能力不再受到限制后，泵环路热管蒸发器的散热性能很大程度上受限于蒸发腔工质沸腾的效率，一方面，由于必须给蒸汽留出足够的出流空间，往往吸液芯难以与高温的底板较为充分的接触，另一方面，沸腾产生的大量蒸汽往往没有足够的空间流出，这进一步影响了工质与高温底板的接触，甚至出现蒸发腔烧干的风险，出现不可控的脉动现象。对整体的性能产生影响，甚至损坏部件，造成巨大损失。

3、因此，本实用新型提出了一种具有高效蒸汽腔结构的泵环路热管蒸发器。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器。

2、为实现上述目的，本实用新型的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，自上而下依次设置有补偿腔、蒸发腔以及热源，所述蒸发腔的上端部设有毛细芯，所述蒸发腔内还设有由金属湿法刻蚀而成的弧形底板，所述补偿腔的左右侧壁分别设置有液体输入管道以及液体流出管道，所述蒸发腔的侧壁上设有蒸汽流出管道，所述毛细芯与所述弧形底板接触。

3、具体地，所述弧形底板的两侧设有直壁，所述直壁的上端与所述毛细芯的下端连接，所述弧形底板与两侧的直壁之间形成ω形沟槽。

4、具体地，所述毛细芯呈梳齿形，所述毛细芯的底部设有若干齿牙，每两个相邻的齿牙之间设有缝隙，所述ω形沟槽设置在所述缝隙的底部。

5、具体地，所述齿牙宽度为0.5-2mm，所述毛细芯与蒸发腔内壁之间设有蒸汽通道。

6、具体地，所述直壁的深度与弧形底板的球面等效半径的比例范围为0.2-1，所述直壁的宽度与弧形底板的球面等效半径的比例范围为0.3-0.7。

7、具体地，所述直壁的宽度范围为0.5-1mm，所述缝隙的宽度与所述直壁宽度保持一致。

8、具体地，在靠近蒸汽出流管道的一侧，所述弧形底板与所述齿牙与蒸发腔侧壁之间留有空隙，所述空隙为2-4mm。

9、具体地，所述液体输入通道与所述液体输出通道位于同一水平高度。

10、具体地，所述弧形底板由紫铜材料制成。

11、具体地，所述毛细芯为镍粉以碳酸钠为造孔剂烧结而成的双孔径毛细芯。

12、本实用新型的有益效果：毛细芯直接与高温的弧形底板接触，使得蒸发器内的工质能够及时补充，避免工质供应不足而影响整体散热性能，甚至烧干蒸发腔损坏器件；采用特殊的ω形沟槽，其特殊槽道窄缝有效减弱了蒸汽逆向流动对微槽内液体流动的阻碍，且更大的沟槽空腔有利于微槽内蒸汽的流动，有效减小了蒸发腔蒸汽流出阻力，提高了整体的工作效率。

技术特征：

1.一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：自上而下依次设置有补偿腔(5)、蒸发腔(8)以及热源(4)，所述蒸发腔(8)的上端部设有毛细芯(2)，所述蒸发腔(8)内还设有由金属湿法刻蚀而成的弧形底板(3)，所述补偿腔(5)的左右侧壁分别设置有液体输入管道(1)以及液体流出管道(6)，所述蒸发腔(8)的侧壁上设有蒸汽流出管道(7)，所述毛细芯(2)与所述弧形底板(3)接触。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述弧形底板(3)的两侧设有直壁(31)，所述直壁(31)的上端与所述毛细芯(2)的下端连接，所述弧形底板(3)与两侧的直壁(31)之间形成ω形沟槽(32)。

3.根据权利要求2所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述毛细芯(2)呈梳齿形，所述毛细芯(2)的底部设有若干齿牙(21)，每两个相邻的齿牙(21)之间设有缝隙(22)，所述ω形沟槽(32)设置在所述缝隙(22)的底部。

4.根据权利要求3所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述齿牙(21)宽度为0.5-2mm，所述毛细芯(2)与蒸发腔(8)内壁之间设有蒸汽通道。

5.根据权利要求3所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述直壁(31)的深度与弧形底板(3)的球面等效半径的比例范围为0.2-1，所述直壁(31)的宽度与弧形底板(3)的球面等效半径的比例范围为0.3-0.7。

6.根据权利要求5所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述直壁(31)的宽度范围为0.5-1mm，所述缝隙(22)的宽度与所述直壁(31)宽度保持一致。

7.根据权利要求6所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：在靠近蒸汽流出管道(7)的一侧，所述弧形底板(3)与所述齿牙(21)与蒸发腔(8)侧壁之间留有空隙，所述空隙为2-4mm。

8.根据权利要求1所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述液体输入管道(1)与所述液体流出管道(6)位于同一水平高度。

9.根据权利要求1所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述弧形底板(3)由紫铜材料制成。

10.根据权利要求1所述的一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，其特征在于：所述毛细芯(2)为镍粉以碳酸钠为造孔剂烧结而成的双孔径毛细芯。

技术总结
本技术公开了一种具有高效沸腾沟槽的泵环路热管蒸发器，自上而下依次设置有补偿腔、蒸发腔以及热源，所述蒸发腔的上端部设有毛细芯，所述蒸发腔内还设有由金属湿法刻蚀而成的弧形底板，所述补偿腔的左右侧壁分别设置有液体输入管道以及液体流出管道，所述蒸发腔的侧壁上设有蒸汽流出管道，所述毛细芯与所述弧形底板接触。在本技术中，毛细芯直接与高温的弧形底板接触，使得蒸发器内的工质能够及时补充，避免工质供应不足而影响整体散热性能，甚至烧干蒸发腔损坏器件。本技术可以更加有效地提升沸腾效率，从而提升泵环路热管的工作效率，在航天热控系统，新能源汽车整体散热等领域具有广阔的发展前景。

技术研发人员：王文涛,张亮旗,王世权
受保护的技术使用者：东莞赛诺高德蚀刻科技有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12