一种吸液芯及环路热管装置

本发明涉及环路热管传热传质，尤其涉及一种吸液芯及环路热管装置。

背景技术：

1、环路热管利用工质相变传热，可以有效地扩大散热面，解决高功率器件的散热问题，不仅传热性能好，而且重量轻，结构紧凑。工质在吸液芯中的相变过程(蒸发和冷凝)实现热量的传递，当热源部位温度升高时，工质在吸液芯中蒸发，热量随着蒸汽传递到冷凝器。随后，工质在冷凝器液化，释放出热量，再通过吸液芯的毛细抽吸作用回到蒸发器，如此循环，完成热量的传输。

2、然而，吸液芯是环路热管最核心的部件，其毛细抽吸性能的好坏直接决定了环路热管的传热性能。常规的吸液芯的孔径恒定的，毛细抽吸性能表现较差，其热量的长距离传递性能较差，需要对现有吸液芯做进一步改进，来获得更优异的传热能力。

技术实现思路

1、针对背景技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种吸液芯及环路热管装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种吸液芯，包括第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的孔径逐渐增大，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的孔隙密度逐渐减小，且所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道由形状记忆聚合物、压力敏感材料或形状记忆合金制成。

4、进一步的，所述第一吸液通道的孔径为20-200μm，孔隙密度为500-1000ppi；所述第二吸液通道的孔径为30-300μm，孔隙密度为500-1000ppi；所述第三吸液通道的孔径为40-400μm，孔隙密度为500-1000ppi。

5、进一步的，所述形状记忆合金为cuznal形状记忆合金、niti形状记忆合金或cualni形状记忆合金。

6、进一步的，所述形状记忆聚合物为聚氨酯类形状记忆聚合物、聚醚酯类形状记忆聚合物或聚酰亚胺类形状记忆聚合物。

7、进一步的，所述压力敏感材料为丙烯酸压敏胶、聚乙烯薄膜或碳纳米管压敏纤维。

8、一种环路热管装置，其特征在于，包括如前文所述的吸液芯。

9、进一步的，包括蒸发器、冷凝器、蒸汽联管以及液体联管，所述蒸发器设有进液口和出气口，所述冷凝器包括进气口和出液口，所述蒸汽联管的两端分别连通于所述进液口和出液口，所述液体联管的两端分别连接于所述进气口和出气口，所述吸液芯设置于所述蒸发器内部，所述第一吸液通道靠近所述液体联管，所述第三吸液通道靠近所述蒸汽联管。

10、进一步的，所述蒸发器、冷凝器、蒸汽联管以及液体联管外均设有壳体，各所述壳体通过焊接进行连接，且所述壳体内设有真空度为到1×10-3pa-1×10-6pa。

11、进一步的，所述壳体材料为铜、铝或不锈钢，所述壳体厚度为0.5mm～1mm。

12、进一步的，所述蒸发器外还连接有热沉，所述热沉的平面导热系数在500～2000w/(m·k)，其厚度为0.05mm～0.6mm。

13、本发明的有益效果是：

14、1、本发明提出的一种吸液芯，包括相互连通的第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的初始孔径逐渐增大，且第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的初始孔隙密度逐渐减小，使得该吸液芯具有较大的比表面积和孔隙密度，可以增大工作流体与吸液芯的接触面积，有效提高其毛细抽吸性能，从而增强热传导效率。

15、2、本发明提出的一种吸液芯，由形状记忆聚合物、压力敏感材料或形状记忆合金制成，所制造的吸液芯具有温度、压力等智能响应特性，可以根据环路热管工作过程中的温度、压力等条件自动调整孔径大小，满足环路热管吸液芯对毛细抽吸力和流动阻力的要求，使吸液芯在不同工况下始终工作在最佳的状态，从而实现更高效的传热和传质性能，加大整体结构的灵活性。

技术特征：

1.一种吸液芯，其特征在于，包括相互连通的第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的孔径逐渐增大，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的孔隙密度逐渐减小，且所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道由形状记忆聚合物、压力敏感材料或形状记忆合金制成。

2.如权利要求1所述的一种吸液芯，其特征在于，所述第一吸液通道的孔径为20-200μm，孔隙密度为500-1000ppi；所述第二吸液通道的孔径为30-300μm，孔隙密度为500-1000ppi；所述第三吸液通道的孔径为40-400μm，孔隙密度为500-1000ppi。

3.如权利要求2所述的一种吸液芯，其特征在于，所述形状记忆合金为cuznal形状记忆合金、niti形状记忆合金或cualni形状记忆合金。

4.如权利要求2所述的一种吸液芯，其特征在于，所述形状记忆聚合物为聚氨酯类形状记忆聚合物、聚醚酯类形状记忆聚合物或聚酰亚胺类形状记忆聚合物。

5.如权利要求2所述的一种吸液芯，其特征在于，所述压力敏感材料为丙烯酸压敏胶、聚乙烯薄膜或碳纳米管压敏纤维。

6.一种环路热管装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的吸液芯。

7.如权利要求6所述的一种环路热管装置，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、蒸汽联管以及液体联管，所述蒸发器设有进液口和出气口，所述冷凝器包括进气口和出液口，所述蒸汽联管的两端分别连通于所述进液口和出液口，所述液体联管的两端分别连接于所述进气口和出气口，所述吸液芯设置于所述蒸发器内部，所述第一吸液通道靠近所述液体联管，所述第三吸液通道靠近所述蒸汽联管。

8.如权利要求7所述的一种环路热管装置，其特征在于，所述蒸发器、冷凝器、蒸汽联管以及液体联管外均设有壳体，各所述壳体通过焊接进行连接，且所述壳体内设有真空度为到1×10-3pa～1×10-6pa。

9.如权利要求8所述的一种环路热管装置，其特征在于，所述壳体材料为铜、铝或不锈钢，所述壳体厚度为0.5mm～1mm。

10.如权利要求1所述的一种环路热管装置，其特征在于，所述蒸发器外还连接有热沉，所述热沉的平面导热系数在500～2000w/(m·k)，其厚度为0.05mm～0.6mm。

技术总结一种吸液芯及环路热管装置，包括相互连通的第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道，所述第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的初始孔径逐渐增大，且第一吸液通道、第二吸液通道以及第三吸液通道的初始孔隙密度逐渐减小，使得该吸液芯具有较大的比表面积和孔隙密度，可以增大工作流体与吸液芯的接触面积，从而增强热传导效率。技术研发人员：凌伟淞,胡展鹏,崔家荣,徐文俊,马尧,周伟,张金一受保护的技术使用者：厦门大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18