(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210888206.7 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七二四研 究所 地址 210003 江苏省南京市中山北路346号 (72)发明人 陈浩　项立银　唐文辉　戴书刚　 (51)Int.Cl. F28D 15/04(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种防蒸 汽回流的分离式重力热 管 (57)摘要 本发明公开了一种防蒸汽回流的分离式重 力热管， 包括蒸发段、 冷凝段、 中空肋片、 液体管 路、 气体管路、 铰链， 其中蒸发段包括主毛细芯、 次毛细芯、 液体挡板、 蒸汽挡板、 液体通道、 蒸汽 通道、 储液腔和液体分配管。 工质在蒸发器内部 受热蒸发， 在毛细力驱动下进入冷凝段冷凝， 冷 凝后的液体工质在毛细力和重力共同作用下回 流至蒸发段。 本发明结构简单， 蒸发段液体直接 进入次毛细芯内部， 液体分配管与次毛细芯贴 合， 蒸汽无法通过毛细芯逆向回流至液体分配 管， 有效防止了蒸汽回流， 储液腔位于蒸发段内 部主毛细芯上方， 可以及时补充液体至主毛细 芯， 也可以对变化热负载进行自调节， 平缓发热 器件温度波动。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115218701 A 2022.10.21 CN 115218701 A 1.一种防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 包括蒸发段(1)、 冷凝段(2)、 肋片 (3)、 液体管路(4)、 气体管路(5)、 铰链(6)； 所述冷凝段(2)包括k个 冷凝流道(7)， k≥2； 所述 蒸发段(1)包括主毛细芯(8)； 所述蒸发段(1)包括液体挡板(9)； 所述蒸发段(1)包括蒸汽挡 板(10)； 所述蒸发段(1)包括n个液体通道(11)， n≥2； 所述蒸发段(1)包括m个蒸汽通道 (12)， m≥2； 所述蒸发段(1)包括储液腔(13)； 所述蒸发段(1)包括液体分配管(14)； 所述蒸 发段(1)包括次毛细芯(15)； 所述蒸发段(1)的蒸汽 出口通过气体管路(5)与冷凝段(2)的入 口相连， 冷凝段(2)的出口通过液体管路(4)与蒸发段(1)的液体入口相连， 形成装置的循环 回路。 2.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述液体分配管 (14)与液体通道(11)紧密贴合， 蒸汽无法通过连接处进入液体通道(11)， 而由于毛细力作 用蒸汽同样不能通过次毛细芯(15)逆向进入液体通道(11)， 从而防止蒸汽由液体分配管 (14)回流至冷凝段(2)。 3.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述储液腔(13) 位于主毛细芯(8)上方， 可及时补 充液体至主毛细芯(8)内部， 对变化热负载进 行自调节， 平 缓发热器件温度波动。 4.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述肋片(3)与 冷凝段(2)内部腔体相连通， 扩展散热面积。 5.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述液体通道 (11)靠近蒸发段(1)出口的一端有液体挡板(9)， 液体通过液体分配管(14)进入液体通道 (11)， 向主毛细芯(8)内部流动。 6.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述蒸汽通道 (12)靠近蒸发段(1)入口的一端有蒸汽挡板(10)， 蒸汽在毛细力作用下向蒸汽通道(12)出 口流动。 7.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 所述液体挡板 (9)和蒸汽挡板(10)位于蒸发段(1)的两端， 工质形成单向的循环流动。 8.根据权利要求1所述的防蒸汽回流的分离式重力热管， 其特征在于： 蒸发段(1)吸收 热量后通过壳体传递至主毛细芯(8)， 主毛细芯(8)内部工质受热蒸发， 产生的蒸汽在毛细 力作用下进入蒸汽通道(12)， 然后通过气体管路(5)再进入冷凝段(2)内部的冷凝流道(7) 重新冷凝变成液体工质， 液体工质通过液体管路(4)进入蒸发段(1)内部的液体通道(11)， 毛细力与重力共同驱动工质在装置中循环流动。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115218701 A 2一种防蒸汽回流的分离式重力热管 技术领域 [0001]本发明属于电子设备散热技术领域， 具体涉及一种防蒸汽回流的分离式重力热 管。 背景技术 [0002]在相变换热技术中， 热管是一种 非常理想 的传热元件， 它是利用内部饱和工质的 蒸发和冷凝来进行热量的传输， 而重力热管就是热管中的一种。 重力热管是一种能够使冷 凝后的工质依靠自身重力 返回蒸发段的热管， 其结构自下而上依 次为蒸发段、 绝热段和冷 凝段,热管内充注 适量的工质,工质在蒸发段受到外界热源的加热发生相变,在压力和浮力 的作用下,加速 向上运动,流至冷凝段与管壁外的冷源发生热交换,凝结液化,液相靠重力 回流到蒸发段重新吸热,如此循环往复,将热量从底部蒸发段传递到上部 冷凝段。 重力热管 具有结构简单、 制造方便、 经济、 耐用、 传热特性优良、 工作安全等优点， 所以广泛应用于工 业生产的各个领域中。 分离式重力热管作为重力热管的变形， 其蒸发段和冷凝段是分开的， 管内汽液两相共向流动， 避免了汽液剪切力的出现。 但是分离式重力热管只依靠重力或毛 细力驱动工质在其内部循环流动， 蒸发器内部产生的气相工质容易由蒸发段入口回流至冷 凝段， 造成流动阻力增 加， 严重时会在液体管路内形成 “汽塞”， 影响热管性能。 [0003]分离式重力热管已经获得许多研究， 对比文献1(龚延风,孙龙， 周亚平.一种分离 式太阳能热管供暖供热水装置及其方法CN104296229B)提出了一种分离式太阳能热管供暖 供热水装置及其方法， 利用分离式热管自然循环的特性， 无动力输送热量， 满足供暖和供热 水需求， 但是该发明没有针对蒸发段蒸汽回流提出相应解决方案。 对比文献2(牛宝联,师梁 艳,郁瑛瑛,曾宪安.分离式热管平板太阳能室内供热系统CN104613531A)提出了一种分离 式热管平板太阳能室内供热系统， 将分离式热管 的冷凝段置于室内散热装置中， 热管工作 介质直接与室内空气进行换热， 其蒸发段置于平板太阳能集热器中， 热管工作介质吸收太 阳能温度升高， 变成气 体进入室内热管冷凝段放热， 热量放出后转变成液体， 依靠重力返回 蒸发段， 如此循环往复， 该发明同样会 存在蒸发段气体回流问题。 发明内容 [0004]为解决传统分离式重力热管存在的蒸汽回流问题， 本发明提出了一种防蒸汽回流 的分离式重力热 管， 通过毛细作用下气液分离技 术抑制蒸汽从入口回流。 [0005]为了解决上述 技术问题， 本发明是通过以下技 术方案实现的： [0006]一种防蒸汽回流的分离式重力热管， 包括： 蒸发段1、 冷凝段2、 中空肋片3、 液体管 路4、 气体管路5、 铰链6； 所述冷凝段2包括k个冷凝流道7， k≥2； 所述蒸发段1包括主毛细芯 8； 所述蒸发段1包括液体挡板9； 所述蒸发段1包括蒸汽挡板10； 所述蒸发段1包括n个液体通 道11， n≥2； 所述蒸发段1包括m个蒸汽通道12， m≥2； 所述蒸发段1包括储液腔13； 所述蒸发 段1包括液体分配管14； 所述蒸发段1包括次毛细芯15； 所述蒸发段1的蒸汽 出口通过气体管 路5与冷凝段2的入口相连， 冷凝段2的出口通过液体管路4与蒸发段1的液体入口相连， 形成说　明　书 1/5 页 3 CN 115218701 A 3