CN208075642U - 一种紧凑的抗重力回路热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热控设备技术领域，公开了一种紧凑的抗重力回路热管，其中液体管路、蒸发器、气体管路与冷凝器依次相连形成回路，该回路热管还包括：次蒸发器；液体管路和气体管路为管套管结构，次蒸发器与冷凝器的冷凝管路相连通。本实用新型提供的一种紧凑的抗重力回路热管，通过将气体管路和液体管路设置为管套管结构，在蒸发器和冷凝器之间只需占用一条很细小管道的空间即可，结构简单，可减少***占用空间，便于***灵活布置，在低温环境下，更加便于在管路外侧实施绝热保护，从而大大节约了***空间；通过设置次蒸发器，为管路内工质的循环流动提供了辅助动力，在回路热管处于水平状态或者抗重力状态下，使回路热管可靠启动和运行。

Description

一种紧凑的抗重力回路热管

技术领域

本实用新型涉及热控设备技术领域，特别是涉及一种紧凑的抗重力回路热管。

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。传统热管主要包括金属壳体、毛细结构和工作介质，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，且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。

回路热管也是一种利用工作介质发生气液相变进行高效传热的热控设备，主要包括蒸发器、冷凝器、气体管路、液体管路，通过气体管路、液体管路将蒸发器和冷凝器进行连接，组成封闭回路，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，更有利于实现远距离传热、隔离振动和电磁干扰等，而且气液工质分别沿着不同路径流动，避免发生流动携带问题，因此传热效率更高，在航天、超导、电子器件等领域得到了广泛的应用。

现有回路热管的蒸发器和冷凝器之间通常具有两条、三条甚至更多条传输管路，结构繁杂，在与散热器件耦合时需要占用更多的***空间，并且在很多应用场合中布置管路的时候需要设置更多的固定结构，尤其是对于工作在低温环境下的热管，需要借助体积庞大的真空绝热***的保护才能正常运行，从而必然占用更大的***空间；而且很多回路热管都需要借助重力辅助作用才能够正常运行，在水平状态或者抗重力状态下工作不可靠，这些因素给回路热管的实际应用带来了很多不便。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种紧凑的抗重力回路热管，用于解决或部分解决现有回路热管的蒸发器和冷凝器之间通常具有两条、三条甚至更多条传输管路，结构繁杂，占用更大的***空间；而且很多回路热管都需要借助重力辅助作用才能够正常运行，在水平状态或者抗重力状态下工作不可靠的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种紧凑的抗重力回路热管，其中液体管路、蒸发器、气体管路与冷凝器依次相连形成回路，该回路热管还包括：次蒸发器；所述液体管路和所述气体管路为管套管结构，所述次蒸发器与所述冷凝器的冷凝管路相连通。

在上述方案的基础上，所述管套管结构具体包括：内管和套设在所述内管外侧的外管；所述内管和所述外管之间有间隙，所述内管的第一端与冷凝管路的第一端相连，所述冷凝管路的第二端与所述外管的第一端相连，所述内管的第二端与所述外管的第二端与蒸发器相连，所述内管为液体管路、所述内管与所述外管之间的间隙为气体管路，或者所述内管为气体管路、所述内管与所述外管之间的间隙为液体管路。

在上述方案的基础上，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：转换结构；所述转换结构用于连接内管的第一端与冷凝管路的第一端以及连接外管的第一端和冷凝管路的第二端。

在上述方案的基础上，所述转换结构包括一空心壳体，所述空心壳体的第一端与所述外管的第一端相连，所述外管与所述空心壳体相连通，所述内管的第一端从所述空心壳体的第一端***并从所述空心壳体的第二端穿出所述空心壳体与所述冷凝管路的第一端相连，所述冷凝管路的第二端与所述空心壳体的第三端相连，所述冷凝管路的第二端通过所述空心壳体与所述外管相连通。

在上述方案的基础上，所述内管的第二端和所述外管的第二端直接与所述蒸发器相连，或者所述内管的第二端和所述外管的第二端通过所述转换结构与所述蒸发器的蒸发管路相连。

在上述方案的基础上，所述次蒸发器内部设置毛细结构。

在上述方案的基础上，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：次储液器；所述次储液器分别与所述次蒸发器和所述冷凝管路相连通。

在上述方案的基础上，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：气库；所述气库与所述气体管路相连通。

在上述方案的基础上，在所述内管与所述外管之间的间隙中设置支撑结构，所述支撑结构连接所述内管的外侧壁和所述外管的内侧壁、用于使所述内管和所述外管的相对位置保持固定。

在上述方案的基础上，所述次蒸发器内部设置的毛细结构包括吸液芯，所述吸液芯的外表面与所述次蒸发器壳体的内表面紧密配合接触，在所述吸液芯的外表面或者所述次蒸发器壳体的内表面设置气体槽道。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种紧凑的抗重力回路热管，通过将气体管路和液体管路设置为管套管结构，既可满足气体管路和液体管路相互独立隔开，不会出现携带的问题，且在蒸发器和冷凝器之间只需占用一条管道的空间即可，结构简单，可减少***占用空间，进一步地可便于***灵活布置，以及在低温环境下，更加便于在管路外侧实施绝热保护，从而大大节约了***空间；通过设置次蒸发器，可为管路内工质的循环流动提供了辅助动力，在回路热管处于水平状态或者抗重力状态下，使回路热管可靠启动和运行。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种紧凑的抗重力回路热管的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例1的一种紧凑的抗重力回路热管的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例2的一种紧凑的抗重力回路热管的结构示意图。

附图标记说明：

1—蒸发器； 2—冷凝器； 3—内管；

4—外管； 5—次蒸发器； 11—吸液芯；

12—壳体； 13—气体槽道； 14—挡板；

15—蒸发管路； 16—蒸发板体； 21—冷凝管路；

22—冷凝板体； 23—转换结构； 41—气库；

51—毛细结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

本实施例根据本实用新型提供一种紧凑的抗重力回路热管，参考图1，其中液体管路、蒸发器1、气体管路与冷凝器2依次相连形成回路，该回路热管还包括：次蒸发器5；所述液体管路和所述气体管路为管套管结构，所述次蒸发器5与所述冷凝器2的冷凝管路21相连通。

本实施例提供的一种紧凑的抗重力回路热管，外形简单，结构紧凑，相比现有技术可较大的节省安装空间，且该回路热管能够在抗重力条件下可靠的启动和运行，可解决现有的回路热管占用***空间大、传输管路布置繁琐复杂以及抗重力工作性能差的问题。

该回路热管中，冷凝器2、液体管路、蒸发器1、气体管路依次连通形成回路结构。将液体管路和气体管路设置为管套管结构，即将液体管路和气体管路相互套设。液体管路和气体管路共同占用一根管道的空间，且相互隔开。

通过将气体管路和液体管路设置为管套管结构，既可满足气体管路和液体管路相互独立隔开，不会出现携带的问题，且只用在蒸发器1和冷凝器2之间设置一条管路即可，结构简单，可减少***占用空间。进一步地，可便于***灵活布置，以及在低温环境下，更加便于在管路外侧实施绝热保护，从而大大节约了***空间。

进一步地，在冷凝管路21上增加设置一次蒸发器5。因为冷凝管路21中主要为液体，现有的回路热管往往需要借助重力辅助作用才能保证回路内液体以及气体的循环流动。该回路热管增设次蒸发器5，可以为管路内工质的循环流动提供辅助动力，在回路热管处于水平状态或者抗重力状态下，使回路热管可靠启动和运行。

进一步地，次蒸发器5可在两端通过连管与冷凝管路21串联相连，也可与冷凝管路21并联相连，也可采用其他管路结构相连，以能实现次蒸发器5与冷凝管路21连通，使得冷凝工质能够流经次蒸发器21为目的，对此不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述管套管结构具体包括：内管3和套设在所述内管3外侧的外管4；所述内管3和所述外管4之间有间隙，所述内管3的第一端与冷凝管路21的第一端相连，所述冷凝管路21的第二端与所述外管4的第一端相连，所述内管3的第二端与所述外管4的第二端与蒸发器1相连，所述内管3为液体管路、所述内管3与所述外管4之间的间隙为气体管路，或者所述内管3为气体管路、所述内管3与所述外管4之间的间隙为液体管路。

本实施例基于上述实施例，对气体管路和液体管路的具体结构进行了说明。气体管路和液体管路的管套管结构具体为：内管3位于外管4的内部，外管4套设在内管3的外部，且内管3和外管4之间具有间隙。

内管3和外管4设置在冷凝器2和蒸发器1之间，与冷凝器2和蒸发器1相连形成回路结构。内管3与冷凝管路21相连的第一端和外管4与冷凝管路21相连的第一端应位于管套管结构的同一侧。

具体地，可将内管3设置为液体管路，将内管3和外管4之间的间隙设置为气体管路。即将内管3的第一端与冷凝管路21的出口相连，外管4的第一端与冷凝管路21的入口相连。从冷凝管路21流出的液体在内管3中流动至蒸发器1，从蒸发器1流出的气体从内管3和外管4之间的间隙中流动至冷凝管路21的入口中。

也可将内管3设置为气体管路，将内管3和外管4之间的间隙设置为液体管路。即将内管3与冷凝管路21的入口相连，外管4与冷凝管路21的出口相连。从冷凝管路21流出的液体从内管3和外管4之间的间隙中流动至蒸发器1中，从蒸发器1流出的气体从内管3中流动至冷凝管路21的入口中。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：转换结构23；所述转换结构23用于连接内管3的第一端与冷凝管路21的第一端以及连接外管4的第一端和冷凝管路21的第二端。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述转换结构23包括一空心壳体，所述空心壳体的第一端与外管4的第一端相连，所述外管4与所述空心壳体相连通，所述内管3的第一端从所述空心壳体的第一端***并从所述空心壳体的第二端穿出所述空心壳体与所述冷凝管路21的第一端相连，所述冷凝管路21的第二端与所述空心壳体的第三端相连，所述冷凝管路21的第二端通过所述空心壳体与所述外管4相连通。

本实施例基于上述实施例，对内管3和外管4的第一端与冷凝管路21的连接结构进行了说明。内管3和外管4在第一端通过转换结构23实现分别与冷凝管路21的两端相连。通过转换结构23，将冷凝管路21的出口与液体管路的进口连接，将冷凝管路21进口与气体管路出口连接。

转换结构23可为一空心壳体，例如可为长方形空心壳体，也可为圆柱或其他，对此不做限定。将空心壳体的第一端与外管4的第一端相连，使空心壳体与外管4相连通。因为内管3位于外管4的内部，在空心壳体的第一端，内管3也位于空心壳体的内部。

然后将内管3的第一端从空心壳体的第一端***空心壳体，然后从空心壳体的第二端穿出与冷凝管路21的第一端相连。这样，实现了内管3的第一端与冷凝管路21的第一端相连，且内管3与内管3和外管4之间的间隙相隔开。内管3从空心壳体穿出的第二端与第一端可为相互对立的端面。

然后在空心壳体的第三端与冷凝管路21的第二端相连，冷凝管路21的第二端通过空心壳体与内管3和外管4之间的间隙相连通。从而实现了气体管路和液体管路在一端分别于冷凝管路21的两端相连，且相互独立。

进一步地，内管3和外管4与冷凝管路21两端的连接也可采用其他结构，以能实现气体管路和液体管路为管套管结构，且能与冷凝管路21以及蒸发器1形成回路为目的，对此不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述内管3的第二端和所述外管4的第二端直接与所述蒸发器1相连，或者所述内管3的第二端和所述外管4的第二端通过所述转换结构23与所述蒸发器1的蒸发管路15相连。

本实施例基于上述实施例，对内管3和外管4的第二端与蒸发器1之间的连接进行了说明。在蒸发器1为柱状或其他具有容置空间的结构时，可将内管3和外管4的第二端直接与蒸发器1相连，使内管3和外管4同时与蒸发器1内部的容置空间相连通。

这样，液体工质通过液体管路流入蒸发器1内，蒸发为气体之后再经气体管路流出，形成回路。

在蒸发器1为管路结构，即设置有管路时，需将蒸发管路15的两端分别与气体管路和液体管路相连。此时，与冷凝管路21的连接相同，可通过设置转换结构23实现内管3和外管4的第二端分别与蒸发管路15的两端相连。转换结构23的设置与上述类似，不再赘述。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述次蒸发器5内部设置毛细结构51。

本实施例基于上述实施例，对蒸发器1以及次蒸发器5的结构进行了说明。蒸发器1可为任何结构的蒸发器1，以能较好的吸收所接触部件的热量为目的，对此不做限定。蒸发器1为柱状或其他内部具有容置空间的结构时，可直接将内管3和外管4的第二端与蒸发器1的侧壁相连，使二者相连通即可，液体工质可直接流入蒸发器1内部，气体介质在蒸发器1内部直接流入气体管路中。

蒸发器1也可为板状，例如可为圆盘状、平板状或鞍状等形状，此时，可在板状结构内部设置通道，使内管3和外管4的第二端与通道相连通。也可设置蒸发管路15与内管3和外管4的第二端相连，蒸发管路15可嵌入设置在板状结构中，也可固定设置在板状结构的一侧。

蒸发器1也可直接为管路形式，将管路与需冷却部件良好接触即可。对蒸发器1的具体形状以及结构的设置没有任何限制，可根据实际需要来具体设定，以能适应需冷却部件为目的，对此不做限定。

蒸发器1内部可为空腔结构，即不管是容置空间或者通道或者管路，内部均没有其他设置，可不用设置毛细结构51。蒸发器1内部也可设置毛细结构51，例如可设置微槽结构，也可设置吸液芯11，如烧结粉末、纤维、泡沫金属或者为若干金属丝、纤维制成的网状或束状结构，毛细结构51也可由至少两种上述结构组成。

进一步地，蒸发器1还可包括其他能够使液体工质蒸发为气体的结构形式，对此不做限定。

次蒸发器5也可为任何形状，可为柱状或板状或其他均可，对此不做限定。为保证次蒸发器5对整个回路中工质的循环流动的推动效果，次蒸发器5内部设置有毛细结构51，不为空腔结构。

毛细结构51同样可设置微槽结构，也可设置吸液芯11，如烧结粉末、纤维、泡沫金属或者为若干金属丝、纤维制成的网状或束状结构，毛细结构51也可由至少两种上述结构组成。次蒸发器5也可包括其他能够使液体工质蒸发为气体的结构，对此不做限定。

在次蒸发器5内部，通过毛细结构51的毛细作用，驱动冷凝管路21中的冷凝液体不断地向蒸发器1流动。通过设置次蒸发器5，为气液两相工质循环流动提供辅助驱动力，使回路热管在水平状态或者抗重力状态下具有更加可靠的启动和运行性能。

尤其是在低温环境下，不需要依赖重力辅助作用，次蒸发器5就能够驱动冷凝器2中的液体工质不断地流向蒸发器1，并且对沿程管路进行冷却降温，使低温液体顺利到达远端的蒸发器1，为低温回路热管的运行提供了前提保障，通过设置次蒸发器5使回路热管适用于更广阔的应用环境。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述次蒸发器5串联设置在所述冷凝管路21上，所述次蒸发器5的两端分别通过连管与冷凝管路21相连。

本实施例基于上述实施例，对次蒸发器5的设置进行了说明。次蒸发器5串联设置于冷凝管路21中。在次蒸发器5的前后两端分别通过连管与冷凝管路21相连，可便于冷凝液体的流入和流出。根据换热量大小的情况，设计两侧冷凝管路21的结构参数。次蒸发器5的进口设置于比较靠近冷凝器2的位置，以便使冷凝管路21中的冷凝液体比较容易流入到次蒸发器5之内。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：次储液器；所述次储液器分别与所述次蒸发器5和所述冷凝管路21相连通。

为启动次蒸发器5做好准备工作，还可以在次蒸发器5与冷凝器2之间设置次储液器，次储液器可以与冷凝器2接触，使次储液器更容易降温，并且在次储液器内部形成冷凝液体。次储液器可串联设置在冷凝管路21中，使次储液器分别与冷凝管路21和次蒸发器5相连通；次储液器也可与冷凝管路21并联设置，使次储液器分别与冷凝管路21和次蒸发器5相连通。

次储液器与冷凝器2和次蒸发器5均连通，次储液器内的冷凝液体能够非常容易进入次蒸发器5内。通过设置次储液器可以提高次蒸发器5工作稳定性和供液连续性。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种紧凑的抗重力回路热管还包括：气库41；所述气库41与所述气体管路相连通。

本实施例基于上述实施例，设置气库41与气体管路连通，可避免在室温条件下低温回路热管内部压力超过安全范围。设置气库41可以有效缓解低温回路热管在室温条件下压力过高的问题，同时也使回路热管在低温下运行时气库41中的气体工质能够不断地向回路热管内补充，从而保证回路热管内具有充足的气液两相工质。

在上述实施例的基础上，进一步地，在所述内管3与所述外管4之间的间隙中设置支撑结构，所述支撑结构连接所述内管3的外侧壁和所述外管5的内侧壁、用于使所述内管3和所述外管5的相对位置保持固定。

进一步地，所述支撑结构用于保持所述内管3和所述外管4相对位置的稳定且保证所述内管3和所述外管4之间间隙的流通，所述支撑结构可以采用间隔支撑或连续支撑，支撑结构可以为支撑点、支撑条、支撑板或支撑环。

在内管3和外管4之间，即液体管路与气体管路之间还可以设置支撑结构，可以是每隔一段设置一个间隔支撑，也可以沿着管路方向上连续支撑。

点支撑结构是在内管3和外管4之间的局部一点或多个点处进行支撑。线支撑结构是在内管3和外管4之间设置呈一段长条状的支撑结构。间隔段支撑是在内管3和外管4之间设置相互间隔的一段一段的支撑结构。

通过支撑结构能够使液体管路和气体管路的相对位置保持固定，使管套管结构的传输管路更容易进行弯折，适应环境空间布局的需要，还可以通过合理设计支撑结构减小外界环境与内部管路之间的漏热。

支撑结构同时还应保证内管3和外管4之间间隙的流通性，即液体或气体可在间隙中正常流通。支撑结构的具体形式及结构也可为其他，以能对内管3和外管4进行支撑，且保证间隙中的流动性即可，对此不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述次蒸发器5内部设置的毛细结构包括吸液芯，所述吸液芯的外表面与所述次蒸发器5壳体的内表面紧密配合接触，在所述吸液芯的外表面或者所述次蒸发器5壳体的内表面设置气体槽道。

本实施例基于上述实施例，对次蒸发器5内部设置吸液芯的具体结构进行了说明。在次蒸发器5内部具有容置空间时，可在内部设置吸液芯，以提高液体的传送能力，提高蒸发换热效率。

吸液芯外表面与次蒸发器5壳体内表面紧密配合接触，用于减小次蒸发器5径向传热的接触热阻。且在吸液芯外表面与次蒸发器5壳体内表面之间设置有气体槽道，构成气体工质流动通道，以便于吸液芯表面蒸发出来的气体工质及时向外排散。气体槽道可以开设于吸液芯的外表面，或者开设于次蒸发器5壳体的内表面。

进一步地，参考图2，在蒸发器1内部容置空间内同样可设置吸液芯11。吸液芯11外表面与蒸发器1壳体12内表面紧密配合接触，用于减小蒸发器1径向传热的接触热阻。且在吸液芯11外表面与蒸发器1壳体12内表面之间设置有气体槽道13，构成气体工质流动通道，以便于吸液芯11表面蒸发出来的气体工质及时向外排散。气体槽道13可以开设于吸液芯11的外表面，或者开设于蒸发器1壳体12的内表面。

还可以设置储液器，将储液器与蒸发器内部的吸液芯11连通，用于存储过量的液体工质。通过储液器调节蒸发器1内部的吸液芯11的液体补给，提高回路热管运行稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种紧凑的抗重力回路热管包括蒸发器1以及冷凝器2，蒸发器1和冷凝器2之间通过液体管路、气体管路相连接。冷凝器2、液体管路、蒸发器1、气体管路以及冷凝器2依次连通形成回路结构。在冷凝器2附近设置次蒸发器5，并且使次蒸发器5串联于冷凝管路21中。液体管路与气体管路采用管套管结构，在内管3与外管4之间留有一定的间隙。

液体管路和气体管路采用管套管结构，可以是液体管路在内、气体管路在外，也可以是液体管路在外、气体管路在内。冷凝管路21出口与液体管路进口相连，液体管路出口与蒸发器1进口相连，蒸发器1出口与气体管路进口相连，气体管路出口与冷凝管路21进口相连。

以上各部分组成一个完整的回路。根据回路热管内部气液工质流动阻力大小，以及对传输管路的柔性要求，设计气体管路和液体管路的直径、壁厚等参数。在进行散热***布置时，这种回路热管在传输路径上只占用一条很细管路的空间，而且只需要对一条管路进行固定设计，因此能够有效节省***空间，更加便于***灵活布置。

冷凝器2可以包括冷凝管路21和冷凝板体22，或者包括冷凝管路21和翅片。冷凝管路21可以由铜、铝、钢、钛合金等制成，或由其他传热效果较好的材料制成。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，还包括其他能够使气体工质冷凝为液体的结构形式。可以根据具体应用环境要求，对蒸发器1和冷凝器2的外形和结构进行选择和设计。

实施例1：

本实施例与上述各实施例基本结构相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再具体描述与上述实施例相同的技术特征，以说明本实施例与上述各实施例不同之处为主：

参考图2，本实施例提供的一种紧凑的抗重力回路热管在上述实施例的基础上，蒸发器1为圆柱状结构。在蒸发器1内设置有吸液芯11，吸液芯11为靠近液体管路一侧开口、远离液体管路一侧封闭的杯状。即吸液芯11为一端具有开口的圆柱状，且开口端朝向液体管路。

在吸液芯11开口一侧的端部设有挡板14，使吸液芯11内部空间与外部隔离。液体管路穿过挡板14、伸入吸液芯11内部，从而使液体管路中的液体工质能够直接流入吸液芯11中。

冷凝器2包括冷凝管路21和冷凝板体22，冷凝管路21为蛇形管路结构。在冷凝管路21的两个端部相结合的区域设置有转换结构23，通过转换结构23使冷凝管路21出口与液体管路进口连接，使气体管路出口与冷凝管路21进口连接。转换结构23可以设置在冷凝器2内部，也可以设置在冷凝器2外部。

通过转换结构23使气体工质和液体工质分离，并且沿着各自传输路径流动。次蒸发器5串联设置于冷凝管路21中，在次蒸发器5内部设有毛细结构51，通过毛细结构51的毛细作用，驱动冷凝器2中的冷凝液体向蒸发器1流动。

该回路热管可适用于低温环境，当回路热管工作于低温温区时，由于回路热管与外界环境存在较大的温差，不可避免的存在漏热，从而增大了回路热管传热负担和冷源的能量消耗。当环境漏热较大时，液体管路中的液体很有可能受热发生局部烧干，造成回路热管工作不稳定甚至失效。

通常需要采取很多绝热措施，例如在回路热管的外部包裹防辐射材料，将回路热管置于较大的真空***中才能够正常运行。采用管套管的结构形式，蒸发器1和冷凝器2之间看上去只有一条很细的传输管路，结构紧凑，占用空间小，更加便于包裹防辐射材料，并且只需要很小的真空***就能够进行低温传热工作，从而大幅度缩小了***的体积。

尤其是采取液体管路在内、气体管路在外的结构布置时，相当于在液体管路外部设置了一个低温冷屏。气体管路能够对液体管路起到很有效的绝热作用，保证冷凝器2中的液体工质顺利通过液体管路进入蒸发器1，提高回路热管工作可靠性和运行稳定性。

当低温回路热管工作时，通过冷源对冷凝器2进行冷却降温。气体工质不断进入冷凝器2并在冷凝管路21内凝结为液体。冷凝液体积聚以后流入到冷凝器2附近的次蒸发器5中，当毛细结构51充分浸润以后，加热次蒸发器5，液体蒸发为气体，气体工质流入到次蒸发器5出口侧的冷凝管路21中，并且重新冷凝为液体然后向前流动。

通过次蒸发器5的毛细作用驱动冷凝器2中的冷凝液体向前流动。冷凝管路21中的液体工质通过转换结构23进入液体管路，沿着液体管路流入到蒸发器1内的吸液芯11中。当蒸发器1被低温液体充分冷却以后，加热蒸发器1，热量向蒸发器1内部传递，使吸液芯11外表面的液体工质受热蒸发。产生的气体工质流入附近的气体槽道13中，然后流进气体管路。气体工质在气体管路末端通过转换结构23进入冷凝管路21，在冷凝管路21内重新冷凝为液态工质。

与此同时，在吸液芯11表面毛细作用的驱动下，使冷凝器2内的液体工质不断地沿着液体管路向蒸发器1内流动和补充，工质在回路内不断循环流动和发生气液相变，将蒸发器1的热量不断地向冷凝器2传递。当开启蒸发器1使低温回路热管正常运行以后，可以停止加热次蒸发器5，也可以用较小的热量继续加热次蒸发器5，辅助驱动气液两相工质循环流动。

实施例2：

本实施例与上述各实施例基本结构相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再具体描述与上述实施例相同的技术特征，以说明本实施例与上述各实施例不同之处为主：

图3为具有平板蒸发器1的回路热管结构示意图，该蒸发器1外形为平板状，包括蒸发管路15和蒸发板体16。蒸发管路15可以直接加工于蒸发板体16内部，即嵌入板体内部；也可以用金属管制成蒸发管路15，然后焊接到蒸发板体16上。蒸发管路15可以是蛇形管结构，也可以是并联管路。

蒸发器1也可以是包括蒸发管路15和翅片结构，或者其他能够使液体工质蒸发为气体的结构形式。在蒸发管路15的两个端部相结合的区域设置有蒸发转换结构23，通过蒸发转换结构23使蒸发管路15进口与液体管路出口连接，使气体管路进口与蒸发管路15出口连接。

蒸发转换结构23可以设置在蒸发器1内部，也可以设置在蒸发器1外部。通过蒸发转换结构23使气体工质和液体工质分离，并且沿着各自传输路径流动。平板蒸发器1更容易在二维方向上制作成较大的平面结构，更便于与表面为较大平面的散热器件进行耦合，对散热器件的热量进行传递和排散。其工作过程实施例1中回路热管基本相同，不再赘述。

本实施例中的回路热管，冷凝器2、液体管路、蒸发器1、气体管路以及冷凝器2依次连通形成回路结构，在冷凝器2的冷凝管路21上串联设置有次蒸发器5，液体管路与气体管路采用管套管结构。该回路热管外形简单，结构紧凑，在散热***中占用空间小，更加便于***灵活布局；能够在水平状态或者抗重力状态下可靠启动和运行。

尤其是对于工作于低温环境下的回路热管，通过次蒸发器5能够使蒸发器1顺利降温，辅助回路热管启动；传输管路采用管套管结构，外层管路能够对内层管路形成有效的绝热保护，大幅度减小外界向内层管路的环境漏热，而且更容易在外层管路上包裹防辐射材料或保温材料等，减小外界对传输管路的环境漏热，降低对冷源的冷量需求，提高回路热管工作稳定性和可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紧凑的抗重力回路热管，其中液体管路、蒸发器、气体管路与冷凝器依次相连形成回路，其特征在于，还包括：次蒸发器；所述液体管路和所述气体管路为管套管结构，所述次蒸发器与所述冷凝器的冷凝管路相连通。

2.根据权利要求1所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，所述管套管结构具体包括：内管和套设在所述内管外侧的外管；所述内管和所述外管之间有间隙，所述内管的第一端与冷凝管路的第一端相连，所述冷凝管路的第二端与所述外管的第一端相连，所述内管的第二端与所述外管的第二端与蒸发器相连，所述内管为液体管路、所述内管与所述外管之间的间隙为气体管路，或者所述内管为气体管路、所述内管与所述外管之间的间隙为液体管路。

3.根据权利要求2所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，还包括：转换结构；所述转换结构用于连接内管的第一端与冷凝管路的第一端以及连接外管的第一端和冷凝管路的第二端。

4.根据权利要求3所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，所述转换结构包括一空心壳体，所述空心壳体的第一端与所述外管的第一端相连，所述外管与所述空心壳体相连通，所述内管的第一端从所述空心壳体的第一端***并从所述空心壳体的第二端穿出所述空心壳体与所述冷凝管路的第一端相连，所述冷凝管路的第二端与所述空心壳体的第三端相连，所述冷凝管路的第二端通过所述空心壳体与所述外管相连通。

5.根据权利要求4所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，所述内管的第二端和所述外管的第二端直接与所述蒸发器相连，或者所述内管的第二端和所述外管的第二端通过所述转换结构与所述蒸发器的蒸发管路相连。

6.根据权利要求1-5任一所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，所述次蒸发器内部设置毛细结构。

7.根据权利要求1-5任一所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，还包括：次储液器；所述次储液器分别与所述次蒸发器和所述冷凝管路相连通。

8.根据权利要求1-5任一所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，还包括：气库；所述气库与所述气体管路相连通。

9.根据权利要求2-5任一所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，在所述内管与所述外管之间的间隙中设置支撑结构，所述支撑结构连接所述内管的外侧壁和所述外管的内侧壁、用于使所述内管和所述外管的相对位置保持固定。

10.根据权利要求6所述的紧凑的抗重力回路热管，其特征在于，所述次蒸发器内部设置的毛细结构包括吸液芯，所述吸液芯的外表面与所述次蒸发器壳体的内表面紧密配合接触，在所述吸液芯的外表面或者所述次蒸发器壳体的内表面设置气体槽道。