本申請涉及熱管，特別是涉及一種熱管換熱裝置。
背景技術(shù)：
1、熱管換熱器以其高效傳熱能力，在風(fēng)光儲、ai大模型、數(shù)據(jù)中心、軌道交通、低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是浸沒式液冷技術(shù)，以其具有更好的均溫性、更大的散熱能力著稱。浸沒式液冷技術(shù)的特點(diǎn)是：將功率元件以部分或全部浸沒于熱管換熱器的液態(tài)工質(zhì)中，通過功率元件直接接觸液態(tài)工質(zhì)使液態(tài)工質(zhì)相變吸熱。具體地，專利號為cn205017173u的專利申請，以及，標(biāo)題為《解鎖電池?zé)峁芾砑夹g(shù)：四大冷卻技術(shù)比較》的文章均詳細(xì)介紹并對比了浸沒式液冷技術(shù)和其他技術(shù)方案之間的優(yōu)劣比較。
2、然而，采用浸沒式液冷技術(shù)的熱管換熱器也會遇到技術(shù)挑戰(zhàn)，就是隨著功率元件尺寸越來越小、散熱量越來越大，熱管換熱器在換熱的過程中，會達(dá)到熱流臨界點(diǎn)，此時，由于液態(tài)工質(zhì)的快速氣化，功率元件與液態(tài)工質(zhì)接觸面之間會形成一層連續(xù)的氣膜，該氣膜會阻礙液態(tài)工質(zhì)和功率元件發(fā)熱面的接觸，使得液態(tài)工質(zhì)的傳熱能力急劇下降，進(jìn)而導(dǎo)致熱管換熱器的腔體內(nèi)的溫度和壓力劇增，熱管換熱器甚至?xí)斜训娘L(fēng)險，因此，為了避免熱管換熱器發(fā)生損壞，通常需要在熱管換熱器內(nèi)直接布置溫度和壓力感應(yīng)元件，以實(shí)時監(jiān)控?zé)峁軗Q熱器內(nèi)的溫度和壓力，一旦超過臨界值，則先通過泄壓閥對熱管換熱器內(nèi)部進(jìn)行泄壓，再降低功率元件的輸出功率或者直接關(guān)閉功率元件，以降低功率元件的發(fā)熱量。
3、但是，上述方案不僅需要在熱管換熱器內(nèi)設(shè)置壓力感應(yīng)元件和溫度傳感器，還需要另外設(shè)置泄壓閥，泄壓閥在泄壓的過程中會排出一部分工質(zhì)，從而使得熱管換熱器內(nèi)的工質(zhì)發(fā)生損耗，如此，不僅會進(jìn)一步降低熱管換熱器的整體散熱能力，而且會對環(huán)境造成一些污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要提供一種熱管換熱裝置，以解決現(xiàn)有的熱管換熱器通過泄壓閥泄壓時，會導(dǎo)致工質(zhì)泄漏損耗的問題。
2、本申請?zhí)峁┑臒峁軗Q熱裝置包括蒸發(fā)段、冷凝段、伸縮套、活動板、止擋架、壓力感應(yīng)元件和控制器，蒸發(fā)段設(shè)有蒸發(fā)腔，功率元件至少部分浸沒于蒸發(fā)腔的液態(tài)工質(zhì)中，冷凝段設(shè)有多個分別連通蒸發(fā)腔的冷凝通道，定義冷凝通道一端的開口為連通口，伸縮套的一端密封罩設(shè)于多個連通口，活動板密封裝配于伸縮套遠(yuǎn)離連通口的一端，止擋架一端固定連接于冷凝段，另一端設(shè)置于活動板背向冷凝段的一側(cè)；壓力感應(yīng)元件安裝于止擋架面向活動板的一側(cè)并與活動板間隔設(shè)置，氣態(tài)工質(zhì)能夠推動活動板朝向遠(yuǎn)離連通口的方向移動并壓接于壓力感應(yīng)元件，當(dāng)壓力感應(yīng)元件測得的壓力值大于或者等于第一警戒壓力值時，控制器能夠控制功率元件的運(yùn)行功率和壓力感應(yīng)元件測得的壓力值呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)壓力感應(yīng)元件測得的壓力值大于或者等于第二警戒壓力值時，控制器能夠控制功率元件停止運(yùn)行，第二警戒壓力值大于第一警戒壓力值。
3、在其中一個實(shí)施例中，壓力感應(yīng)元件為彈性式壓力傳感器，活動板能夠朝向遠(yuǎn)離連通口的方向移動并壓縮壓力感應(yīng)元件。
4、在其中一個實(shí)施例中，熱管換熱裝置還包括第一限位部，第一限位部安裝于止擋架面向活動板的一側(cè)并與活動板間隔設(shè)置，第一限位部和活動板的間距大于壓力感應(yīng)元件和活動板的間距，當(dāng)活動板抵接于第一限位部時，控制器能夠控制功率元件停止運(yùn)行。
5、在其中一個實(shí)施例中，壓力感應(yīng)元件為壓電式壓力傳感器或者壓阻式壓力傳感器。
6、在其中一個實(shí)施例中，熱管換熱裝置還包括彈性壓縮件，彈性壓縮件一端連接于活動板背向連通口的一側(cè)，另一端連接于止擋架，彈性壓縮件能夠?qū)顒影迨┘映蚩拷B通口的方向移動的彈性作用力，以使活動板能夠蓋設(shè)于連通口處。
7、在其中一個實(shí)施例中，熱管換熱裝置還包括第二限位部，第二限位部安裝于冷凝段，當(dāng)活動板朝向靠近連通口的方向移動時，第二限位部能夠止擋于活動板面向連通口的一側(cè)，并使活動板和冷凝段之間能夠形成分別連通各個連通口的平衡腔。
8、在其中一個實(shí)施例中，連通口設(shè)置于冷凝段遠(yuǎn)離蒸發(fā)段的一端。
9、在其中一個實(shí)施例中，控制器能夠控制功率元件的運(yùn)行功率和壓力感應(yīng)元件測得的壓力值呈線性函數(shù)關(guān)系。
10、在其中一個實(shí)施例中，止擋架罩設(shè)于伸縮套和活動板的外周側(cè)。
11、在其中一個實(shí)施例中，伸縮套為波紋管結(jié)構(gòu)。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑臒峁軗Q熱裝置，當(dāng)功率元件發(fā)熱導(dǎo)致液態(tài)工質(zhì)氣化時，氣態(tài)工質(zhì)通過冷凝通道流向連通口。氣態(tài)工質(zhì)積聚產(chǎn)生的壓力推動活動板沿伸縮套軸向移動，當(dāng)活動板接觸壓力感應(yīng)元件時，控制器接收壓力信號。若壓力達(dá)到第一警戒壓力值，控制器按預(yù)設(shè)比例降低功率元件的運(yùn)行功率，減少熱量輸入以減緩氣化速度。若壓力持續(xù)上升至第二警戒壓力值，控制器直接關(guān)閉功率元件，強(qiáng)制中斷熱源?；顒影逡苿舆^程中，伸縮套保持密封狀態(tài)，避免工質(zhì)外泄。止擋架與活動板的間距設(shè)計(jì)確保壓力感應(yīng)元件在合理范圍內(nèi)觸發(fā)，避免過載損壞。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，傳統(tǒng)方案通過泄壓閥被動排放工質(zhì)降低壓力，本方案中活動板與伸縮套構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu)可重復(fù)復(fù)位，顯然，隨著活動板帶動伸縮套伸展移動，擴(kuò)大了密封結(jié)構(gòu)的總?cè)莘e，從而對冷凝通道起到了很好的泄壓效果，并且，由于冷凝通道、伸縮套和活動板之間為密封結(jié)構(gòu)，因此，工質(zhì)不會發(fā)生泄漏，使得工質(zhì)的循環(huán)利用率顯著提升。此外，壓力感應(yīng)元件與功率元件的聯(lián)動控制實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)反饋，避免了溫度傳感器的額外配置。也即，本申請的熱管換熱裝置在維持密封狀態(tài)的前提下實(shí)現(xiàn)了壓力動態(tài)調(diào)節(jié)，有效防止工質(zhì)泄漏損耗。
14、并且，需要注意的是，壓力感應(yīng)元件不涉及密封問題，具體地，由于罩體結(jié)構(gòu)、冷凝通道和蒸發(fā)腔連通形成封閉式結(jié)構(gòu)，因此，工質(zhì)不會脫離上述封閉式結(jié)構(gòu)，而壓力感應(yīng)元件安裝于止擋架，因此，壓力感應(yīng)元件和控制器的電連接無需考慮熱管換熱裝置的密封問題，大大降低了熱管換熱裝置的密封加工成本，并減少了熱管換熱裝置發(fā)生漏液的概率。
1.一種熱管換熱裝置，其特征在于，包括蒸發(fā)段（100）、冷凝段（200）、伸縮套（300）、活動板（400）、止擋架（500）、壓力感應(yīng)元件（600）和控制器，所述蒸發(fā)段（100）設(shè)有蒸發(fā)腔（110），功率元件（120）至少部分浸沒于所述蒸發(fā)腔（110）的液態(tài)工質(zhì)中，所述冷凝段（200）設(shè)有多個分別連通所述蒸發(fā)腔（110）的冷凝通道（210），定義所述冷凝通道（210）一端的開口為連通口（211），所述伸縮套（300）的一端密封罩設(shè)于多個所述連通口（211），所述活動板（400）密封裝配于所述伸縮套（300）遠(yuǎn)離所述連通口（211）的一端，所述止擋架（500）一端固定連接于所述冷凝段（200），另一端設(shè)置于所述活動板（400）背向所述冷凝段（200）的一側(cè)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述壓力感應(yīng)元件（600）為彈性式壓力傳感器，所述活動板（400）能夠朝向遠(yuǎn)離所述連通口（211）的方向移動并壓縮所述壓力感應(yīng)元件（600）。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管換熱裝置，其特征在于，還包括第一限位部（710），所述第一限位部（710）安裝于所述止擋架（500）面向所述活動板（400）的一側(cè)并與所述活動板（400）間隔設(shè)置，所述第一限位部（710）和所述活動板（400）的間距大于所述壓力感應(yīng)元件（600）和所述活動板（400）的間距，當(dāng)所述活動板（400）抵接于所述第一限位部（710）時，所述控制器能夠控制功率元件（120）停止運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述壓力感應(yīng)元件（600）為壓電式壓力傳感器或者壓阻式壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，還包括彈性壓縮件（800），所述彈性壓縮件（800）一端連接于所述活動板（400）背向所述連通口（211）的一側(cè)，另一端連接于所述止擋架（500），所述彈性壓縮件（800）能夠?qū)λ龌顒影澹?00）施加朝向靠近所述連通口（211）的方向移動的彈性作用力，以使所述活動板（400）能夠蓋設(shè)于所述連通口（211）處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱管換熱裝置，其特征在于，還包括第二限位部（720），所述第二限位部（720）安裝于所述冷凝段（200），當(dāng)所述活動板（400）朝向靠近所述連通口（211）的方向移動時，所述第二限位部（720）能夠止擋于所述活動板（400）面向所述連通口（211）的一側(cè)，并使所述活動板（400）和所述冷凝段（200）之間能夠形成分別連通各個所述連通口（211）的平衡腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述連通口（211）設(shè)置于所述冷凝段（200）遠(yuǎn)離所述蒸發(fā)段（100）的一端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述控制器能夠控制功率元件（120）的運(yùn)行功率和所述壓力感應(yīng)元件（600）測得的壓力值呈線性函數(shù)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述止擋架（500）罩設(shè)于所述伸縮套（300）和所述活動板（400）的外周側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于，所述伸縮套（300）為波紋管結(jié)構(gòu)。