一種斜坡溝槽式平板熱管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種斜坡溝槽式平板熱管并公開了其制備方法，包括上銅蓋板、下銅蓋板和中間銅框架，上銅蓋板、下銅蓋板相對而置，封裝后形成密閉的腔體作為蒸汽通道，腔體內(nèi)部抽真空后充入適量的液體工質(zhì)，形成一完整的平板熱管。所述腔體的內(nèi)表面分為蒸發(fā)面、冷凝面和絕熱面；所述蒸發(fā)面、冷凝面和絕熱面均刻有溝槽毛細結(jié)構(gòu)，作為液體工質(zhì)的回流通道；所述蒸發(fā)面、冷凝面處于不同高度，故而在絕熱面會形成斜坡。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝簡易，成本低廉，通過構(gòu)造斜坡，在熱管水平放置的情況下，利用重力的輔助作用可有效加速液體工質(zhì)的回流速度，提高平板熱管的傳熱性能。
【專利說明】
_種斜坡溝槽式平板熱管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種熱管，具體是一種斜坡溝槽式平板熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種導熱性能良好的傳熱裝置，其工作原理是:工質(zhì)液體在熱管蒸發(fā)段受熱蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽在微小的壓差下流向熱管冷凝段，在冷凝段放出熱量并凝結(jié)成液體，液體通過毛細芯提供的毛細壓力下回流到蒸發(fā)段，如此循環(huán)。熱管的傳熱能力約為銅等高熱傳導材料的數(shù)十甚至數(shù)百倍，被廣泛地應(yīng)用在化工、建材、航天航空、冶金、電子器件工程、動力工程等技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]毛細芯是熱管的重要組成部分，將直接影響到熱管的性能。目前應(yīng)用較廣泛的毛細芯結(jié)構(gòu)有燒結(jié)式毛細芯和溝槽式毛細芯。燒結(jié)式毛細芯由一定目數(shù)的金屬粉末燒結(jié)在管內(nèi)壁面，形成與管壁一體的毛細芯，這種毛細芯有較高的毛細抽吸力，較大地改善了徑相熱阻，但其滲透率較差。溝槽式毛細芯是在管內(nèi)壁面開軸向細槽以提供毛細壓頭以及液體回流通道。溝槽式毛細芯加工工藝簡單、液體流動阻力較小，但其毛細抽吸力較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對溝槽式毛細芯毛細抽吸力不足的情況，提供一種提高溝槽式熱管傳熱性能的斜坡溝槽式平板熱管，利用重力的輔助作用加速液體工質(zhì)的回流速度，提高平板熱管的傳熱性能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種斜坡溝槽式平板熱管，包括上銅蓋板、下銅蓋板和中間銅框架，所述上銅蓋板、下銅蓋板相對而置，封裝后形成密閉的腔體，作為蒸汽通道，腔體內(nèi)部抽真空后充入適量的液體工質(zhì)，形成一完整的平板熱管。所述腔體的內(nèi)表面分為蒸發(fā)面、冷凝面和絕熱面；所述蒸發(fā)面、冷凝面和絕熱面均刻有溝槽毛細結(jié)構(gòu)，作為液體工質(zhì)的回流通道;所述蒸發(fā)面、冷凝面處于不同高度，故而在絕熱面會形成斜坡。
[0007]所述冷凝面和所述蒸發(fā)面為水平面，所述冷凝面較所述蒸發(fā)面處于較高高度。
[0008]所述斜坡的坡度不宜過大。
[0009]所述溝槽毛細結(jié)構(gòu)沿平板熱管長度方向均勻地分布在蒸發(fā)面、冷凝面和絕熱面上。
[0010]所述溝槽毛細結(jié)構(gòu)的截面形狀為V形、矩形、梯形或其他不規(guī)則形狀。
[0011]所述液體工質(zhì)為蒸餾水。
[0012]—種斜坡溝槽式平板熱管制備方法，包括以下步驟:
[0013](I)利用磨床將上銅蓋板、下銅蓋板磨削成具有坡度的形狀，利用線切割技術(shù)加工出一端具有小缺口的銅框架，并將上銅蓋板、下銅蓋板和銅框架清洗烘干；
[0014](2)將上銅蓋板、下銅蓋板先后置于激光器工作臺，對焦后選擇合適的激光參數(shù)，借助輔助氣體吹氣，在上銅蓋板、下銅蓋板表面加工出具有高深寬比的軸向溝槽結(jié)構(gòu)；
[0015](3)在加工好的銅框架兩面均勻涂抹焊錫膏，然后將刻有溝槽的上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架拼接在一起，置于高溫爐中，待焊錫膏融化并均勻地覆蓋在上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架的接觸面后，取出平板熱管冷卻，待焊錫膏凝固后完成平板熱管的封裝；
[0016](4)利用抽真空裝置通過銅框架上預(yù)留的缺口進行抽真空處理，達到真空度要求后停止抽真空，并利用注液管向熱管內(nèi)注入一定量的工質(zhì)，然后將缺口密封后，完成斜坡溝槽式平板熱管的制備。
[0017]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:通過構(gòu)造斜坡，在熱管水平放置的情況下，利用重力的輔助作用可有效加速液體工質(zhì)的回流速度，提高平板熱管的傳熱性能。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明熱管組裝整體示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明熱管下銅蓋板斜坡示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明熱管下銅蓋板剖視圖；
[0021]圖中:1、上銅蓋板，2、下銅蓋板，3、中間銅框架，4、蒸發(fā)面，5、絕熱面，6、冷凝面，7、
溝槽毛細結(jié)構(gòu)，8、斜坡。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明和描述。
[0023]實施例一
[0024]如圖1所示，一種斜坡溝槽式平板熱管，包括上銅蓋板1、下銅蓋板2和中間銅框架3，上銅蓋板1、下銅蓋板2相對而置，封裝后形成密閉的腔體作為蒸汽通道，腔體內(nèi)部抽真空后充入適量的液體工質(zhì)，形成一完整的平板熱管。所述腔體的內(nèi)表面分為蒸發(fā)面4、冷凝面6和絕熱面5;所述蒸發(fā)面4、冷凝面6和絕熱面5均刻有溝槽毛細結(jié)構(gòu)7，作為液體工質(zhì)的回流通道;所述蒸發(fā)面4、冷凝面6處于不同高度，故而在絕熱面會形成斜坡8。通過構(gòu)造斜坡8，在熱管水平放置的情況下，利用重力的輔助作用可有效加速液體工質(zhì)的回流速度，提高平板熱管的傳熱性能。
[0025]如圖1至圖3所示，本實施例的冷凝面6和蒸發(fā)面4為水平面，且冷凝面6較蒸發(fā)面4處于較高高度。
[0026]本實施例的斜坡8的坡度不宜過大，本實施例的斜坡的坡度為5°左右。
[0027]本實施例的溝槽毛細結(jié)構(gòu)7沿平板熱管長度方向均勻地分布在蒸發(fā)面4、冷凝面6和絕熱面5上。
[0028]本實施例的溝槽毛細結(jié)構(gòu)7的截面形狀可以為V形、矩形、梯形或其他不規(guī)則形狀，本實施例的溝槽毛細結(jié)構(gòu)的截面形狀為矩形。
[0029]本實施例的液體工質(zhì)為蒸餾水。
[0030]實施例二
[0031]—種如所述的斜坡溝槽式平板熱管的制備方法，包括以下步驟:
[0032](I)利用磨床將上銅蓋板、下銅蓋板磨削成具有坡度的形狀，利用線切割技術(shù)加工出一端具有小缺口的銅框架，并將上銅蓋板、下銅蓋板和銅框架清洗烘干；
[0033](2)將上銅蓋板、下銅蓋板先后置于激光器工作臺，對焦后選擇合適的激光參數(shù)(功率20W、頻率40KHZ、掃描速度250mm/s、掃描次數(shù)20次)，借助輔助氣體吹氣，在上銅蓋板、下銅蓋板表面加工出具有高深寬比(3:1)的軸向溝槽結(jié)構(gòu)；
[0034](3)在加工好的銅框架兩面均勻涂抹焊錫膏，然后將刻有溝槽的上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架拼接在一起，置于高溫爐中，待焊錫膏融化并均勻地覆蓋在上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架的接觸面后，取出平板熱管冷卻，待焊錫膏凝固后完成平板熱管的封裝；
[0035](4)利用抽真空裝置通過銅框架上預(yù)留的缺口進行抽真空處理，達到真空度要求(10—3pa)后停止抽真空，并利用注液管向熱管內(nèi)注入一定量的工質(zhì)，然后將缺口密封后，完成斜坡溝槽式平板熱管的制備。
【主權(quán)項】
1.一種斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:包括上銅蓋板(I)、下銅蓋板(2)和中間銅框架(3)，上銅蓋板(1)、下銅蓋板(2)相對而置，封裝后形成密閉的腔體，作為蒸汽通道，腔體內(nèi)部抽真空后充入適量的液體工質(zhì)，形成一完整的平板熱管。所述腔體的內(nèi)表面分為蒸發(fā)面(4)、冷凝面(6)和絕熱面(5);所述蒸發(fā)面(4)、冷凝面(6)和絕熱面(5)均刻有溝槽毛細結(jié)構(gòu)(7)，作為液體工質(zhì)的回流通道;所述蒸發(fā)面(4)、冷凝面(6)處于不同高度，故而在絕熱面(5)會形成斜坡(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:所述冷凝面(6)和所述蒸發(fā)面(4)為水平面，所述冷凝面(6)較所述蒸發(fā)面(4)處于較高高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:所述斜坡(8)的坡度不宜過大。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:所述溝槽毛細結(jié)構(gòu)(7)沿平板熱管長度方向均勻地分布在蒸發(fā)面(4)、冷凝面(6)和絕熱面(5)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:所述溝槽毛細結(jié)構(gòu)(7)的截面形狀為V形、矩形、梯形或其他不規(guī)則形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜坡溝槽式平板熱管，其特征在于:所述液體工質(zhì)為蒸餾水。7.一種斜坡溝槽式平板熱管制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)利用磨床將上銅蓋板、下銅蓋板磨削成具有坡度的形狀，利用線切割技術(shù)加工出一端具有小缺口的銅框架，然后將上、下銅基板和銅框架清洗烘干； (2)將上銅蓋板、下銅蓋板先后置于激光器工作臺，對焦后選擇合適的激光參數(shù)，借助輔助氣體吹氣，在上銅蓋板、下銅蓋板表面加工出具有高深寬比的軸向溝槽結(jié)構(gòu)； (3)在加工好的銅框架兩面均勻涂抹焊錫膏，然后將刻有溝槽的上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架拼接在一起，置于高溫爐中，待焊錫膏融化并均勻地覆蓋在上銅蓋板、下銅蓋板與銅框架的接觸面后，取出平板熱管冷卻，待焊錫膏凝固后完成平板熱管的封裝； (4)利用抽真空裝置通過銅框架上預(yù)留的缺口進行抽真空處理，達到真空度要求后停止抽真空，并利用注液管向熱管內(nèi)注入一定量的工質(zhì)，然后將缺口密封，完成斜坡溝槽式平板熱管的制備。
【文檔編號】F28D15/02GK106066130SQ201610668533
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月10日
【發(fā)明人】魏昕, 楊旸, 謝小柱, 胡偉, 吳亞平
【申請人】廣東工業(yè)大學