專利名稱：熱管性能量測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種量測裝置，尤其涉及一種熱管性能量測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子器件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，使得單位容積電子器件發(fā)熱量劇增。熱管技術(shù)以其高效、緊湊及靈活可靠等特點(diǎn)，適合解決當(dāng)前電子器件因性能提升所衍生的散熱問題，逐漸成為當(dāng)前電子器件的主流散熱方式。
熱管作為一種傳熱裝置，在導(dǎo)熱性能良好的金屬殼體內(nèi)盛裝適量工作液體并低壓密封，利用工作液體于殼體內(nèi)作氣液兩相間轉(zhuǎn)化時(shí)而吸收或放出大量熱的原理進(jìn)行工作。工作液體通常選用汽化熱高、流動(dòng)性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、沸點(diǎn)較低的液態(tài)物質(zhì)，如水、酒精等。當(dāng)熱管一端與熱源接觸吸收熱量時(shí)，其內(nèi)的工作液體受熱蒸發(fā)并吸收大量的汽化熱，形成的氣體快速擴(kuò)散至熱管的另一端進(jìn)行冷卻而放出熱量，冷卻后再次形成液體并沿殼體內(nèi)壁回流，如此往復(fù)循環(huán)即可將熱源產(chǎn)生的熱量從熱管一端傳遞至另一端而散發(fā)出去。為加速冷卻后液體的回流速度，通常在殼體內(nèi)壁上還設(shè)置有溝槽或絲網(wǎng)等毛細(xì)結(jié)構(gòu)，在毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)吸附力作用下，大大加速冷卻液體的回流速度。由于熱管具有工作液體循環(huán)速度快，傳熱效率高等特點(diǎn)，因此其在發(fā)熱量越來越大的電子散熱領(lǐng)域得到廣泛而大量的應(yīng)用。
為確保熱管運(yùn)用時(shí)的正常工作及充分發(fā)揮其傳熱性能，使用前針對熱管的性能參數(shù)進(jìn)行測試就變得至關(guān)重要。熱管的性能參數(shù)包括熱管兩端溫差、熱管最大熱傳量及熱管內(nèi)熱阻等，其中，熱管的最大熱傳量是衡量熱管傳熱性能較為常用的參數(shù)之一，影響它的因素包括工作液體的選擇、毛細(xì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及熱管的殼體材料等。熱管的最大熱傳量決定著熱管所能承受的最大熱負(fù)載，并直接影響該熱管所能適用的場合，當(dāng)運(yùn)用到熱管上的最大熱負(fù)載大于熱管的最大熱傳量時(shí)，將會導(dǎo)致熱管內(nèi)的工作液體過度蒸發(fā)，致使熱管處于不正常的工作狀態(tài)，直至縮減熱管使用壽命甚至使其遭受損毀。因此，準(zhǔn)確量測熱管的最大熱傳量并據(jù)此選擇合適的熱管，是熱管正常工作并確保電子器件正常散熱的前提條件之一。
目前，較為常用的一種量測熱管最大熱傳量的量測裝置包括仿真電子器件發(fā)熱的加熱裝置及用以冷凝熱管的冷卻裝置，其中加熱裝置設(shè)于熱管一端對熱管進(jìn)行加熱，而冷卻裝置設(shè)于熱管另一端對熱管進(jìn)行冷卻，從而使熱管處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，然后通過提高加熱裝置的加熱量至熱管內(nèi)的工作液體全部蒸發(fā)，此時(shí)加熱裝置的加熱量即為熱管的最大熱傳量。然而，該熱管量測裝置的加熱裝置與待測熱管是直接剛性接觸，接觸兩表面間必然存在微細(xì)間隙，導(dǎo)致該接觸介面間存在相當(dāng)大接觸熱阻，使得熱管測量時(shí)熱傳效率低于其實(shí)際熱傳效率，從而影響該熱管量測裝置的準(zhǔn)確性及可靠性。
因此，有必要提供一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的熱管性能量測裝置。

發(fā)明內(nèi)容以下，將以實(shí)施例說明一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的熱管性能量測裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一種熱管性能量測裝置，其包括一加熱裝置，該加熱裝置包括一加熱塊，該加熱塊一端設(shè)有一第一插入孔，用于插入待測熱管的吸熱端；及一冷卻裝置，該冷卻裝置設(shè)置有一第二插入孔，該第二插入孔與第一插入孔對應(yīng)，用于插入待測熱管的冷卻端，其中該第一插入孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱流體。
該加熱塊于與第一插入孔同一端設(shè)置有至少一加熱孔，該加熱孔內(nèi)容納有加熱棒。
該加熱塊設(shè)置有一與第一插入孔連通的注入孔。
該導(dǎo)熱流體包括水或液氮。
該熱管性能量測裝置進(jìn)一步包括分別密封該注入孔與第一插入孔的密封裝置。
該密封裝置包括密封橡膠圈或黏土。
該熱管性能量測裝置在靠近待測熱管吸熱端與冷卻端處進(jìn)一步設(shè)置有溫度計(jì)或熱電偶。
該熱管性能量測裝置進(jìn)一步包括一設(shè)置于加熱裝置與冷卻裝置之間的絕熱裝置。
該絕熱裝置設(shè)置有一插入通道，該插入通道與上述第一、第二插入孔相對應(yīng)。
該冷卻裝置采用一介質(zhì)致冷裝置。
該介質(zhì)致冷裝置內(nèi)的致冷介質(zhì)采用水或液氮。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本技術(shù)方案提供的熱管性能量測裝置通過設(shè)置導(dǎo)熱流體，可有效減少加熱裝置與待測熱管間的介面接觸熱阻，提高熱傳遞的效率，另外，當(dāng)待測熱管截面形狀不規(guī)則時(shí)，也能通過同一熱管性能量測裝置進(jìn)行測量，無須重新設(shè)計(jì)新熱管量測裝置，降低了成本。因此，本技術(shù)方案的熱管性能量測裝置是一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的通用型熱管性能量測裝置。

圖1是第一實(shí)施例熱管性能量測裝置的立體組裝示意圖。
圖2是第一實(shí)施例熱管性能量測裝置的沿圖1II-II方向剖面示意圖。
圖3是第二實(shí)施例熱管性能量測裝置的剖面示意圖。
具體實(shí)施例下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的熱管性能量測裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請一并參閱圖1與圖2，本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供一種熱管性能量測裝置10，該熱管性能量測裝置10包括一加熱裝置11及一冷卻裝置12。該熱管性能量測裝置10可用于量測待測熱管13的熱傳性能。該待測熱管13可為一平板型熱管、單管型熱管或分離型(回路式)熱管，本實(shí)施例的待測熱管13采用一單管型熱管。
該加熱裝置11包括一金屬加熱塊111及至少一加熱源112，該加熱塊111可采用立方體或圓柱形等形狀，其一端設(shè)有一第一插入孔113，用于插入待測熱管13的吸熱端，與第一插入孔113相同的一端可進(jìn)一步設(shè)有至少一加熱孔114，用于插入加熱源112。該第一插入孔113的孔徑大于待測熱管13的直徑。當(dāng)加熱孔114為多個(gè)時(shí)，該多個(gè)加熱孔114可對稱分布于加熱塊111內(nèi)，其內(nèi)分別容納一加熱源112，同時(shí)加熱源112與加熱孔114的內(nèi)壁相互緊密接觸，以提高加熱源112的熱傳遞效率。本實(shí)施例加熱塊111在第一插入孔113的上方部位設(shè)有一注入孔115，用于注入導(dǎo)熱流體116，該導(dǎo)熱流體116可通過注入孔115注入第一插入孔113，填滿待測熱管13與第一插入孔113的間隙，提高熱傳遞效率。本實(shí)施例導(dǎo)熱流體116可選用水或液氮。為防止導(dǎo)熱流體116從第一插入孔113溢出以及防止熱量散失，可分別使用密封裝置117，118分別密封第一插入孔113的開口及注入孔115，本實(shí)施例密封裝置117，118可采用密封橡膠圈或黏土。另外，本實(shí)施例加熱裝置11中靠近待測熱管13的吸熱端位置可設(shè)有溫度計(jì)或熱電偶，用于量測待測熱管13的吸熱端的溫度。
該冷卻裝置12可采用傳統(tǒng)的介質(zhì)冷卻裝置，其包括第二插入孔121，用于插入待測熱管13的冷卻端。該冷卻裝置12內(nèi)循環(huán)流通有致冷介質(zhì)，以持續(xù)有效地冷卻待測熱管13的冷卻端。其中所述致冷介質(zhì)可選用水或液氮以及其它熱容較大的冷卻介質(zhì)。另外，該冷卻裝置12中靠近待測熱管13的冷卻端位置設(shè)有溫度計(jì)或熱電偶，用于測量待測熱管13的冷卻端的溫度。
本實(shí)施例熱管性能量測裝置10在應(yīng)用時(shí)，可先將待測熱管13的吸熱端插入加熱裝置11的第一插入孔113，并通過密封裝置117密封固定；將加熱源112放置于加熱孔114內(nèi)；將導(dǎo)熱流體116通過注入孔115注入第一插入孔113內(nèi)，并通過密封裝置118密封；將待測熱管13的冷卻端插入冷卻裝置12的第二插入孔121。此時(shí)第一插入孔113中的待測熱管13與加熱孔114中加熱源112相隔一定距離，便于加熱源112對待測熱管13進(jìn)行均勻加熱，加熱過程中逐步加大加熱源112的加熱量，每次增大加熱量之后應(yīng)保持一段時(shí)間至達(dá)到熱平衡后再進(jìn)行下一次的增大加熱量操作(以下相同)，直至待測熱管13附近的熱電偶測試的溫度值T1達(dá)到熱管內(nèi)工作液體的汽化溫度(假設(shè)為T0)，此時(shí)啟動(dòng)冷卻裝置12開始工作；接著繼續(xù)逐步加大加熱源112的加熱量，并通過控制流過冷卻裝置12中冷卻水循環(huán)的水流量保持T1的數(shù)值等于T0，并隨時(shí)注意T1的數(shù)值是否出現(xiàn)明顯跳動(dòng)的情形，當(dāng)T1的數(shù)值出現(xiàn)突升點(diǎn)時(shí)，則證實(shí)待測熱管13內(nèi)的工作液體全部蒸發(fā)，因此該溫度突升點(diǎn)所對應(yīng)的加熱源的加熱量即為待測熱管13的最大熱傳量。
請參閱圖3，本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供一種熱管性能量測裝置20，其包括一加熱裝置21及一冷卻裝置22，該加熱裝置21與第一實(shí)施例中加熱裝置11相同，該冷卻裝置22與第一實(shí)施例中冷卻裝置12相同。與第一實(shí)施例不同之處為，本實(shí)施例進(jìn)一步包括一設(shè)置于加熱裝置21與冷卻裝置22之間的絕熱裝置23，該絕熱裝置23設(shè)置有一插入通道231，用于容納待測熱管的中間部分。該絕熱裝置23可將待測熱管介于加熱裝置21與冷卻裝置22之間的部分包住，避免由于待測熱管過長熱量從熱管中部散出，影響熱量性能量測裝置的量測準(zhǔn)確性。
上述實(shí)施例的熱管性能量測裝置通過設(shè)置導(dǎo)熱流體，可有效減少加熱裝置與待測熱管間的介面接觸熱阻，提高熱傳遞的效率，另外，當(dāng)待測熱管截面形狀不規(guī)則時(shí)，也能通過同一熱管性能量測裝置進(jìn)行測量，無須重新設(shè)計(jì)新熱管量測裝置，降低了成本。因此，本技術(shù)方案的熱管性能量測裝置是一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的通用型熱管性能量測裝置。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍的內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱管性能量測裝置，其包括一加熱裝置，該加熱裝置包括一加熱塊，該加熱塊一端設(shè)有一第一插入孔，用于插入待測熱管的吸熱端；及一冷卻裝置，該冷卻裝置設(shè)置有一第二插入孔，該第二插入孔與第一插入孔對應(yīng)，用于插入待測熱管的冷卻端，其特征在于該第一插入孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱流體。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該加熱塊于與第一插入孔同一端設(shè)置有至少一加熱孔，該加熱孔內(nèi)容納有加熱棒。
3.如權(quán)利要求1所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該加熱塊設(shè)置有一與第一插入孔連通的注入孔。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該導(dǎo)熱流體包括水或液氮。
5.如權(quán)利要求3所述的熱管性能量測裝置，其特征在于進(jìn)一步包括分別密封該注入孔與第一插入孔的密封裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該密封裝置包括密封橡膠圈或黏土。
7.如權(quán)利要求1所述的熱管性能量測裝置，其特征在于在靠近待測熱管吸熱端與冷卻端處進(jìn)一步設(shè)置有溫度計(jì)或熱電偶。
8.如權(quán)利要求1所述的熱管性能量測裝置，其特征在于進(jìn)一步包括一設(shè)置于加熱裝置與冷卻裝置之間的絕熱裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該絕熱裝置設(shè)置有一插入通道，該插入通道與上述第一、第二插入孔相對應(yīng)。
10.如權(quán)利要求1所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該冷卻裝置采用一介質(zhì)致冷裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的熱管性能量測裝置，其特征在于該介質(zhì)致冷裝置內(nèi)的致冷介質(zhì)采用水或液氮。
全文摘要
一種熱管性能量測裝置，其包括一加熱裝置，該加熱裝置包括一加熱塊，該加熱塊一端設(shè)有一第一插入孔，用于插入待測熱管的加熱端；及一冷卻裝置，該冷卻裝置設(shè)置有一第二插入孔，該第二插入孔與第一插入孔對應(yīng)，用于插入待測熱管的冷卻端；其中該第一插入孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱流體。
文檔編號H05K7/20GK1908640SQ20051003642
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者張俊毅 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司