專利名稱：熱管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，尤其是涉及一種熱管量測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子元件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，使得單位容積電子元件發(fā)熱量劇增。熱管技術(shù)以其高效、緊湊及靈活可靠等特點，適合解決當(dāng)前電子元件因性能提升所衍生的散熱問題，逐漸成為當(dāng)前電子元件的主流散熱方式。
熱管是一中空密封管體，通常包括管殼、緊靠管殼內(nèi)壁的毛細(xì)吸液芯(毛細(xì)結(jié)構(gòu))以及密封在管殼內(nèi)的工作流體，其一端為蒸發(fā)端(受熱端)，另一端為冷凝端(冷卻端)，根據(jù)應(yīng)用需要可在蒸發(fā)端與冷凝端之間設(shè)置絕緣段。工作時，熱管在蒸發(fā)端通過內(nèi)部熱管相變化吸收熱量，并通過蒸氣流將熱量迅速輸送到遠(yuǎn)離熱源區(qū)的冷凝端，達(dá)到快速傳送大量熱能的目的。冷凝后的液態(tài)工作流體通過毛細(xì)吸液芯的毛細(xì)作用，被輸送回蒸發(fā)端。然后再次重復(fù)上述過程，從而達(dá)成熱管的散熱功能。
為保證熱管運行時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、熱管最大傳熱量及熱管內(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，其影響因素包括工作流體的選擇、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)作用到熱管上的最大熱負(fù)載大于熱管的最大熱傳量時，將會導(dǎo)致熱管內(nèi)的工作流體過度蒸發(fā)，致使熱管處于不正常的工作狀態(tài)，導(dǎo)致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，是熱管正常工作并保證電子組件正常散熱的重要前提條件之一。
目前，較為常用的一種測量熱管最大熱傳量的裝置包括一用于加熱熱管的加熱裝置及用于冷凝熱管的冷卻裝置，其中加熱裝置設(shè)在熱管的一端對熱管進(jìn)行加熱，而冷卻裝置設(shè)在熱管的另一端對熱管進(jìn)行冷卻，從而使熱管處于正常的運行狀態(tài)，然后通過提高加熱裝置的加熱量至熱管內(nèi)的工作流體全部蒸發(fā)，此時加熱裝置的加熱量即為熱管的最大熱傳量。
上述加熱裝置(冷凝裝置)上端設(shè)一熱管插入口、一用于插入加熱棒(或通入循環(huán)冷卻液體)的通孔及多個用以安裝溫度計(或熱電偶)的孔道，該多個孔道呈線性、等間距對稱排列在熱管插入口兩側(cè)，其中，在該熱管插入口兩側(cè)設(shè)有多個溝槽，從而形成多個具有彈性的薄壁。該加熱裝置(冷凝裝置)的熱管插入口通過上述薄壁彈性變形以夾緊熱管，要求熱管管徑尺寸必須嚴(yán)格與上述熱管插入口內(nèi)徑相配合。熱管管徑過粗，則導(dǎo)致無法插入甚至插入過程中損壞熱管，熱管管徑過細(xì)，則導(dǎo)致熱管與加熱裝置(冷凝裝置)的熱管插入口內(nèi)壁間存在過多空氣，上述二者間接觸不良、熱阻增大，加熱裝置(熱管)的熱量無法及時、迅速的傳遞到熱管(冷卻裝置)上，直接影響對熱管傳熱性能量測的準(zhǔn)確性及可靠性。
有鑒于此，提供一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的熱管量測裝置實為必要。

發(fā)明內(nèi)容以下，將以實施例說明一種具有高度準(zhǔn)確性及可靠性的熱管量測裝置。
一種熱管量測裝置包括一上夾片、一與該上夾片相對的下夾片及一熱界面材料。其中，所述上夾片具有一第一凹槽，所述下夾片具有與所述第一凹槽配合以夾持一待測熱管的第二凹槽，所述上夾片或下夾片上設(shè)有至少一用于插入加熱棒或通入冷卻流體的通孔，所述熱界面材料位于所述第一凹槽和/或第二凹槽內(nèi)表面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述熱管量測裝置設(shè)計成兩片夾緊式結(jié)構(gòu)，無需現(xiàn)有技術(shù)中熱管外徑必須與加熱裝置(冷凝裝置)的熱管插入口內(nèi)徑嚴(yán)格匹配的要求，無論待測熱管外徑偏大或偏小，通過熱界面材料即可填補所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)壁與待測熱管接觸界面間的微小空隙，從而降低熱管量測裝置與熱管的接觸界面間的熱阻，使得熱管量測裝置具有高度量測準(zhǔn)確性及可靠性，使該熱管量測裝置測量更實用化。并且，所述熱管量測裝置使用時，熱電偶與待測熱管端部直接接觸以測其溫度，省略現(xiàn)有技術(shù)中用以安裝多個溫度計(或熱電偶)的孔道，結(jié)構(gòu)簡單，便于測量。

圖1是本發(fā)明第一實施例的熱管量測裝置與待測熱管的裝配示意圖。
圖2是本發(fā)明第二實施例的熱管量測裝置與待測熱管的裝配示意圖。
圖3是本發(fā)明第二實施例的熱管量測裝置的分解示意圖。
具體實施方式下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。
請參閱圖1，本發(fā)明第一實施例的熱管量測裝置1包括一上夾片2、一與該上夾片2相對的下夾片3及一熱界面材料53。該上夾片2具有第一凹槽51。該下夾片3具有與所述第一凹槽51配合以夾持該待測熱管5的第二凹槽52。該上夾片2或下夾片3上設(shè)有至少一用于插入加熱棒或通入冷卻流體的通孔4。熱界面材料53位于所述第一凹槽51和/或第二凹槽52內(nèi)表面。
所述上夾片2和下夾片3均由熱傳性能良好的金屬或合金材料制成，如銅、鋁、銅鋁合金等。本實施例中選用銅制上夾片2和下夾片3。
上夾片2與下夾片3夾合后外形可為板形、不規(guī)則板形、柱形、不規(guī)則柱形、梯形、階梯形、錐形等，此時第一凹槽51與第二凹槽52配合形成一用于插入待測熱管5的孔洞。本實施例中，上夾片2與下夾片3夾合后外形為板形。
第一凹槽51和第二凹槽52截面形狀和半徑根據(jù)待測熱管5截面形狀和半徑而設(shè)定。如待測熱管5為一平板型熱管、單管型熱管或分離型(回路式)熱管，則第一凹槽51與第二凹槽52配合后截面形狀可對應(yīng)設(shè)為矩形、圓形。本實施例的待測熱管5采用一單管型熱管，則第一凹槽51與第二凹槽52配合后截面形狀為圓形，其半徑與待測熱管5半徑大致相等。
優(yōu)選的，本熱管量測裝置1還可設(shè)置至少一用于插入熱電偶的溝槽511，該溝槽511位于第一凹槽51和/或第二凹槽52內(nèi)壁，并沿其軸向延伸。
通孔4設(shè)在上夾片2、下夾片3或由該二者夾持構(gòu)成。當(dāng)該熱管量測裝置1作為待測熱管5加熱裝置而被使用時，該通孔4內(nèi)插入加熱棒；當(dāng)該熱管量測裝置1作為待測熱管5冷卻裝置而被使用時，該通孔4內(nèi)通入冷卻流體。本實施例中，兩通孔4對稱設(shè)在上夾片2上。
本實施例中，通過上夾片2的自身重力使上夾片2與下夾片3緊密固接為一體。也可采用卡扣、螺合等本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的固接方法將上夾片2與下夾片3緊密固接為一體。
所述熱界面材料53可選用一聚合物材料或相變材料，聚合物材料可選用下列材料硅橡膠、聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚甲醛或聚縮醛。相變材料可選用下列材料石蠟、聚烯烴、低分子量聚酯、低分子量環(huán)氧樹脂或低分子量丙烯酸。優(yōu)選地，所述熱界面材料53還可填充導(dǎo)熱性顆粒，例如，銅、鋁、銀等金屬以及氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁，氮化硼、石墨或奈米碳材料等材料。本實施例采用一相變材料，如石蠟，并將其較多量地貼附在凹槽51、52內(nèi)壁表面，以確保凹槽51、52與待測熱管5的蒸發(fā)端或冷凝端緊密接觸。
請同時參閱圖2和圖3，本發(fā)明第二實施例的熱管量測裝置1’包括一上夾片2’、一與該上夾片2’相對的下夾片3’及一熱界面材料53’。該上夾片2’具有第一凹槽51’。該下夾片3’具有與所述第一凹槽51’配合以夾持該待測熱管5’的第二凹槽52’。該下夾片3’上設(shè)有二用于插入加熱棒或通入冷卻流體的通孔4’。熱界面材料53’位于所述第一凹槽51’和/或第二凹槽52’內(nèi)表面。
所述上夾片2’和下夾片3’材質(zhì)與第一實施例相同。
本實施例中，下夾片3’設(shè)為“凸”字形，包括下夾合部31和支撐部32，第二凹槽52’位于凸起的下夾合部31頂端。上夾片2’外形與下夾片3’相配合，包括上夾合部21和水平部22。上夾片2’的上夾合部21與下夾片3’的下夾合部31夾合后整體外形也為“凸”字形，此時第一凹槽51’與第二凹槽52’配合形成一用于插入待測熱管5’的孔洞。
第一凹槽51’、第二凹槽52’、溝槽511’及通孔4’的構(gòu)造與第一實施例相同。
熱界面材料53’的選擇同第一實施例。
本熱管量測裝置1’還設(shè)置一螺合固接結(jié)構(gòu)，具體的，在上夾片2’的水平部22和下夾片3’的支撐部32分別設(shè)置若干相互匹配的螺孔6，該螺孔6與螺釘7配合使上夾片2’與下夾片3’緊密固接為一體。也可通過任何本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)知的固接方法，如卡扣或直接上壓配合固接方法取代上述螺合固接結(jié)構(gòu)，同樣可達(dá)成使上夾片2’與下夾片3’緊密固接為一體的效果。
使用上述實施例中熱管量測裝置1(1’)測量待測熱管時，先將兩熱管量測裝置1(1’)分別與待測熱管的兩端配合，設(shè)定待測熱管一端為蒸發(fā)端，一端為冷卻端。與待測熱管蒸發(fā)端相配合的熱管量測裝置1(1’)的多個通孔4(4’)內(nèi)插入加熱棒，與待測熱管冷卻端相配合的熱管量測裝置1(1’)的多個通孔4(4’)內(nèi)通入冷卻流體。將兩熱電偶分別插入位于待測熱管兩端的溝槽511(511’)內(nèi)，可分別測量待測熱管的蒸發(fā)端和冷凝端的溫度。
權(quán)利要求
1.一種熱管量測裝置，其特征在于包括一上夾片，該上夾片具有一第一凹槽；一與所述上夾片相對的下夾片，該下夾片具有與所述第一凹槽配合以夾持一待測熱管的第二凹槽；該上夾片或下夾片上設(shè)有至少一用于插入加熱棒或通入冷卻流體的通孔；及一熱界面材料，位于所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述熱管量測裝置還設(shè)置至少一用于插入熱電偶的溝槽，該溝槽設(shè)在所述第一凹槽或第二凹槽內(nèi)壁，并沿其軸向延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述熱管量測裝置還包括將所述上夾片與下夾片固接的固接結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述固接結(jié)構(gòu)包括一卡扣結(jié)構(gòu)或一螺合結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述上夾片與下夾片夾合后外形可為板形、不規(guī)則板形、柱形、不規(guī)則柱形、梯形、階梯形、錐形或“凸”字形。
6.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述下夾片包括“凸”字形下夾合部和支撐部，所述第二凹槽位于凸起的下夾合部頂端，所述上夾片外形與所述下夾片相配合，包括上夾合部和水平部。
7.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述第一凹槽和第二凹槽截面形狀和半徑與所述待測熱管截面形狀和半徑相匹配。
8.如權(quán)利要求1所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述熱界面材料可選用一聚合物材料或相變材料。
9.如權(quán)利要求8所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述聚合物材料為硅橡膠、聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚甲醛或聚縮醛。
10.如權(quán)利要求8所述的熱管量測裝置，其特征在于，所述相變材料為石蠟、聚烯烴、低分子量聚酯、低分子量環(huán)氧樹脂或低分子量丙烯酸。
全文摘要
本發(fā)明提供的熱管量測裝置包括一上夾片、一與該上夾片相對的下夾片及一熱界面材料。其中，所述上夾片具有一第一凹槽，所述下夾片具有與所述第一凹槽配合以夾持一待測熱管的第二凹槽，所述上夾片或下夾片上設(shè)有至少一用于插入加熱棒或通入冷卻流體的通孔，所述熱界面材料位于所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)表面。本發(fā)明的熱管量測裝置可高準(zhǔn)確性、高可靠性測量熱管傳熱性能，且結(jié)構(gòu)簡單，測量簡便。
文檔編號G12B15/00GK1955727SQ20051010079
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27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