一種超薄輕量級環路熱管的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超薄輕量級環路熱管，包括金屬基板、金屬蓋板和彎管，所述金屬基板的兩端分別設有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設有多個第三凹槽，多個所述第三凹槽平行排列形成具有毛細作用力的通道，此通道的兩端分別連通第一凹槽和第二凹槽；所述金屬蓋板的邊緣與金屬基板的邊緣密封連接，所述金屬基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金屬蓋板形成蒸發腔，所述蒸發腔內填充有工質，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。本發明降低了接觸熱阻，從而提高了散熱效果和散熱速率；同時，本發明增加了環路熱管與熱源之間的接觸面積，減小了工質在通道內受到的流動阻力，能迅速啟動，提高了散熱效率。
【專利說明】一種超薄輕量級環路熱管
【技術領域】
[0001]本發明涉及傳熱設備技術，具體涉及一種超薄輕量級環路熱管。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車、電子行業、航空航天業以及設備制造業等行業的迅猛發展，現代工業對散熱的要求也越來越高。近幾年來，由于高熱流密度元件、設備等的誕生，傳統的風冷散熱已經達到散熱極限而遠不能滿足散熱要求，液冷散熱也因其成本高、系統復雜以及有滲漏等缺點一直難以得到普及應用。環路熱管作為一種高效的相變傳熱裝置，主要通過傳熱工作介質的兩相變化傳遞熱量，在散熱系統上顯得越來越重要。目前，對電動汽車、電子行業、航空航天業以及設備制造業等中的熱源散熱普遍采用回路型重力熱管、脈動熱管或燒結熱管。
[0003]但目前的環路熱管還存在以下缺陷:1、熱管大多為圓管狀，其與熱源的接觸面積少，散熱效果差；2、熱管內使用燒結的毛細結構，這造成工質遇到的阻力較大，無法迅速啟動，散熱效率低；3、熱管需要向管填充材料燒結毛細結構，這結構復雜，加工不方便，重量較大；4、熱管多為圓形管，這造成熱管與熱源的貼合度不高，且安裝不方便；5、同一種熱管只適用于電動汽車或電子行業或航空航天業，無法同時滿足電動汽車、電子行業、航空航天業以及設備制造業等行業的需求，故熱管的通用性差，適用范圍小。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、合理，散熱效率高、啟動迅速的超薄輕量級環路熱管。
[0005]本發明的目的通過以下的技術方案實現:本超薄輕量級環路熱管，包括金屬基板、金屬蓋板和彎管，所述金屬基板的兩端分別設有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設有多個第三凹槽，多個所述第三凹槽平行排列形成具有毛細作用力的通道，此通道的兩端分別連通第一凹槽和第二凹槽；所述金屬蓋板的邊緣與金屬基板的邊緣密封連接，所述金屬基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金屬蓋板形成蒸發腔，所述蒸發腔內填充有工質，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。
[0006]優選的，為提高結構的緊湊性，所述第三凹槽和第一凹槽垂直設置，同時所述第三凹槽與第二凹槽垂直設置。此結構保證了金屬基板被充分利用，這使第三凹槽排列緊湊；同時，第三凹槽緊密排列時還保證第三凹槽形成通道具有良好的毛細作用力，從進一步提高了散熱效率及保證及時啟動。
[0007]優選的，所述第三凹槽的槽寬為Imm?5mm,所述第三凹槽的槽深為0.4mm?
0.8mm ;在相鄰2個所述第三凹槽之間具有分隔部,此分隔部的寬度為Imm?5mm。此設計，第三凹槽的寬度較小，從而可使通道具有很好的毛細作用。
[0008]優選的，為保證工質流動流暢，所述第一凹槽的槽深、第二凹槽的槽深和第三凹槽的槽深均相等。
[0009]優選的，為減少變形，所述第一凹槽和第二凹槽中均設有多個突起，多個突起均勻分布；所述多個突起均與金屬蓋板焊接。
[0010]優選的，所述突起的截面呈方形或圓形。具體的，突起的截面形狀還可為其他圖形。
[0011 ] 優選的，所述金屬基板和金屬蓋板均呈方形。
[0012]優選的，所述金屬基板設有與蒸發腔連通的注液口。注液口用于向蒸發腔注入或倒出工質，則工質可進行更換，以適應不同的需要。通過注液口注入的工質為水、乙醇和丙醇等中的一種。
[0013]優選的，為進一步提高散熱效率，所述的超薄輕量級環路熱管還包括翅片組件，所述翅片組件包括翅片座和多張翅片，多張所述翅片均固定于翅片座的一側面，所述翅片座的另一側面與彎管連接。
[0014]優選的，為方便安裝，所述翅片座的另一側面設有安裝槽，所述彎管嵌入安裝槽，同時所述彎管與翅片底的另一側面焊接。
[0015]本發明相對于現有技術具有如下的優點:
[0016]1、本超薄輕量級環路熱管中的蒸發腔主要由金屬基板第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金屬蓋板，這使蒸發腔呈板狀結構，增加了蒸發腔與熱源之間的貼合面積，大大降低了接觸熱阻，從而提高了散熱效果和散熱速率。
[0017]2、本超薄輕量級環路熱管的蒸發腔內設有多個第三凹槽構成的具有毛細作用力的通道，則工質在通道內受到的流動阻力小，這能迅速啟動，提高了散熱效率。
[0018]3、本超薄輕量級環路熱管中的第一凹槽、第二凹槽和通道均采用銑床加工，不需要像傳統的熱管進行填充、燒結等工序，這加工工序少、簡單，降低了制造成本，同時還具有重量輕的特點。
[0019]4、本超薄輕量級環路熱管的蒸發腔主要由板狀的金屬基板和金屬蓋板等構成，且金屬基板的表面平滑，這非常方便將本超薄輕量級環路熱管安裝于熱源，且金屬基板與熱源的貼合度高。
[0020]5、本超薄輕量級環路熱管具有緊湊高效、節能、環保、結構簡單、成本低、體積小、安裝方便、運行穩定且可靠等特點，且可電動汽車、電子行業、航空航天業以及設備制造業等行業，使用范圍廣，具有廣闊的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的超薄輕量級環路熱管的正視圖。其中，金屬蓋板和翅片組件沒畫出。
[0022]圖2是圖1中A處的局部放大圖。
[0023]圖3是本發明金屬基板仰視方向的局部示意圖。
[0024]圖4是本發明翅片組件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0026]實施例1
[0027]如圖1至圖3所示的超薄輕量級環路熱管，包括金屬基板1、金屬蓋板和彎管2，所述金屬基板I的兩端分別設有第一凹槽3和第二凹槽4，所述金屬基板I的中部設有多個第三凹槽5，多個所述第三凹槽5平行排列形成具有毛細作用力的通道6，此通道6的兩端分別連通第一凹槽3和第二凹槽4 ;所述金屬蓋板的邊緣與金屬基板I的邊緣密封連接，所述金屬基板1、第一凹槽3、第二凹槽4、第三凹槽5和金屬蓋板形成蒸發腔，所述蒸發腔內填充有工質，所述彎管2的兩端分別與第一凹槽3和第二凹槽4連通。
[0028]工質采用水、乙醇或丙醇中的任意一種。通過注液口 7向蒸發腔充液，充液率為蒸發腔的I?2倍，本實施例優選1.5倍。當完成充液后，使用真空設備對蒸發腔和彎管2的內腔進行抽真空，接著封閉注液口 7。而金屬基板I和金屬蓋板使用的金屬材料為銅，利用銅的高導熱性。
[0029]在實際應用中，如圖1，位于金屬基板I上端的為第一凹槽3，第一凹槽3用于集氣，而位于金屬基板I下端的為第二凹槽4，第二凹槽4用于儲液。則位于通道6中的液態工質受熱后，液態工質轉化為氣態工質，氣態工質上升到第一凹槽3，這此氣態工質自第一凹槽3進入彎管2內進行冷卻；氣態工質在彎管2內經過冷卻后，又恢復為液態工質，這些液態工質自彎管2內進入第二凹槽4。由于第三凹槽5形成的通道6具有毛細作用力，則位于第二凹槽4的液態工質被吸上通道6中，位于通道6內的液態工質再次受熱轉化為氣態工質，這些氣態工質再次上升到第一凹槽3。如此工質通過液態和氣態的轉換形成循環，從而實現散熱效果。
[0030]本實施例中，如圖2和圖3所不,金屬基板I的厚度為1mm，通過統床對金屬基板I進行加工，銑出第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5。且第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5的槽深均為0.6mm。同時，第三凹槽5的槽度為3mm，在相鄰2個所述第三凹槽5之間的分隔部10的寬度為3mm。
[0031 ] 為提高結構的緊湊性，所述第三凹槽5為矩形機槽，且所述第三凹槽5和第一凹槽3垂直設置，同時所述第三凹槽5與第二凹槽4垂直設置。此結構保證了金屬基板I被充分利用，這使第三凹槽5排列緊湊；同時，第三凹槽緊5密排列時還保證第三凹槽5形成的通道6具有良好的毛細作用力，從進一步提高了散熱效率及保證散熱工作及時啟動。
[0032]為減少變形，所述第一凹槽3和第二凹槽4中均設有多個突起8，多個突起8均勻分布；所述多個突起8均與金屬蓋板焊接。為方便加工，此突起8的截面呈方形。如圖1所示，位于第一凹槽3中的多個突起8均勻分布成3行，而位于第二凹槽4中的多個突起8分成2組，其中一組以一行的形式均勻分布第二凹槽4的下側，而另一組以2行為一單元，2個單元分布位于第二凹槽4的左、右兩端。
[0033]所述金屬基板I和金屬蓋板均呈方形。方形的設計，這不僅方便加工金屬基板I和金屬蓋板，同時也方便安裝于熱源。
[0034]所述金屬基板I設有與蒸發腔連通的注液口 7。注液口用于向蒸發腔注入或倒出工質，則工質可進行更換，以適應不同的需要。
[0035]為進一步提高散熱效率，如圖4所示，所述的超薄輕量級環路熱管還包括翅片組件9，所述翅片組件9包括翅片座91和多張翅片92，多張所述翅片92均固定于翅片座91的一側面，所述翅片座91的另一側面與彎管2連接。翅片組件9采用鋁金屬制作而成。鋁金屬導熱快，翅片組件9安裝于彎管2，利用擴大散熱面積來增加散熱效率。
[0036]為方便安裝，所述翅片座91的另一側面設有安裝槽911，所述彎管2嵌入安裝槽911，同時所述彎管2與翅片底91的另一側面焊接。此設計不僅方便加工，且方便安裝。
[0037]實施例2
[0038]本超薄輕量級環路熱管除以下技術特征外同實施例1:所述第三凹槽5的槽寬為3，所述第三凹槽5的槽深為0.5mm ;在相鄰2個所述第三凹槽5之間的分隔部10的寬度為3mm ο
[0039]上述【具體實施方式】為本發明的優選實施例，并不能對本發明進行限定，其他的任何未背離本發明的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種超薄輕量級環路熱管，其特征在于:包括金屬基板、金屬蓋板和彎管，所述金屬基板的兩端分別設有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設有多個第三凹槽，多個所述第三凹槽平行排列形成具有毛細作用力的通道，此通道的兩端分別連通第一凹槽和第二凹槽；所述金屬蓋板的邊緣與金屬基板的邊緣密封連接，所述金屬基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金屬蓋板形成蒸發腔，所述蒸發腔內填充有工質，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。
2.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述第三凹槽和第一凹槽垂直設置，同時所述第三凹槽與第二凹槽垂直設置。
3.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述第三凹槽的槽寬為Imm?5mm,所述第三凹槽的槽深為0.4mm?0.8mm ;在相鄰2個所述第三凹槽之間具有分隔部，此分隔部的寬度為Imm?5mm。
4.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述第一凹槽的槽深、第二凹槽的槽深和第三凹槽的槽深均相等。
5.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述第一凹槽和第二凹槽中均設有多個突起，多個突起均勻分布；所述多個突起均與金屬蓋板焊接。
6.根據權利要求5所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述突起的截面呈方形或圓形。
7.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述金屬基板和金屬蓋板均呈方形。
8.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述金屬基板設有與蒸發腔連通的注液口。
9.根據權利要求1所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:還包括翅片組件，所述翅片組件包括翅片座和多張翅片，多張所述翅片均固定于翅片座的一側面，所述翅片座的另一側面與彎管連接。
10.根據權利要求9所述的超薄輕量級環路熱管，其特征在于:所述翅片座的另一側面設有安裝槽，所述彎管嵌入安裝槽，同時所述彎管與翅片底的另一側面焊接。
【文檔編號】F28D15/04GK104142078SQ201410366297
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】汪雙鳳, 洪思慧, 張新強, 胡艷鑫, 周遊 申請人:華南理工大學