一種超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超薄輕量級(jí)環(huán)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(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設(shè)有多個(gè)第三凹槽，多個(gè)所述第三凹槽平行排列形成具有毛細(xì)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(fā)腔，所述蒸發(fā)腔內(nèi)填充有工質(zhì)，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。本發(fā)明降低了接觸熱阻，從而提高了散熱效果和散熱速率；同時(shí)，本發(fā)明增加了環(huán)路熱管與熱源之間的接觸面積，減小了工質(zhì)在通道內(nèi)受到的流動(dòng)阻力，能迅速啟動(dòng)，提高了散熱效率。
【專利說明】一種超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳熱設(shè)備技術(shù)，具體涉及一種超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動(dòng)汽車、電子行業(yè)、航空航天業(yè)以及設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)散熱的要求也越來(lái)越高。近幾年來(lái)，由于高熱流密度元件、設(shè)備等的誕生，傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱已經(jīng)達(dá)到散熱極限而遠(yuǎn)不能滿足散熱要求，液冷散熱也因其成本高、系統(tǒng)復(fù)雜以及有滲漏等缺點(diǎn)一直難以得到普及應(yīng)用。環(huán)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(zhì)的兩相變化傳遞熱量，在散熱系統(tǒng)上顯得越來(lái)越重要。目前，對(duì)電動(dòng)汽車、電子行業(yè)、航空航天業(yè)以及設(shè)備制造業(yè)等中的熱源散熱普遍采用回路型重力熱管、脈動(dòng)熱管或燒結(jié)熱管。
[0003]但目前的環(huán)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(nèi)使用燒結(jié)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，這造成工質(zhì)遇到的阻力較大，無(wú)法迅速啟動(dòng)，散熱效率低；3、熱管需要向管填充材料燒結(jié)毛細(xì)結(jié)構(gòu)，這結(jié)構(gòu)復(fù)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(dòng)汽車或電子行業(yè)或航空航天業(yè)，無(wú)法同時(shí)滿足電動(dòng)汽車、電子行業(yè)、航空航天業(yè)以及設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)的需求，故熱管的通用性差，適用范圍小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，散熱效率高、啟動(dòng)迅速的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本超薄輕量級(jí)環(huán)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(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設(shè)有多個(gè)第三凹槽，多個(gè)所述第三凹槽平行排列形成具有毛細(xì)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(fā)腔，所述蒸發(fā)腔內(nèi)填充有工質(zhì)，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。
[0006]優(yōu)選的，為提高結(jié)構(gòu)的緊湊性，所述第三凹槽和第一凹槽垂直設(shè)置，同時(shí)所述第三凹槽與第二凹槽垂直設(shè)置。此結(jié)構(gòu)保證了金屬基板被充分利用，這使第三凹槽排列緊湊；同時(shí)，第三凹槽緊密排列時(shí)還保證第三凹槽形成通道具有良好的毛細(xì)作用力，從進(jìn)一步提高了散熱效率及保證及時(shí)啟動(dòng)。
[0007]優(yōu)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(gè)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(shè)計(jì)，第三凹槽的寬度較小，從而可使通道具有很好的毛細(xì)作用。
[0008]優(yōu)選的，為保證工質(zhì)流動(dòng)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(yōu)選的，為減少變形，所述第一凹槽和第二凹槽中均設(shè)有多個(gè)突起，多個(gè)突起均勻分布；所述多個(gè)突起均與金屬蓋板焊接。
[0010]優(yōu)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(yōu)選的，所述金屬基板和金屬蓋板均呈方形。
[0012]優(yōu)選的，所述金屬基板設(shè)有與蒸發(fā)腔連通的注液口。注液口用于向蒸發(fā)腔注入或倒出工質(zhì)，則工質(zhì)可進(jìn)行更換，以適應(yīng)不同的需要。通過注液口注入的工質(zhì)為水、乙醇和丙醇等中的一種。
[0013]優(yōu)選的，為進(jìn)一步提高散熱效率，所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(cè)面，所述翅片座的另一側(cè)面與彎管連接。
[0014]優(yōu)選的，為方便安裝，所述翅片座的另一側(cè)面設(shè)有安裝槽，所述彎管嵌入安裝槽，同時(shí)所述彎管與翅片底的另一側(cè)面焊接。
[0015]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管中的蒸發(fā)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(fā)腔呈板狀結(jié)構(gòu)，增加了蒸發(fā)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(jí)環(huán)路熱管的蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)第三凹槽構(gòu)成的具有毛細(xì)作用力的通道，則工質(zhì)在通道內(nèi)受到的流動(dòng)阻力小，這能迅速啟動(dòng)，提高了散熱效率。
[0018]3、本超薄輕量級(jí)環(huán)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(tǒng)的熱管進(jìn)行填充、燒結(jié)等工序，這加工工序少、簡(jiǎn)單，降低了制造成本，同時(shí)還具有重量輕的特點(diǎn)。
[0019]4、本超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管的蒸發(fā)腔主要由板狀的金屬基板和金屬蓋板等構(gòu)成，且金屬基板的表面平滑，這非常方便將本超薄輕量級(jí)環(huán)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(jí)環(huán)路熱管具有緊湊高效、節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、體積小、安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定且可靠等特點(diǎn)，且可電動(dòng)汽車、電子行業(yè)、航空航天業(yè)以及設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)，使用范圍廣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的超薄輕量級(jí)環(huán)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(fā)明金屬基板仰視方向的局部示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明翅片組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1至圖3所示的超薄輕量級(jí)環(huán)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(shè)有第一凹槽3和第二凹槽4，所述金屬基板I的中部設(shè)有多個(gè)第三凹槽5，多個(gè)所述第三凹槽5平行排列形成具有毛細(xì)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(fā)腔，所述蒸發(fā)腔內(nèi)填充有工質(zhì)，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(zhì)采用水、乙醇或丙醇中的任意一種。通過注液口 7向蒸發(fā)腔充液，充液率為蒸發(fā)腔的I?2倍，本實(shí)施例優(yōu)選1.5倍。當(dāng)完成充液后，使用真空設(shè)備對(duì)蒸發(fā)腔和彎管2的內(nèi)腔進(jìn)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(dǎo)熱性。
[0029]在實(shí)際應(yīng)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(chǔ)液。則位于通道6中的液態(tài)工質(zhì)受熱后，液態(tài)工質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)工質(zhì)，氣態(tài)工質(zhì)上升到第一凹槽3，這此氣態(tài)工質(zhì)自第一凹槽3進(jìn)入彎管2內(nèi)進(jìn)行冷卻；氣態(tài)工質(zhì)在彎管2內(nèi)經(jīng)過冷卻后，又恢復(fù)為液態(tài)工質(zhì)，這些液態(tài)工質(zhì)自彎管2內(nèi)進(jìn)入第二凹槽4。由于第三凹槽5形成的通道6具有毛細(xì)作用力，則位于第二凹槽4的液態(tài)工質(zhì)被吸上通道6中，位于通道6內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)再次受熱轉(zhuǎn)化為氣態(tài)工質(zhì)，這些氣態(tài)工質(zhì)再次上升到第一凹槽3。如此工質(zhì)通過液態(tài)和氣態(tài)的轉(zhuǎn)換形成循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)散熱效果。
[0030]本實(shí)施例中，如圖2和圖3所不,金屬基板I的厚度為1mm，通過統(tǒng)床對(duì)金屬基板I進(jìn)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(shí)，第三凹槽5的槽度為3mm，在相鄰2個(gè)所述第三凹槽5之間的分隔部10的寬度為3mm。
[0031 ] 為提高結(jié)構(gòu)的緊湊性，所述第三凹槽5為矩形機(jī)槽，且所述第三凹槽5和第一凹槽3垂直設(shè)置，同時(shí)所述第三凹槽5與第二凹槽4垂直設(shè)置。此結(jié)構(gòu)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(shí)，第三凹槽緊5密排列時(shí)還保證第三凹槽5形成的通道6具有良好的毛細(xì)作用力，從進(jìn)一步提高了散熱效率及保證散熱工作及時(shí)啟動(dòng)。
[0032]為減少變形，所述第一凹槽3和第二凹槽4中均設(shè)有多個(gè)突起8，多個(gè)突起8均勻分布；所述多個(gè)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(gè)突起8均勻分布成3行，而位于第二凹槽4中的多個(gè)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(cè)，而另一組以2行為一單元，2個(gè)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(shè)計(jì)，這不僅方便加工金屬基板I和金屬蓋板，同時(shí)也方便安裝于熱源。
[0034]所述金屬基板I設(shè)有與蒸發(fā)腔連通的注液口 7。注液口用于向蒸發(fā)腔注入或倒出工質(zhì)，則工質(zhì)可進(jìn)行更換，以適應(yīng)不同的需要。
[0035]為進(jìn)一步提高散熱效率，如圖4所示，所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(cè)面，所述翅片座91的另一側(cè)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(dǎo)熱快，翅片組件9安裝于彎管2，利用擴(kuò)大散熱面積來(lái)增加散熱效率。
[0036]為方便安裝，所述翅片座91的另一側(cè)面設(shè)有安裝槽911，所述彎管2嵌入安裝槽911，同時(shí)所述彎管2與翅片底91的另一側(cè)面焊接。此設(shè)計(jì)不僅方便加工，且方便安裝。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管除以下技術(shù)特征外同實(shí)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(gè)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(shí)施方式】為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超薄輕量級(jí)環(huán)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(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述金屬基板的中部設(shè)有多個(gè)第三凹槽，多個(gè)所述第三凹槽平行排列形成具有毛細(xì)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(fā)腔，所述蒸發(fā)腔內(nèi)填充有工質(zhì)，所述彎管的兩端分別與第一凹槽和第二凹槽連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管，其特征在于:所述第三凹槽和第一凹槽垂直設(shè)置，同時(shí)所述第三凹槽與第二凹槽垂直設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(gè)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(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管，其特征在于:所述第一凹槽和第二凹槽中均設(shè)有多個(gè)突起，多個(gè)突起均勻分布；所述多個(gè)突起均與金屬蓋板焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管，其特征在于:所述突起的截面呈方形或圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管，其特征在于:所述金屬基板設(shè)有與蒸發(fā)腔連通的注液口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄輕量級(jí)環(huán)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(cè)面，所述翅片座的另一側(cè)面與彎管連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管，其特征在于:所述翅片座的另一側(cè)面設(shè)有安裝槽，所述彎管嵌入安裝槽，同時(shí)所述彎管與翅片底的另一側(cè)面焊接。
【文檔編號(hào)】F28D15/04GK104142078SQ201410366297
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】汪雙鳳, 洪思慧, 張新強(qiáng), 胡艷鑫, 周遊 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)