本發(fā)明公開了一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，屬于強化傳熱技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

當今，集成、高效、微型化的電子、微電子、光電子元器件已廣泛應(yīng)用于各種日常生產(chǎn)、生活設(shè)備，極大提升了人們的生產(chǎn)效率與生活品質(zhì)，進程一發(fā)而不可止。然而，這類器件在集成、高效、微型化演進的同時都面臨著同樣的障礙——高熱流密度，據(jù)調(diào)查目前這類元器件的熱流密度普遍接近或超過100w/cm²，個別甚至超過200w/cm²。

高熱流密度一般情況下將導(dǎo)致元器件工作溫度過高。

眾所周知，電子、微電子、光電子器件的工作性能與溫度關(guān)系密切，溫度越高性能越低。據(jù)統(tǒng)計此類元器件溫度每升1℃其工作性能將下降0.4～0.5％，且電子產(chǎn)品故障率的55％來自超溫。因此，各元器件都有其規(guī)定的允許工作溫度，例如，ic芯片為85℃，t/r組件結(jié)溫為125℃，led結(jié)溫為130℃，超溫輕則影響性能，重則導(dǎo)致燒毀。

另外，由于各元器件結(jié)構(gòu)及產(chǎn)熱點分布的差異性，實際中元器件表面溫度分布一般也不均，因此在某些情況下，即使元器件平均溫度符合允許工作溫度的要求，也會由于溫度不均局部出現(xiàn)高溫而導(dǎo)致?lián)p壞。

為保證元器件的穩(wěn)定高效工作，就必須保證其始終滿足允許工作溫度及均溫的條件，這意味著必須對其進行良好而有效的散熱。

受安裝場所、允許工作溫度及均溫性等限制，元器件散熱必須滿足：平面?zhèn)鳠?、傳熱性能?yōu)異、均溫性好、占地面積小、散熱面積大、簡單可靠的原則。

脈動熱管由當量內(nèi)徑滿足bo數(shù)(邦德數(shù))的脈動槽道形成，工質(zhì)在槽道中以氣、液塞形式隨機存在，工作時在壓差推動下工質(zhì)出現(xiàn)一種復(fù)雜運動：熱端汽化工質(zhì)流向冷端，放熱冷凝后在重力及毛細力作用下回流冷端，往復(fù)循環(huán)，循環(huán)路徑上伴隨著氣、液塞的隨機產(chǎn)生與湮滅，形成強烈擾動從而強化了傳熱。這種工作特性使得脈動熱管的傳熱能力遠勝于同直徑的傳統(tǒng)熱管。板式脈動熱管是一種內(nèi)含系列脈動槽道的平板熱管，既具有天然的吸熱平面又具有脈動熱管的強傳熱能力。根據(jù)內(nèi)部的槽道結(jié)構(gòu)，板式脈動熱管可分為單回路板式脈動熱管和并聯(lián)槽道板式脈動熱管。研究表明并聯(lián)槽道具有槽道短、工質(zhì)同性的特點，工質(zhì)運動阻力更小，通道間工質(zhì)的熱力狀態(tài)及流動方向的一致性更好，使其在熱管啟動、傳熱熱阻及均溫性上都比單回路更為優(yōu)越，故并聯(lián)槽道板式脈動熱管更適合于高熱流密度元器件的散熱冷卻。

近年來，科研人員為解決高熱流密度元器件的散熱冷卻問題，研發(fā)了多種具有并聯(lián)槽道的板式脈動熱管。但從研究與應(yīng)用的情況看，所研發(fā)的并聯(lián)槽道板式脈動熱管表現(xiàn)并不佳，還存在一些不足，因此如何科學有效的解決元器件散熱仍是一個難題，該問題解決不好必將嚴重影響上述領(lǐng)域的發(fā)展，故對該問題的研發(fā)就顯得非常必要與急迫。

現(xiàn)將目前已申請的相關(guān)專利及學術(shù)研究情況總結(jié)如下。

中國專利201010279816.4提出了一種多通道并聯(lián)回路脈動熱管，該熱管由兩根平行等長的集連管和與之垂直的若干連通管焊接而成，其管徑符合脈動要求，形成一種并聯(lián)槽道板式脈動熱管，具有很強的脈動傳熱能力。文獻1《傾角及冷卻工況對多通路并聯(lián)回路板式脈動熱管傳熱性能的影響》(化工學報，第65卷第2期，532～537頁)顯示，紫銅材質(zhì)熱管在熱端溫度控制在80℃的情況下，其最大熱流密度為54.3w/cm²，小于高熱流密度元器件的熱流密度基本值，不能滿足高熱流密度元器件散熱的需要。另外，該文獻表明在冷卻水流量為9.0g/s、加熱功率149w、丙酮工質(zhì)條件下，在熱端徑向兩個偏離中軸四分之一板寬的測點上測得溫差約為5℃，需要指出的是此溫差并不能代表溫差最高值，反映該熱管均溫性并不佳。中國專利201110074375.9提出了一種具有并聯(lián)槽道的雙面槽道板式脈動熱管，該熱管由板式中空殼體插裝周期性折板封閉而成，其折板折棱與殼體內(nèi)壁形成多條脈動槽道。運行時工質(zhì)在槽道內(nèi)呈隨機高頻沖擊流動強化了傳熱，且外形為平板便于與散熱對象接觸，較強的散熱能力使其適于電子元器件的散熱冷卻。但文獻2《平板脈動熱管傳熱性能的實驗研究》(廣東化工，第41卷第272期，第145～146、165頁)的實驗研究發(fā)現(xiàn)，當熱端溫度控制在80℃附近時，其可承受的熱流密度只有40w/cm²，離100w/cm²的熱流密度有很大差距。中國專利201110074384.8提出了一種用于電子元器件冷卻的具有并聯(lián)槽道的單面波浪板式脈動熱管，該熱管長方形的底板和波浪板貼合形成系列脈動槽道，然后再通過聯(lián)通腔閉合兩端形成板式脈動熱管。波浪板既加大了與空氣的接觸面積，又能使空氣產(chǎn)生擾動，從而強化空氣側(cè)的對流換熱。熱管內(nèi)部工質(zhì)的運動與傳熱行為與前述zl201110074375.9相似，管內(nèi)也有很強的傳熱能力。文獻3《基于空調(diào)能量回收的平板熱管傳熱性能》(中南大學學報，第46卷第1期，第317～323頁)對單面波浪板脈動熱管進行的實驗研究表明，當熱端溫度控制在80℃及強制風冷下，該熱管傳輸?shù)臒崃髅芏却蠹s為62.64w/cm²，熱端最大溫差為5.7℃，與100w/cm²仍有相當?shù)牟罹?，顯然也不能很好地解決元器件的散熱問題，同時該文獻還表明，熱管在較低加熱功率下冷端會出現(xiàn)冷凝液堵塞不回流的問題，導(dǎo)致熱端溫度大幅上升冷端溫度大幅下降，從而大幅降低熱管性能。

上述情況表明，即使采用散熱效果好的并聯(lián)槽道脈動熱管，實際的散熱成效仍然不彰?？梢灶A(yù)期的是，未來隨著元器件性能的快速提高，其散熱需求將愈發(fā)嚴苛，由此可知，要想實現(xiàn)對高熱流密度元器件的良好散熱，必須在結(jié)構(gòu)及工作原理上對現(xiàn)行并聯(lián)槽道脈動熱管予以較為綜合較為徹底的改進才能實現(xiàn)突破。

為此，發(fā)明人對現(xiàn)行并聯(lián)槽道脈動熱管從工作原理及結(jié)構(gòu)上進行了深入研究與分析，發(fā)現(xiàn)存在如下問題與不足。1、脈動通道當量直徑保持不變，在此情況下冷端具有更強的毛細作用工質(zhì)流動性變差，在啟動及低加熱功率時工質(zhì)尤其容易發(fā)生堵塞，造成：①熱管不能順利啟動、②工質(zhì)回流困難無法建立良好循環(huán)，從而導(dǎo)致熱管工作異常及傳熱能力下降。2、每條脈動通道皆為封閉獨立通道，通道中的工質(zhì)不能根據(jù)工況差異與變化進行通道間的物質(zhì)交流，使得：①通道間的徑向溫差消除困難，導(dǎo)致熱端均溫性不佳；②通道間無有效的橫向聯(lián)通，弱化了管內(nèi)對流換熱能力。3、傳統(tǒng)并聯(lián)槽道板式脈動熱管為單片型熱管，受散熱面積限制其散熱能力不可能很大，難以滿足大功率元器件的冷卻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提出了一種具有“平面?zhèn)鳠?、傳熱性能?yōu)異、均溫性好、占地面積小、散熱面積大、簡單可靠”的變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，用于高熱流密度元器件的散熱冷卻，為電子、微電子、光電子領(lǐng)域技術(shù)的進一步發(fā)展提供助力。

本發(fā)明提出的一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，是通過下述方案來實現(xiàn)的：

一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管包括熱端1、冷端2、中間體3、封頭4，其特征在于：所述熱端1為內(nèi)部均布等徑熱端通道5的矩形平板；所述冷端2為內(nèi)部均布等徑冷端通道6的矩形平板；所述冷端通道6的當量直徑是熱端通道5當量直徑的1-10倍；所述熱端1的一端與冷端2的一端連接；或所述熱端1與冷端2通過中間體3連接，在中間體3上設(shè)有一個混合腔10。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上設(shè)有平衡孔8和/或冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上設(shè)有平衡孔9。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述中間體3一端設(shè)有一個與熱端連接的連接口；另一端設(shè)有至少一個與冷端連接的連接口，中間體3的中部設(shè)有空腔，該空腔構(gòu)成混合腔10。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，熱端1一端與中間體3相連，另一端設(shè)有封頭4，使熱端1中均布的熱端通道5形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；至少一個冷端2的一端與中間體3連通，冷端2的另一端設(shè)有封頭4，使冷端2中均布的冷端通道6形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。中間體3上可以連接的冷端2的數(shù)量為1-5個。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述熱端1的長寬可參考冷卻對象大小確定，但必須能充分覆蓋冷卻對象；所述熱端1與所述冷端2的寬度相等，所述熱端長度與所述冷端2的總長度的之比為0.1～1.0，優(yōu)選0.2～0.67。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述熱端通道5的當量直徑為0.5～5mm，所述冷端通道6的當量直徑為1～6mm，符合bo數(shù)要求，工質(zhì)能在通道內(nèi)形成強烈的脈動傳熱效應(yīng)。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上按節(jié)距a設(shè)置平衡孔8，節(jié)距a的范圍是：5mm≤a≤100mm；冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上按節(jié)距d設(shè)置平衡孔9，節(jié)距d的范圍是：5mm≤d≤200mm；平衡孔8、9用于通道間物質(zhì)的交換。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，熱端平衡孔8的當量直徑為0.5～3.0mm；冷端平衡孔9的當量直徑為0.8～4.5mm。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，在熱端通道5、冷端通道6的相鄰間壁上設(shè)置的平衡孔的軸線重合或錯位。

本發(fā)明一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述中間體3設(shè)置的混合腔10的長度為f：3mm≤f≤100mm。

一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管，所述冷端2的矩形平板的至少一個表面設(shè)有散熱翅片7。

所述熱端1及所述冷端2的橫截面形狀為平行四邊形。

所述熱端通道5及冷端通道6的橫截面形狀為平行四邊形、三角形、圓、橢圓、梯形、多邊形的一種。

所述熱端1須確保安裝在所述冷端2在之上。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管所用金屬材料選自碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金中的一種。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的工質(zhì)選自去離子蒸餾水、乙醇、丙酮、氨水、甲醇、r141b中的一種或其混合體。

本發(fā)明的技術(shù)效果

本發(fā)明提出的一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管應(yīng)用于高熱流密度電子、微電子、光電子元器件的散熱冷卻，具有以下優(yōu)點及效果。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管由熱端、冷端、中間體、封頭及工質(zhì)5部分組成，其中：①熱端和冷端為內(nèi)設(shè)均布等徑脈動槽道，槽道徑向間壁按節(jié)距開有平衡孔的平板；②中間體為設(shè)有無障礙凈空混合腔的冷、熱端連接件；③封頭為具有一定空間的熱管端部封閉件。由上述5部分組成的熱管其工質(zhì)運動情況較現(xiàn)有技術(shù)將有很大變化，同時對熱管內(nèi)部的傳熱過程產(chǎn)生了積極影響，能顯著提高熱管的傳熱性能及均溫性能，基本情況如下所述：①冷、熱端變徑及其作用，變徑具體講就是適當加大冷端的當量直徑，改變冷熱端當量直徑比。要讓工質(zhì)在槽道中出現(xiàn)傳熱能力很強的脈動狀態(tài)，根據(jù)表面張力及毛細原理，槽道管徑必須符合bo數(shù)的要求范圍，這使得實際中的管徑都比較小，如冷熱端管徑不能改變，則較低溫度的冷端可能會因毛細作用的增強而影響工質(zhì)流動性。這種情況在啟動或低加熱功率階段表現(xiàn)更為突出，此時冷端溫度很低，受毛細接觸角滯后影響工質(zhì)流動阻力明顯增加，從而導(dǎo)致冷端出現(xiàn)工質(zhì)滯留與堵塞，嚴重影響到熱管的啟動和傳熱冷卻能力。同樣根據(jù)毛細作用原理，適當加大冷端槽道當量直徑可有效減小冷端毛細阻力，利于工質(zhì)方便及時的回流，對建立工質(zhì)良好循環(huán)及提高熱管傳熱能力都有非常積極的作用。②中間體帶來的好處，一是利用混合腔，使工質(zhì)形成二次并聯(lián)，即熱端并聯(lián)和冷端并聯(lián)，有助于熱管內(nèi)物質(zhì)與熱量與熱力狀態(tài)的均衡，既提高冷端的均溫性和散熱能力，又能均勻冷端的工質(zhì)回流，對建立穩(wěn)定工況有幫助促進作用。二是可以實現(xiàn)多冷端連接，為散熱面積的增加與調(diào)整提供了有力方法。三是中間體給傳統(tǒng)并聯(lián)槽道板式熱管帶來了多種改變，如，一體冷熱端可分離，連續(xù)槽道可斷開，單一熱端可配置多冷端，為改善提高并聯(lián)槽道板式脈動熱管的性能提供了充分的可能。③平衡孔的幾點作用，一是當槽道某處的溫度、壓力偏高時，工質(zhì)可通過平衡孔以脈沖或噴射的方式進入相鄰槽道，并形成橫向串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得相鄰槽道間的物質(zhì)、溫度更為平衡，特別有利于解決與消除熱端徑向的溫度不均，二是徑向發(fā)生的工質(zhì)隨機沖擊使管內(nèi)傳熱傳質(zhì)由二維熱質(zhì)交換變?yōu)榱巳S，極大強化了管內(nèi)換熱，三是相鄰槽道平衡孔可錯位設(shè)置，改變錯位情況可對槽內(nèi)流動換熱進行優(yōu)化與調(diào)節(jié)；

綜上所述。本發(fā)明內(nèi)容從結(jié)構(gòu)與傳熱機制上看有明顯的創(chuàng)新變化，有實效且合符物理學理論。本發(fā)明從高熱流密度元器件散熱原則要求上看做到了全方位滿足。其在高熱流密度元器件上的應(yīng)用必將有助于這些器件的散熱冷卻，對促進電子、微電子、光電子元器件及其相應(yīng)領(lǐng)域的發(fā)展進步有積極的推動作用。

附圖說明

附圖1實施例1單冷端一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管主視圖。

附圖2附圖1的剖視圖。

附圖3附圖1的熱端剖視圖。

附圖4附圖1的冷端剖視圖。

附圖5附圖1的ⅰ型中間體結(jié)構(gòu)圖。

附圖6附圖1的封頭結(jié)構(gòu)圖。

附圖7實施例2雙冷端一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管主視圖。

附圖8附圖7的ⅱ型中間體結(jié)構(gòu)圖。

附圖9實施例3三冷端一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管主視圖。

附圖10附圖9的ⅲ型中間體結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1-熱端、2-冷端、3-中間體、4-封頭、5-熱端通道、6-冷端通道、7-散熱翅片、8-熱端平衡孔、9-冷端平衡孔、10-混合腔。

以下結(jié)合附圖對各具體實施例進行說明。實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。閱讀本發(fā)明內(nèi)容后本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明所作的各種修改，同樣屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求書的限定范圍。

實施例一

參見附圖1、2、3、4、5、6，所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管包括1個所述熱端1、1個所述冷端2、1個所述ⅰ型中間體3、2個所述封頭4，其特征在于：所述熱端1為內(nèi)部均布等徑熱端通道5的矩形平板；所述冷端2為內(nèi)部均布等徑冷端通道6的矩形平板；所述冷端通道6的當量直徑是熱端通道5當量直徑的2.67倍；所述熱端1與冷端2通過所述中間體3連接。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上設(shè)有平衡孔8，所述冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上設(shè)有平衡孔9。

所述熱端1一端與中間體3相連，另一端設(shè)有封頭4，使熱端1中均布的熱端通道5形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述冷端2的一端與中間體3連通，冷端2的另一端設(shè)有封頭4，使冷端2中均布的冷端通道6形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

連接在熱端1與冷端2之間的中間體3上設(shè)有一個混合腔10。

所述熱端1與所述冷端2的寬度相等，所述熱端長度與所述冷端2的總長度的之比為0.67。

所述熱端通道5的當量直徑為1.5mm，所述冷端通道6的當量直徑為4mm，符合bo數(shù)要求，工質(zhì)能在通道內(nèi)形成強烈的脈動傳熱效應(yīng)。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上按節(jié)距a設(shè)置平衡孔8，節(jié)距a＝10mm；冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上按節(jié)距d設(shè)置平衡孔9，節(jié)距d＝10mm；平衡孔8、9用于通道間物質(zhì)的交換。

所述熱端平衡孔8的當量直徑為1.7mm；冷端平衡孔9的當量直徑為1.7mm。

在熱端通道5和冷端通道6的相鄰間壁上設(shè)置的平衡孔的軸線重合。

所述中間體3設(shè)置的混合腔10的長度f＝5mm。

所述冷端2的矩形平板的兩個表面設(shè)有散熱翅片7。

所述熱端1及所述冷端2的橫截面形狀為矩形。

所述熱端通道5及冷端通道6的橫截面形狀為矩形。

所述熱端1須確保安裝在所述冷端2在之上，以保證工質(zhì)回流。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管所用金屬材料為不銹鋼。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的工質(zhì)為去離子蒸餾水。

實施例一為一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的最簡形式，運行可靠也便于安裝加工，適于發(fā)熱功率稍小的高熱流密度元器件。

實施例二

參見附圖3、4、6、7、8，所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管包括1個所述熱端1、2個所述冷端2、1個所述ⅱ型中間體3、3個所述封頭4，其特征在于：所述熱端1為內(nèi)部均布等徑熱端通道5的矩形平板；所述冷端2為內(nèi)部均布等徑冷端通道6的矩形平板；所述冷端通道6的當量直徑是熱端通道5當量直徑的1.67倍；所述熱端1與冷端2通過所述中間體3連接。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上設(shè)有平衡孔8，所述冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上設(shè)有平衡孔9。

所述熱端1一端與中間體3相連，另一端設(shè)有封頭4，使熱端1中均布的熱端通道5形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述冷端2的一端與中間體3連通，冷端2的另一端設(shè)有封頭4，使冷端2中均布的冷端通道6形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

連接在熱端1與冷端2之間的中間體3上設(shè)有一個混合腔10。

所述熱端1與所述冷端2的寬度相等，所述熱端長度與所述冷端2的總長度的之比為0.6。

所述熱端通道5的當量直徑為2.1mm，所述冷端通道6的當量直徑為3.7mm，符合bo數(shù)要求，工質(zhì)能在通道內(nèi)形成強烈的脈動傳熱效應(yīng)。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上按節(jié)距a設(shè)置平衡孔8，節(jié)距a＝15mm；冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上按節(jié)距d設(shè)置平衡孔9，節(jié)距d＝20mm；平衡孔8、9用于通道間物質(zhì)的交換。

所述熱端平衡孔8的當量直徑為2mm；冷端平衡孔9的當量直徑為2.3mm。

在熱端通道5和冷端通道6的相鄰間壁上設(shè)置的平衡孔的軸線有距離b、e的錯位，其中b＝7.5mm、e＝10mm。

所述中間體3設(shè)置的混合腔10的長度f＝7mm。

所述冷端2的矩形平板的兩個表面設(shè)有散熱翅片7。

所述熱端1及所述冷端2的橫截面形狀為矩形。

所述熱端通道5及冷端通道6的橫截面形狀為矩形。

所述熱端1須確保安裝在所述冷端2在之上，以保證工質(zhì)回流。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管所用金屬材料為銅合金。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的工質(zhì)為丙酮。

實施例二為一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的兩冷端形式，制造難度適中，可用于發(fā)熱功率較大的高熱流密度元器件。

實施例三

參見附圖3、4、6、9、10，所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管包括1個所述熱端1、3個所述冷端2、1個所述ⅲ型中間體3、4個所述封頭4，其特征在于：所述熱端1為內(nèi)部均布等徑熱端通道5的矩形平板；所述冷端2為內(nèi)部均布等徑冷端通道6的矩形平板；所述冷端通道6的當量直徑是熱端通道5當量直徑的1.13倍；所述熱端1與冷端2通過所述中間體3連接。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上設(shè)有平衡孔8，所述冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上設(shè)有平衡孔9。

所述熱端1一端與中間體3相連，另一端設(shè)有封頭4，使熱端1中均布的熱端通道5形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述冷端2的一端與中間體3連通，冷端2的另一端設(shè)有封頭4，使冷端2中均布的冷端通道6形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

連接在熱端1與冷端2之間的中間體3上設(shè)有一個混合腔10。

所述熱端1與所述冷端2的寬度相等，所述熱端長度與所述冷端2的總長度的之比為0.5。

所述熱端通道5的當量直徑為3.1mm，所述冷端通道6的當量直徑為3.5mm，符合bo數(shù)要求，工質(zhì)能在通道內(nèi)形成強烈的脈動傳熱效應(yīng)。

所述熱端1中相鄰熱端通道5的間壁上按節(jié)距a設(shè)置平衡孔8，節(jié)距a＝20mm；冷端2中相鄰冷端通道6的間壁上按節(jié)距d設(shè)置平衡孔9，節(jié)距d＝30mm；平衡孔8、9用于通道間物質(zhì)的交換。

所述熱端平衡孔8的當量直徑為1.8mm；冷端平衡孔9的當量直徑為2.5mm。

在熱端通道5和冷端通道6的相鄰間壁上設(shè)置的平衡孔的軸線有距離b、e的錯位，其中b＝7.5mm、e＝15mm。

所述中間體3設(shè)置的混合腔10的長度f＝20mm。

所述冷端2的矩形平板的兩個表面設(shè)有散熱翅片7。

所述熱端1及所述冷端2的橫截面形狀為矩形。

所述熱端通道5及冷端通道6的橫截面形狀為矩形。

所述熱端1須確保安裝在所述冷端2在之上，以保證工質(zhì)回流。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管所用金屬材料為鋁合金。

所述一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的工質(zhì)為乙醇。

實施例三為一種變徑串、并聯(lián)槽道板式脈動熱管的三冷端形式，制造難度稍大，但可用于發(fā)熱功率大的高熱流密度元器件。

為檢驗本方案熱管的散熱效果，發(fā)明人設(shè)計制作了一個簡易試驗件：

將實施例1的熱管對一平面發(fā)熱體的冷卻情況進行試驗，熱管采用的材質(zhì)為不銹鋼、且只在熱端開有平衡孔，在控溫為85℃、自然風冷條件下，測得該熱管試件能承受的最大熱流密度為62.7w/cm²，熱端溫度偏差為3.2℃，取得了比傳統(tǒng)并聯(lián)槽道更好的冷卻效果。

將實施例2的熱管對一平面發(fā)熱體的冷卻情況進行試驗，熱管采用的材質(zhì)鋁，冷卻方式改為水冷，在控溫為85℃，測得該熱管試件能承受的最大熱流密度為150w/cm²，熱端溫度偏差為2.3℃，取得了比傳統(tǒng)并聯(lián)槽道好得多的冷卻效果。