一種改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳熱設(shè)備技術(shù)，具體涉及一種改進(jìn)型的超薄環(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]但傳統(tǒng)的環(huán)路熱管還存在以下缺陷:1、熱管的蒸發(fā)部多為圓管狀，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。
[0004]為解決上述問題，本申請(qǐng)人申請(qǐng)了發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枮?201410366297.3)公開了一種超薄輕量級(jí)環(huán)路熱管。此發(fā)明專利雖在一定程度解決了上述的問題，但其還存在一些其他缺陷，如工質(zhì)的汽液兩相的流動(dòng)不穩(wěn)定，運(yùn)行時(shí)溫度和壓力的波動(dòng)較大，且運(yùn)行熱阻較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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，提供了一種兩相流動(dòng)穩(wěn)定，可快速啟動(dòng)，運(yùn)行溫度和壓力的波動(dòng)小，且運(yùn)行熱阻低，工作效率高的改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管，包括金屬基板、金屬蓋板和彎管，所述金屬基板設(shè)有凹槽，所述金屬基板的邊緣與金屬蓋板的邊緣密封連接，所述金屬蓋板蓋住凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有具有毛細(xì)作用的通道，所述金屬基板的兩端分別設(shè)有第一連通口和第二連通口，所述第一連通口和第二連通口均與凹槽相通，所述彎管的兩端分別連接于第一連通口和第二連通口 ；所述通道呈平行四邊形，所述通道的上方設(shè)有寬度漸變的汽池，所述通道的下方設(shè)有寬度漸變的液池；所述汽池和液池通過通道相連通。
[0007]優(yōu)選的，所述第一連通口位于金屬基板的右上端，所述第二連通口位于金屬基板的左下端。
[0008]優(yōu)選的，所述液池的寬度沿遠(yuǎn)離第二連通口的水平方向逐漸減小；所述汽池的寬度沿遠(yuǎn)離第一連通口的水平方向逐漸減小。
[0009]優(yōu)選的，所述通道包括多個(gè)槽道和多個(gè)突起，且多個(gè)所述槽道和多個(gè)突起依次交替排列分布，同時(shí)多個(gè)所述槽道和多個(gè)突起的分布呈平行四邊形。
[0010]優(yōu)選的，所述槽道的槽寬為Imm?5mm，所述槽道的槽深為0.4mm?0.8mm ;所述突起的寬度為Imm?5mm。
[0011]優(yōu)選的，所述突起上端的端面與水平面的夾角為3°?5。。
[0012]優(yōu)選的，所述金屬基板和金屬蓋板均呈矩形。
[0013]優(yōu)選的，所述凹槽呈矩形。
[0014]優(yōu)選的，所述的改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管還包括翅片組件，所述翅片組件包括翅片底座和翅片，所述翅片均固定于翅片底座的一側(cè)面，所述翅片底座的另一側(cè)面與彎管連接。
[0015]優(yōu)選的，所述翅片底座的另一側(cè)面設(shè)有安裝槽，所述彎管嵌入安裝槽，并通過螺絲鎖緊固定。
[0016]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管中通道呈平行四邊形結(jié)構(gòu)，且通道的上方設(shè)置有寬度漸變的汽池，這形成額外的壓力差，從而推動(dòng)汽態(tài)的工質(zhì)流動(dòng)，加快汽態(tài)工質(zhì)自蒸發(fā)器出口(即第一連通口)流出并完成循環(huán)；同時(shí)位于下方且寬度漸變的液池，其具有較大的容積，這有效阻隔汽態(tài)工質(zhì)的反沖，降低了兩相流動(dòng)的不穩(wěn)定性，即抑制了汽態(tài)工質(zhì)的反沖，也避免系統(tǒng)漏熱，使環(huán)路熱可更快速啟動(dòng)，且啟動(dòng)溫度更低，運(yùn)行時(shí)溫度和壓力的波動(dòng)更小，系統(tǒng)的運(yùn)行熱阻更低，工作效率更高。
[0018]2、本改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管中的通道的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，只需要采用銑床加工，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)，符合輕量化的發(fā)展要求。
[0019]3、本改進(jìn)型的超薄環(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。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2圖1中A處的局部放大圖。
[0022]圖3是本發(fā)明金屬基板仰視方向的局部示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明翅片組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本申請(qǐng)人之前的發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01410366297.3)和本發(fā)明中的超薄環(huán)路熱管的平均溫度的對(duì)比圖。
[0025]圖6是本申請(qǐng)人之前的發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01410366297.3)和本發(fā)明的超薄環(huán)路熱管運(yùn)行時(shí)熱阻的對(duì)比圖。
[0026]圖7是本申請(qǐng)人之前的發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01410366297.3)和本發(fā)明中的超薄環(huán)路熱管的啟動(dòng)現(xiàn)象的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]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。
[0028]如圖1至圖3所示的改進(jìn)型的超薄環(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設(shè)有凹槽3，所述金屬基板I的邊緣與金屬蓋板的邊緣密封連接，所述金屬蓋板蓋住凹槽3，所述凹槽3內(nèi)設(shè)有具有毛細(xì)作用的通道4，所述金屬基板I的兩端分別設(shè)有第一連通口 5和第二連通口 6，所述第一連通口 5和第二連通口 6均與凹槽3相通，所述彎管2的兩端分別連接于第一連通口 5和第二連通口 6 ;所述通道4呈平行四邊形，所述通道4的上方設(shè)有寬度漸變的汽池7，所述通道的下方設(shè)有寬度漸變的液池8 ;所述汽池7和液池8通過通道4相連通。所述第一連通口 5位于金屬基板I的右上端，所述第二連通口 6位于金屬基板I的左下端。所述液池8的寬度沿遠(yuǎn)離第二連通口 6的水平方向逐漸減?。凰銎?的寬度沿遠(yuǎn)離第一連通口 5的水平方向逐漸減小。位于通道3上方的汽池7的寬度沿遠(yuǎn)離第一連通口 5的水平方向逐漸減小，這形成壓力差，從而推動(dòng)汽態(tài)工質(zhì)的流動(dòng)，可加快工質(zhì)在第一連通口 5的流出并穿完成選循環(huán)。而位于通道3下方的液池8用于儲(chǔ)液，可有效阻隔汽態(tài)工質(zhì)的反沖，降低了兩相流動(dòng)的不穩(wěn)定性。
[0029]具體的，金屬蓋板蓋住凹槽3后，金屬蓋板和金屬基板I使凹槽3相對(duì)密封，從而形成一個(gè)具有蒸發(fā)腔的蒸發(fā)器。具有毛細(xì)作用的通道4位于蒸發(fā)腔的中間。而金屬基板I的右上端，即靠近第一連通口 5處設(shè)有用于注入工質(zhì)的注液口 9。由于本改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管中的蒸發(fā)腔主要由金屬基板、凹槽和金屬蓋板組成，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。同時(shí)，本改進(jìn)型的超薄環(huán)路熱管的蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有具有毛細(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。
[0030]在實(shí)際應(yīng)用中，位于通道3中的液態(tài)工質(zhì)受熱后，液態(tài)工質(zhì)汽化為汽態(tài)工質(zhì)，由于密度差，汽態(tài)工質(zhì)上升到通道3上方的汽池7中。當(dāng)汽池7中積攢到一定量的汽態(tài)的工質(zhì)時(shí)，汽態(tài)工質(zhì)便進(jìn)入彎管2內(nèi)，并通過翅片組件進(jìn)行冷卻；汽態(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)入通道下方的液池8。由于重力輔助及具有毛細(xì)作用力的通道4，位于液池8中的液態(tài)工質(zhì)會(huì)被吸上通道4中，位于通道4內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)再次受熱轉(zhuǎn)化為汽態(tài)工質(zhì)，這些汽態(tài)工質(zhì)再次上升到汽池7。如此工質(zhì)通過液態(tài)和汽態(tài)的轉(zhuǎn)換形