CN101349516B - 一种用于对微热管抽真空注液的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于对微热管抽真空注液的装置，它由抽真空部分、微量液体标定部分和注液部分三部分构成，抽真空部分由真空泵和毛细软管构成，毛细软管一端与真空泵连接，另一端通过注液针头与微热管注液孔密封连接；微量液体标定部分由毛细软管和用于夹住软管阻断管内液体或气体的微型钳构成，通过毛细软管的长度进行注液量标定；注液部分由毛细软管、注液针头和注射器构成，液体通过注射器和注液针头注入毛细软管，注液针头通过注液孔探入毛细软管，三部分共用同一根毛细软管和同一个注液孔，并由此毛细软管将三者结合起来与待注液微热管连接。本发明装置的结构简单，设计巧妙，注液量控制精度高，抽真空精度高，操作方便可靠。
Description
(一)所属领域
本发明涉及一种抽真空并注液技术，具体涉及一种对微型热管进行抽真空并精确微量注液的装置。
(二)背景技术
热管技术产生于二十世纪六十年代，最开始被应用在美国军方，1964年后热管技术逐渐的被广泛应用。随着电子技术的发展，集成电路向着高密度大功率方向发展，使得芯片热流密度提高、散热空间减小，散热问题严重制约着电子信息产业的发展。1990年起，国外开始研制微型热管，并在1995年左右投入使用，单根微热管(外径3mm，长度为100mm、150mm系列)已配合热沉应用于手提电脑CPU芯片的冷却，但热量传输能力仅4-6W。近年来微型热管在国内外成为研究热点，出现了脉动热管、微槽平板热管、环路热管等不同形式的微热管，很好的传热性能使其在电子器件冷却、航空航天、计算机等众多领域得到了广泛的应用。
随着微型热管的不断发展，微型热管的外形尺寸越来越精细，性能越来越高，使得微型热管对内部工质量和真空度的要求越来越高。微型热管的抽真空和微量注液问题成为微热管研究的热点之一。目前的抽真空注液方法普遍是在微型热管上分别开抽真空孔和注液孔，分两步进行，使得注液量和真空度的精度都难以保证，另外需要进行两次封孔，引入工艺误差的几率增大。这样的抽真空注液方法的普遍问题就是工序复杂、精度低、成本高。
(三)发明内容
本发明的目的是提出一种能对微型热管进行抽真空并精确微量注液，结构简单，成本低廉，注液量精确，操作简单可靠的一种用于对微热管抽真空注液的装置。
本发明的目的是这样实现的：它由抽真空部分、微量液体标定部分和注液部分三部分构成，抽真空部分由真空泵和毛细软管构成，毛细软管一端与真空泵连接，另一端通过注液针头与微热管注液孔密封连接；微量液体标定部分由毛细软管和用于夹住软管阻断管内液体或气体的微型钳构成，通过毛细软管的长度进行注液量标定；注液部分由毛细软管、注液针头和注射器构成，液体通过注射器和注液针头注入毛细软管，注液针头通过注液孔探入毛细软管，三部分共用同一根毛细软管和同一个注液孔，并由此毛细软管将三者结合起来与待注液微热管连接。
本发明还有这样一些技术特征：
1、所述的微型钳包括设置在毛细软管与待注液微热管连接段的两个微型钳；
2、所述的毛细软管管壁柔软，外力可以通过管壁对管内液体挤压；
3、所述的毛细软管内径为0.5-1.5mm；
4、所述的真空泵对微热管抽真空不小于10-2Torr的真空度；
5、所述的注液针头为微细针头，其外径小于0.5mm，长度大于毛细管对液体标定量的长度；
6、所述的注液针头材质为能够探入毛细软管的金属或者硬塑料；
7、所述的微型钳钳口为不能剪断毛细软管的平口。
本发明属于一种应用于发热面积小但热流密度集中的电子元件的微型热管的抽真空注液装置。整个微热管充真空注液装置由抽真空部分、微量液体标定部分、注液部分构成。本发明装置三部分共用同一根毛细软管和同一个注液孔。本发明装置的结构简单，设计巧妙，注液量控制精度高，抽真空精度高，操作方便可靠。
本发明装置的工作原理主要有以下三个方面：1、先抽真空后注液，因为气流和液体流具有先后顺序，所以可以共用同一根毛细软管；2、由于毛细软管的内径非常小，用毛细软管的长度进行液体体积标定，提高精度；3、微热管腔体内为真空，与外界存在较大的负压，所以大气压力会推动液体全部进入微型热管腔体。
本发明优点在于：1、能实现微热管所要求的真空度抽真空；2、能在毛细软管中实现微量液体的精确标定。标定之后，打开位置A处微型钳，大气压能将所标定的工作液体全部挤入微热管中；3、能最小程度影响微型热管封装，只需在微热管上预留一个注液孔；4、本发明装置结构简单，成本低廉，注液量精确，操作简单可靠。
(四)附图说明
图1是本发明的结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
结合图1，本实施例由抽真空部分I、微量液体标定部分II、注液部分III构成；所说的抽真空部分I由真空泵1和毛细软管构成2，毛细软管2一端与真空泵1连接，另一端通过微型针头与微热管7注液孔密封连接；所说的微量液体标定部分II由毛细软管2和微型钳5、微型钳6构成，通过毛细软管2的长度进行注液量标定，微型钳5、微型钳6用于夹住软管阻断管内液体或气体；所说的注液部分III由毛细软管2、注液针头4和注射器3构成，液体通过注射器3和注液针头4注入毛细软管；所说的抽真空部分I、标定部分II和注液部分III共用同一根毛细软管2，并由这根毛细软管2将三部分结合起来与待注液微热管7连接，组成整个抽真空注液装置。
毛细软管上的定标刻度可以按以下方法设立：根据微热管被充液量大小，决定液体在毛细软管内的定标长度，假设充液量为V(ml)，毛细软管内径为d(mm)，则微量液体在毛细软管中的长度L由下式计算：
1/4πd2L＝V (1)
L＝V/(1/4πd2) (2)
本实施例微热管抽真空注液装置对微热管充液的操作过程如下：
起始时，将毛细软管一端通过针头与微热管注液孔密封连接好，用记号笔在毛细软管上靠近微热管注液孔处标记位置A，将其另一端与真空泵密封连接好，在毛细软管上与位置A距离为L的地方标记位置B。
开启真空泵，实现对微热管抽真空，观察真空泵的压力表，当微热管内部达到所要求的真空度时，用微型钳夹紧位置A处毛细管，是微热管内保持所要求的真空度，此时关闭真空泵。
用注射器抽取要注入的工作液体，将注液针头连接在注射器上。此时在位置B和真空泵之间靠近位置B处的毛细软管上选择位置C。在位置C处将针头刺破毛细软管一层管壁，将针头探入毛细软管内接近位置A处。
然后推动注射器，将工作液体注入到毛细软管内，使位置A和位置B之间充满工作液体。然后用微型钳在位置B处夹紧毛细软管。这时毛细软管内在位置A和位置B之间的液体即为V(ml)。
松开位置A处微型钳，由于微热管内处于真空状态，毛细软管中的液体自动流入到微热管中，同时外界大气压将使软管中得剩余液体全部挤入微热管中。最后采用封口钳截断微热管注液孔处端口，整个抽真空和微量液体注入过程结束。
Claims (7)
1.一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于它由抽真空部分、微量液体标定部分和注液部分三部分构成，抽真空部分由真空泵和毛细软管构成，毛细软管一端与真空泵连接，另一端通过微型针头与微热管注液孔密封连接；微量液体标定部分由毛细软管和用于夹住软管阻断管内液体或气体的微型钳构成，通过毛细软管的长度进行注液量标定，其中，微型钳包括设置在毛细软管与待注液微热管连接段的两个微型钳；注液部分由毛细软管、注液针头和注射器构成，液体通过注射器和注液针头注入毛细软管，注液针头通过第二注液孔探入毛细软管，三部分共用同一根毛细软管和同一个微热管注液孔，并由此毛细软管将三者结合起来与待注液微热管连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的毛细软管管壁柔软，外力可以通过管壁对管内液体挤压。
3.根据权利要求2所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的毛细软管内径为0.5-1.5mm。
4.根据权利要求3所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的真空泵对微热管抽真空不小于10-2Torr的真空度。
5.根据权利要求4所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的注液针头为微细针头，其外径小于0.5mm，长度大于毛细软管对液体标定量的长度。
6.根据权利要求5所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的注液针头材质为能够探入毛细软管的金属或者硬塑料。
7.根据权利要求6所述的一种用于对微热管抽真空注液的装置，其特征在于所述的微型钳钳口为不能剪断毛细软管的平口。
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