CN103105083A - 热管工质的固态定量灌注方法 - Google Patents
热管工质的固态定量灌注方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103105083A CN103105083A CN2013100626487A CN201310062648A CN103105083A CN 103105083 A CN103105083 A CN 103105083A CN 2013100626487 A CN2013100626487 A CN 2013100626487A CN 201310062648 A CN201310062648 A CN 201310062648A CN 103105083 A CN103105083 A CN 103105083A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solid
- state
- heat
- working medium
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 23
- 238000001802 infusion Methods 0.000 title abstract 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 claims description 14
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种热管工质的固态定量灌注方法，属于热管的技术领域，所述的定量灌注方法包括以下步骤：(1)将定量的液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质；(2)将固态工质放入热管内；(3)将热管封装成密封状态。本发明的方法不仅充装灌注效率高，而且能够解决液态充装方法热管内不可凝气体残留的问题，显著的提高了热管的导热效率，并且有利于提高其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及热管的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种热管工质的固态定量灌注方法。
背景技术
物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。与自然对流和强制对流的换热方式相比，由于相变换热的方式传导效率高，利用相变换热技术的热管换热器得到了广泛的应用。热管的主要传热方式为蒸发和冷凝，具有传热能力大、温度控制能力强和传热效率高的特点。热管通常由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当的工质，这种工质沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发段(简称热端)，另外一端为冷凝段(简称冷端)，当热管蒸发段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。常见的热管充装工质的液态灌充方法有2种：(1)液态工质先注入热管内后再抽真空；(2)热管先抽真空再用注射器灌注工质。对于第(1)种方法，由于工质通常为有机物，注入后再抽真空对于抽真空装置的污染和寿命影响很大，而且最主要的是热管内不可凝气体残留多，导热效率降低；对于第(2)种方法，在灌注工质过程中容易破坏热管内真空以及工质本身所含的不可凝气体没有排除。由此可见，当工质处于液态时注入热管内，热管内不可凝气体含量较多，从而严重影响热管的传热效率和使用寿命。
中国发明专利CN102182917B公开了一种中低温区环路热管的工质充装方法，所述的方法通过液体工质在其饱和蒸汽压得推动下，流向石英管中，通过阀门实现对工质流量和流速的控制，实现对工质量的精确控制。然而，如上所述，这种液态充装方法，在液态工质流动和充入的过程中将不可避免的带入溶解或混合的空气、水分等组分进入热管中，并且通过抽真空装置也很难将其有效的加以去除，从而影响了热管的传热效率。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种热管工质的固态定量灌注方法，该方法不仅充装灌注效率高，而且能够解决液态充装方法热管内不可凝气体残留的问题。
为了解决上述技术问题并且实现发明目的，本发明提供了以下解决方案：
一种热管工质的固态定量灌注方法，其包括以下步骤：(1)将定量的液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质；(2)将固态工质放入热管内；(3)将热管封装成密封状态。
其中，在步骤(2)中，将固态工质放入热管后，利用抽真空装置对热管进行抽真空处理。
其中，在步骤(1)中，在真空条件下将液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质。
其中，在步骤(1)中，液态工质的冷却温度为液态工质的凝固点以下5℃的范围内。
其中，所述的热管为石英管、铜管、铜合金管、铝管、铝合金管或不锈钢管。
其中，所述的工质选自蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮或R123中的一种。
其中，所述的热管应用于电子散热器或热管换热器中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的方法摒弃了传统了液态充装方法，而且利用了固态工质含杂质气体少，质量容易控制的优点，而且相比于液态充装复杂的操作和控制手段，本发明的方法操作简单、充装效率高；而且能够有效解决液态充装方法热管内不可凝气体残留较多的问题，显著的提高了热管的导热效率，并且有利于提高其使用寿命。
(2)本发明的热管可以配合采用冷焊封装工艺，能够一次性闭合封装且封装性能好，进一步提高了热管的可靠性和安全性能。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的阐述。
本发明所述热管工质的固态定量灌注方法，其包括以下步骤：根据不同的用途选择合适的热管和工质，例如石英管、铜管、铜合金管、铝管、铝合金管或不锈钢管等，也可以是其它合适材质的热管；工质可以根据具体的用途和需要来选择，例如常用的工质有蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮或R123等，也可以选择其它合适的工质，而且根据具体的需要可以在工质添加添加剂组分，例如为了改善热管内部的耐蚀性能，可以在其中添加腐蚀抑制剂；另外为了指示，可以在其中添加指示剂，上述热管和工质均属于现有技术范畴，在此不再赘述，本领域的技术人员会根据具体的需要加以选择和应用；在选择好热管和工质之后，计算和确定所需的工质量，然后将定量的液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质，有益的是冷却温度为液态工质的凝固点以下5℃的范围内，并采用缓慢冷却的方式对工质进行冷却降温，如此有利于将工质中溶解的气体释放出来，更有利的是所述的冷却过程是在真空条件下，从而尽可能的将溶解的气体释放出来；之后将凝固的固态工质放入热管内，并利用抽真空装置对热管进行抽真空处理；最后利用冷焊工艺将热管的端部封装成密封状态。本发明的热管应用于电子散热器或热管换热器中。
实施例1
紫铜热管的固态定量灌注方法，其包括以下步骤：在真空条件下，将定量的蒸馏水(添加有0.1wt％的铜缓蚀剂)放入管状模具中，缓慢冷却到-2℃形成管状的固态工质；然后将固态工质放入紫铜热管内，然后利用抽真空装置对紫铜热管进行抽真空处理，使得紫铜热管内的真空度达到10-2Pa的数量级为止；最后将紫铜热管利用冷焊工艺将紫铜端盖与紫铜热管焊接成密封状态。
实施例2
石英热管的固态定量灌注方法，其包括以下步骤：将定量的无水乙醇放入管状模具中，首先快速冷却到-100℃，然后缓慢冷却到-117℃形成管状的固态工质；然后将固态工质放入石英热管内，然后利用抽真空装置对石英热管进行抽真空处理，使得石英热管内的真空度达到10-2Pa的数量级为止；最后将石英热管利用冷焊工艺将石英端盖与石英热管焊接成密封状态。
虽然具体实施方式部分已经通过具体实施方式对本发明的技术方案进行了详细阐述，但本领域的普通技术人员应当理解可以在不脱离本发明公开的范围以内，可以采用等同替换或等效变换形式实施。因此，本发明的保护范围并不限于具体实施方式部分的具体实施例，只要没有脱离发明实质的实施方式，均应理解为落在了本发明要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种热管工质的固态定量灌注方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将定量的液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质；(2)将固态工质放入热管内；(3)将热管封装成密封状态。
2.根据权利要求1所述的固态定量灌注方法，其特征在于在步骤(2)中，将固态工质放入热管后，利用抽真空装置对热管进行抽真空处理。
3.根据权利要求1或2所述的固态定量灌注方法，其特征在于在步骤(1)中，于真空条件下将液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质。
4.根据权利要求1或3所述的固态定量灌注方法，其特征在于在步骤(1)中，液态工质的冷却温度为液态工质的凝固点以下5℃的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的固态定量灌注方法，其特征在于所述的热管为石英管、铜管、铜合金管、铝管、铝合金管或不锈钢管。
6.根据权利要求1或2所述的固态定量灌注方法，其特征在于所述的工质选自蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮或R123中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的固态定量灌注方法，其特征在于所述的热管应用于电子散热器或热管换热器中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100626487A CN103105083A (zh) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 热管工质的固态定量灌注方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100626487A CN103105083A (zh) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 热管工质的固态定量灌注方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103105083A true CN103105083A (zh) | 2013-05-15 |
Family
ID=48313133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100626487A Pending CN103105083A (zh) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 热管工质的固态定量灌注方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103105083A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103913086A (zh) * | 2014-04-05 | 2014-07-09 | 大连理工大学 | 一种用于mems热管的工质灌注与封装的装置及方法 |
| CN106403672A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 分段超薄相变热管及其制备方法 |
| CN109141086A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种高温热管工质的充装方法 |
| CN113105872A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-13 | 大厂菲斯曼供热技术有限公司 | 一种热管工质及其制备方法和用途 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5538447A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-17 | Japan Steel Works Ltd:The | Manufacture of heat pipe |
| CN1737484A (zh) * | 2004-08-19 | 2006-02-22 | 林项武 | 一种热管真空封口方法和装置 |
| CN1936478A (zh) * | 2005-09-20 | 2007-03-28 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 工作介质充填方法 |
| CN101886889A (zh) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | 可成科技股份有限公司 | 具有高散热效能的散热结构及其制作方法 |
| CN102338580A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 热管加工方法 |
-
2013
- 2013-02-28 CN CN2013100626487A patent/CN103105083A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5538447A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-17 | Japan Steel Works Ltd:The | Manufacture of heat pipe |
| CN1737484A (zh) * | 2004-08-19 | 2006-02-22 | 林项武 | 一种热管真空封口方法和装置 |
| CN1936478A (zh) * | 2005-09-20 | 2007-03-28 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 工作介质充填方法 |
| CN101886889A (zh) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | 可成科技股份有限公司 | 具有高散热效能的散热结构及其制作方法 |
| CN102338580A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 热管加工方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103913086A (zh) * | 2014-04-05 | 2014-07-09 | 大连理工大学 | 一种用于mems热管的工质灌注与封装的装置及方法 |
| CN103913086B (zh) * | 2014-04-05 | 2015-08-19 | 大连理工大学 | 一种用于mems热管的工质灌注与封装的装置及方法 |
| CN106403672A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 分段超薄相变热管及其制备方法 |
| CN109141086A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种高温热管工质的充装方法 |
| CN113105872A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-13 | 大厂菲斯曼供热技术有限公司 | 一种热管工质及其制备方法和用途 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103105083A (zh) | 热管工质的固态定量灌注方法 | |
| CN103201581B (zh) | 用于制造热管的方法及设备 | |
| CN103335548A (zh) | 一种微热管的气相温控工质灌注方法 | |
| CN102843897A (zh) | 阵列冷端平面热管 | |
| CN106024077A (zh) | 核电厂非能动安全壳热量导出系统 | |
| CN106683821B (zh) | 一种用于氦气冷却的冷头容器 | |
| CN104961093A (zh) | 一种使用低熔点合金密封微热管灌注孔的方法 | |
| CN104124605B (zh) | 一种高功率固体激光器的散热装置 | |
| CN110145951B (zh) | 一种多用途复合高温热管 | |
| CN202799543U (zh) | 一种阵列冷端平面热管 | |
| CN104119839B (zh) | 一种用于脉动热管相变传热的混合工质及其确定方法 | |
| CN102954718A (zh) | 喷淋式热管换热器及其方法 | |
| CN103344141A (zh) | 一种热管发热装置、热管散热方法及超导液 | |
| CN105222628A (zh) | 脉动热管 | |
| CN203869564U (zh) | 一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置 | |
| CN203764915U (zh) | 一种风冷冷却的结晶器装置 | |
| CN205389314U (zh) | 一种蒸发器均温冷板 | |
| KR20170059399A (ko) | 열 교환기 | |
| CN104315618B (zh) | 散热装置 | |
| KR101762822B1 (ko) | 전도 냉각을 위한 다단 열사이펀, 상기 다단 열사이펀의 작동 방법 및 설계 방법 | |
| CN204227578U (zh) | 散热装置 | |
| Wang et al. | Coupling dynamic thermal analysis and surface modification to enhance heat dissipation of R410A spray cooling for high-power electronics | |
| CN104006687A (zh) | 一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置及方法 | |
| CN105352350B (zh) | 多段式热桩 | |
| CN102901267A (zh) | 一种太阳能蒸汽喷射式制冷系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HAIKANG VENTURE (BEIJING) TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHANG BO Effective date: 20140711 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100086 HAIDIAN, BEIJING TO: 100083 HAIDIAN, BEIJING |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20140711 Address after: 100083, No. 905, building 501, Haidian District, Beijing, Zhongguancun Applicant after: (Beijing) Science and Technology Ltd. starts an undertaking in Haikang Address before: 100086, No. 905, building 501, Haidian District, Beijing, Zhongguancun Applicant before: Zhang Bo |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130515 |