CN104215104A - 多腔导热管的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多腔导热管的制作方法，其包括如下步骤：形成用于制作多腔管的恒温工作区；将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区内；利用蒸发器使液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质；通过将所述蒸汽工质同时送入多腔管的多个内腔中，使所述多个内腔完全被蒸汽工质充满，从而形成具有蒸汽工质的多腔管；将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合；通过冷凝多腔管内的蒸汽工质，形成具有冷凝工质的多腔管；将所述具有冷凝工质的多腔管的多个内腔的入口封合，形成多腔导热管。本发明的多腔导热管的制作方法，工艺简单，制造出的产品质量好，适合大批量生产，生产成本低。

Description

多腔导热管的制作方法

技术领域

本发明涉及导热管加工技术领域，尤其涉及一种多腔导热管的制作方法。

背景技术

现有技术中，相变式导热管的制作方法普遍采用真空充注或先注液再抽真空的方法：采用真空充注的方法为将导热管的多个腔同时或逐次抽真空、再注液，采用这种方法存在接口复杂、成品率低和效率低下的问题；而采用先注液、再抽真空的方法为将导热管的多个腔同时或逐次注液、注完液后再抽真空的方法，采用这种方法存在注入的液量控制不准确的问题，从而在生产中会产生大量报废品，增加生产成本。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种多腔导热管的制作方法，其工艺简单，制造出的产品质量好，适合大批量生产，生产成本低。

为实现本发明的上述目的，本发明的多腔导热管的制作方法包括如下步骤：

形成用于制作多腔管的恒温工作区；

将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区内；

利用蒸发器使液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质；

通过将所述蒸汽工质同时送入多腔管的多个内腔中，使所述多个内腔完全被蒸汽工质充满，从而形成具有蒸汽工质的多腔管；

将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合；

通过冷凝多腔管内的蒸汽工质，形成具有冷凝工质的多腔管；

将所述具有冷凝工质的多腔管的多个内腔的入口封合，形成多腔导热管。

其中，形成所述具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质的方法为利用稳压装置对液态工质蒸发形成的蒸汽的压力进行调节，以形成其压力值为A的蒸汽工质，且A大于50Pa。

优选的，调节所述蒸汽压力的方法为在蒸发器的出口和与多腔管的入口连接的喷嘴之间安装圆球弹簧结构或重力球结构。

特别是，进入所述多腔管的多个内腔中的蒸汽工质的纯度大于99.9%。

尤其是，所述蒸汽工质进入所述多腔管的多个内腔之前，对所述蒸汽工质进行纯度检测。

其中，所述恒温工作区的温度高于或等于或低于所述工质的沸点。

其中，当所述恒温工作区的温度等于所述工质的沸点时，制作所述具有冷凝工质的多腔管的方法为：

采用其温度低于所述工质沸点的液量调节块接触所述具有蒸汽工质的多腔管。

其中，所述将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区包括如下步骤：

将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区的工作台上；

通过喷嘴将多腔管的所述多个内腔的入口分别与所述蒸发器的出口相连，将所述多个内腔的出口分别与尾气回收装置相连；

将入口封合模具和出口封合模具分别安置在所述多腔管两端，且分别与所述多个内腔的入口位置和出口位置相对应。

与现有技术相比，本发明的多腔导热管的制作方法具有如下突出的优点：

1）本发明采用将具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质同时送入多腔管的多个内腔中，并将所述多个内腔完全充满且充满后使蒸汽工质冷凝，保证了多腔管内不存在空气，确保制成的多腔导热管内工质的稳定性，并提高了生产效率；

2）本发明通过喷嘴将多腔管的所述多个内腔的入口与蒸发器的出口相连，从而简化了接口之间的连接，利于生产的自动化；

3）本发明在封合多腔管时，先封合多腔管的出口，再封合多腔管的入口，防止空气进入多腔管的多个内腔中，从而保证制成的多腔导热管的工作可靠性。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明的多腔导热管的制作方法的流程图；

图2是本发明的多腔管的主视图；

图3是图2所示的多腔管的俯视图；

图4是图2所示的多腔管的截面剖视图；

图5是本发明的多腔导热管的制作设备结构简图；

图6是本发明的稳压装置为圆球弹簧结构的示意图；

图7是本发明的稳压装置为圆球结构的示意图；

图8是本发明的出口封合模具封合多腔管的示意图。

附图标记说明：1-蒸发器；2-多腔管；21-内腔；22-毛细结构；3-喷嘴；4-尾气回收装置；5-恒温工作区；6-入口封合模具；7-出口封合模具；8-液量调节块；9-稳压装置；91-圆球；92-弹簧。

具体实施方式

如图1所示，本发明的多腔导热管的制作方法包括如下步骤：

形成用于制作多腔管2的恒温工作区；

将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区内；

利用蒸发器使液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质；

通过将所述蒸汽工质同时送入多腔管的多个内腔中，使所述多个内腔完全被蒸汽工质充满，从而形成具有蒸汽工质的多腔管，此时多腔管的多个内腔21中的空气被完全排出；

将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合；

通过冷凝多腔管内的蒸汽工质，形成具有冷凝工质的多腔管；

将所述具有冷凝工质的多腔管的多个内腔的入口封合，形成多腔导热管。

具体的，如图2-4所示，制作本发明的多腔导热管的多腔管2为扁平形状，其具有多个相互独立且并行分布的内腔21，多个内腔21中分别充有工质。在多腔管2的内壁上设有毛细结构22，该毛细结构22与所述内壁结合处可以产生毛细现象，可以使工质均匀分布在多腔管2的内壁，从而使得传热均匀。

在制作该多腔导热管的方法中，在形成恒温工作区5时，恒温工作区5的温度可以高于或等于或低于工质的沸点，下面结合实施例对处于不同温度的恒温工作区5内的多腔管的制作过程分别进行描述。

实施例1

在本实施例中，形成用于制作多腔管2的恒温工作区5时，该恒温工作区5的温度低于工质的沸点，优选的，恒温工作区5的温度低于工质沸点5℃-50℃。

下面结合图5，对采用其温度低于工质沸点的恒温工作区5进行多腔导热管的制作过程进行描述。

在形成其温度低于工质沸点的恒温工作区5后，将具有多个内腔21的多腔管2安置于恒温工作区5的工作台上，然后通过喷嘴3将多腔管2的多个内腔21的入口与蒸发器1的出口相连，将多个内腔21的出口与尾气回收装置4相连，并将入口封合模具6和出口封合模具7分别安置在多腔管2的两端，使得入口封合模具6和出口封合模具7分别与多个内腔21的入口位置和出口位置相对应。

然后，利用蒸发器1使安置于蒸发器1内的液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质。

其中，蒸发器1可以采用旋转蒸发仪，也可以采用应用于实验室中的烧瓶或金属罐，在使液态工质蒸发时，可以采用油浴、水浴的方法，也可以采用电热丝直接加热安置于蒸发器1内的液态工质的方法，当然，也可以采用现有技术中常用的其它的蒸发手段。在利用蒸发器1使液态工质蒸发时，可以采用在蒸发器1出口安置一鼓膜（图中未示出）的方法防止蒸发器1内压力高于蒸发器1的承压极限时蒸发器1产生破裂，该鼓膜可以采用罩设于蒸发器1出口的薄膜，当蒸发器1内的压力高于其承压极限时薄膜破裂从而泄掉蒸发器1的压力，同时，还可以采用与蒸发器1出口相连的蒸汽吸收装置，用于吸收因薄膜破裂后而从蒸发器1泄掉的蒸汽，从而防止蒸汽的扩散，避免蒸汽污染环境。

当利用蒸发器1使安置于蒸发器1内的液态工质蒸发后，利用稳压装置9对液态工质蒸发形成的蒸汽的压力进行调节，以形成其压力值为A的蒸汽工质，且A大于50Pa。

如图6所示，稳压装置9可以采用安装在蒸发器1的出口与喷嘴3入口之间的圆球弹簧结构，其包括圆球91和弹簧92，在使用前，采用螺丝（图中未示出）对弹簧92的压紧量进行调整，使得通过圆球弹簧结构进入多腔管2内的蒸汽的压力值为大于50Pa的某个设定压力值，优选的，设定压力值在50Pa-10000Pa。其中，通过如下的公式计算圆球91两端的压力差：

压力差=4*弹簧劲度系数*压紧量/(пd²)

上式中，d为图6中所示的位于圆球91下侧的导管的内径。

上述公式中的压力差，是指进入多腔管2内的蒸汽的压力值（即所述设定压力值）与蒸发器蒸发所产生的、进入到位于圆球91下侧导管内的蒸汽压力值（图6所示）之差，从而通过上述的压力差公式，确定螺丝调整弹簧的压紧量，从而使得蒸发器蒸发产生的蒸汽压力值达到一定时，蒸汽可以顶开圆球91而进入喷嘴3，并通过喷嘴3进入到多腔管2的多个内腔21中，并使进入内腔的蒸汽的压力值维持在设定压力值。

或者，如图6所示，稳压装置9也可以采用安装在蒸发器1的出口与喷嘴3入口之间的圆球结构，其具有一圆球91，在使用时可通过电路控制该圆球91的运动，或者依靠该圆球91自身的重力作用使其运动。当蒸发器1内产生的蒸汽的压力值大于上述的固定值时，蒸发器1内的蒸汽可以顶开圆球91，从而使得蒸汽进入喷嘴3中。

当将蒸发器1所蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质后，通过喷嘴3将所述蒸汽工质同时送入多腔管2的多个内腔21中，通过与设定时间比较来判断多个内腔中的空气是否被完全排出，即多个内腔是否完全被蒸汽工质所充满，当送入多腔管的多个内腔中的蒸汽工质的时间超出设定时间后，得到充满蒸汽工质的多腔管。

优选的，在蒸汽工质进入所述多腔管2的多个内腔21之前，需对蒸汽工质进行纯度检测，使得蒸汽工质的纯度大于99.9%。

纯度检测的方法为试做一个多腔管，然后利用水浴加热的方法，测量多腔管中间点的温度和多腔管一端的温度，如果多腔管中间点的温度和其一端的温度之差小于1℃，则表明进入多腔管的蒸汽的纯度达到要求。

同时，在试做一个多腔管时，确定多腔管内的空气被完全排出所需要的时间，该时间也为判断蒸汽完全充满多腔管2所需的设定时间。当然，也可以通过试做一个多腔管时，通过计算流出多腔管多个内腔出口的蒸汽体积与多腔管的多个内腔的体积之比达到设定比值来判断蒸汽充满多腔管2的多个内腔的设定时间，通常情况下，该设定比值为流出的蒸汽体积大于内腔体积的10倍。

当形成具有充满了蒸汽工质的多腔管后，通过出口封合模具将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合。

其中，如图8所示，本发明的出口封合模具7的用来封合多腔管的出口处的部分采用圆弧面，该圆弧面的半径R为3.0mm，封合多腔管时，在将多腔管的出口切断的同时将多腔管的出口密封。

由于恒温工作区5的温度低于工质的沸点，所以多腔管的多个内腔被蒸汽工质填充的过程中，蒸汽工质会不断在多腔管内冷凝，从而使具有蒸汽工质的多腔管成为具有冷凝工质的多腔管。

当利用出口封合模具封合具有冷凝工质的多腔管2的出口后，延时一定时间，采用入口封合模具6封合具有冷凝工质的多腔管的入口，从而形成其内腔中具有液态工质的多腔导热管。

其中，延时时间与多腔管的多个内腔中所需的工质的质量成正比，与恒温工作区与工质沸点的温差成反比。通常，采用的延时时间约为0.5秒-2.0秒。

本发明的入口封合模具6的结构与出口封合模具7的结构相同，在此不再重述。

当将多腔管的入口也封合完成形成具有液态工质的多腔导热管后，取下多腔导热管，对其进行后续的处理，并进入下一个多腔导热管的制作。

实施例2

在本实施例中，形成用于制作多腔导热管2的恒温工作区5时，该恒温工作区5的温度等于工质的沸点或高于工质沸点1℃-10℃，优选的，恒温工作区5的温度等于工质的沸点。下面结合图5对采用其温度等于工质沸点的恒温工作区5进行多腔导热管的制作过程进行详细描述。

在形成温度等于工质沸点的恒温工作区5后，将具有多个内腔21的多腔管2安置于恒温工作区5的工作台上，然后通过喷嘴3将多腔管2的多个内腔21的入口分别与蒸发器1的出口相连，将多个内腔21的出口分别与尾气回收装置4相连，并将入口封合模具6和出口封合模具7分别安置在多腔管2的两端，使得入口封合模具6和出口封合模具7分别与多个内腔21的入口位置和出口位置相对应。

然后，利用蒸发器1使安置于蒸发器1内的液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质。

其中，蒸发器1可以采用旋转蒸发仪，也可以采用应用于实验室中的烧瓶或金属罐，在使液态工质蒸发时，可以采用油浴、水浴的方法，也可以采用电热丝直接加热安置于蒸发器1内的液态工质的方法，当然，也可以采用现有技术中常用的其它的蒸发手段。在利用蒸发器1使液态工质蒸发时，可以采用在蒸发器1出口安置一鼓膜（图中未示出）的方法防止蒸发器1内压力高于蒸发器1的承压极限时蒸发器1产生破裂，该鼓膜可以采用罩设于蒸发器1出口的薄膜，当蒸发器1内的压力高于其承压极限时薄膜破裂从而泄掉蒸发器1的压力，同时，还可以采用与蒸发器1出口相连的蒸汽吸收装置，用于吸收因薄膜破裂后而从蒸发器1泄掉的蒸汽，从而防止蒸汽的扩散，避免蒸汽污染环境。

当利用蒸发器1使安置于蒸发器1内的液态工质蒸发后，利用稳压装置9对液态工质蒸发形成的蒸汽的压力进行调节，以形成其压力值为A的蒸汽工质，且A大于50Pa。

如图6所示，稳压装置9可以采用安装在蒸发器1的出口与喷嘴3入口之间的圆球弹簧结构，其包括圆球91和弹簧92，在使用前，采用螺丝（图中未示出）对弹簧92的压紧量进行调整，使得通过圆球弹簧结构进入多腔管2内的蒸汽的压力值为大于50Pa的某个设定压力值，优选的，设定压力值在50Pa-10000Pa。其中，通过如下的公式计算圆球91两端的压力差：

压力差=4*弹簧劲度系数*压紧量/(пd²)

上式中，d为图6中所示的位于圆球91下侧的导管的直径。

上述公式中的压力差，是指进入多腔管2内的蒸汽的压力值（即所述设定压力值）与蒸发器蒸发所产生的、进入到位于圆球91下侧导管内的蒸汽压力值（图6所示）之差，从而通过上述的压力差公式，确定螺丝调整弹簧的压紧量，从而使得蒸发器蒸发产生的蒸汽压力值达到一定时，蒸汽可以顶开圆球91而进入喷嘴3，并通过喷嘴3进入到多腔管2的多个内腔21中，并使进入内腔的蒸汽的压力值维持在设定压力值。

或者，如图6所示，稳压装置9也可以采用安装在蒸发器1的出口与喷嘴3入口之间的圆球结构，其具有一圆球91，在使用时可通过电路控制该圆球91的运动，或者依靠该圆球91自身的重力作用使其运动。当蒸发器1内产生的蒸汽的压力值大于上述的固定值时，蒸发器1内的蒸汽可以顶开圆球91，从而使得蒸汽进入喷嘴3中。

当将蒸发器1所蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质后，通过喷嘴3将所述蒸汽工质同时送入多腔管2的多个内腔21中，通过与设定时间比较来判断多个内腔中的空气是否被完全排出，即多个内腔是否完全被蒸汽工质所充满，当送入多腔管的多个内腔中的蒸汽工质的时间超出设定时间后，得到具有蒸汽工质的多腔管。

优选的，在蒸汽工质进入所述多腔管2的多个内腔21之前，需对蒸汽工质进行纯度检测，使得蒸汽工质的纯度大于99.9%。

纯度检测的方法为试做一个多腔管，然后利用水浴加热的方法，测量多腔管中间点的温度和多腔管一端的温度，如果多腔管中间点的温度和其一端的温度之差小于1℃，则表明进入多腔管的蒸汽的纯度达到要求。

同时，在试做一个多腔管时，确定多腔管内的空气被完全排出所需要的时间，该时间也为判断蒸汽完全充满多腔管2所需的设定时间。当然，也可以通过试做一个多腔管时，通过计算流出多腔管多个内腔出口的蒸汽体积与多腔管的多个内腔的体积之比达到设定比值来判断蒸汽充满多腔管2的多个内腔的设定时间，通常情况下，该设定比值为流出的蒸汽体积大于内腔体积的10倍。

当形成具有蒸汽工质的多腔管后，通过出口封合模具将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合。

其中，如图8所示，本发明的出口封合模具7的用来封合多腔管的出口处的部分采用圆弧面，该圆弧面的半径R为3.0mm，封合多腔管时，在将多腔管的出口切断的同时将多腔管的出口密封。

将多腔管2的出口密封后，使用其温度低于蒸汽工质沸点的液量调节块8接触所述具有蒸汽工质的多腔管，使多腔管内的蒸汽工质冷凝，从而形成具有冷凝工质的多腔管。

其中，液量调节块8为铜质、铝质或由其它的导热性能良好的材料制成的金属块，其与所述的具有蒸汽工质的多腔管的接触面上有导热界面材料。把液量调节块8的温度调整到低于蒸汽工质沸点的某个温度值，再让它与多腔管接触，可以吸收多腔管的热量，从而使多腔管的温度低于蒸汽工质的沸点，使蒸汽工质冷凝成液态工质，即使具有蒸气工质的多腔管变为具有冷凝成工质的多腔管。

本发明采用的液量调节块8的温度取决于多腔管的多个内腔中的蒸汽工质的质量。通常采用如下公式确定液量调节块8的温度：

液量调节块的温度=工质沸点温度–多个内腔中蒸汽工质的质量*工质的蒸发热/液量调节块的热容。

本发明的液量调节块8可以安置在多腔管的位于入口封合模具和出口封合模具之间的任意位置，优选的，液量调节块8安置在多腔管的位于入口封合模具和出口封合模具之间的中心位置。

液量调节块8接触所述具有蒸汽工质的多腔管后，延时一定时间，采用入口封合模具6封合该多腔管的入口，形成具有液态工质的多腔导热管。其中，延时时间取决于液量调节块与多腔管的热平衡时间。当液量调节块的温度与工质蒸汽的温度差小于2度时即认为两者已达到热平衡。延时时间大于或等于平衡时间入口夹具封合。通常，采用的延时时间约为2秒-10秒。

本发明的入口封合模具6的结构与出口封合模具7的结构相同，在此不再重述。

当将多腔管的入口也封合完成形成具有液态工质的多腔导热管后，取下多腔导热管，对其进行后续的处理，并进入下一个多腔导热管的制作。

当恒温工作区5的温度高于工质沸点时，制作多腔导热管的过程与上述过程相同，只是在此不再重述。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明记载的内容或原理进行修改，因此，凡按照本发明记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多腔导热管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

形成用于制作多腔导热管的恒温工作区；

将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区内；

利用蒸发器使液态工质蒸发，并将蒸发后的蒸汽处理成具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质；

通过将所述蒸汽工质同时送入多腔管的多个内腔中，使所述多个内腔完全被蒸汽工质充满，从而形成具有蒸汽工质的多腔管；

将具有蒸汽工质的多腔管的多个内腔的出口封合；

通过冷凝多腔管内的蒸汽工质，形成具有冷凝工质的多腔管；

将所述具有冷凝工质的多腔管的多个内腔的入口封合，形成多腔导热管。

2.根据权利要求1所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，形成所述具有一定压力且压力稳定的蒸汽工质的方法为利用稳压装置对液态工质蒸发形成的蒸汽的压力进行调节，以形成其压力值为A的蒸汽工质，且A大于50Pa。

3.根据权利要求2所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，调节所述蒸汽压力的方法为在蒸发器的出口和与多腔管的入口连接的喷嘴之间安装圆球弹簧结构或重力球结构。

4.根据权利要求1所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，进入所述多腔管的多个内腔中的蒸汽工质的纯度大于99.9%。

5.根据权利要求4所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，所述蒸汽工质进入所述多腔管的多个内腔之前，对所述蒸汽工质进行纯度检测。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，所述恒温工作区的温度高于或等于或低于所述工质的沸点。

7.根据权利要求6所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，当所述恒温工作区的温度高于或等于所述工质的沸点时，制作所述具有冷凝工质的多腔管的方法为：

采用其温度低于所述工质沸点的液量调节块接触所述具有蒸汽工质的多腔管。

8.根据权利要求1-5任一项所述的多腔导热管的制作方法，其特征在于，所述将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区包括如下步骤：

将具有多个内腔的多腔管安置于恒温工作区的工作台上；

通过喷嘴将多腔管的所述多个内腔的入口分别与所述蒸发器的出口相连，将所述多个内腔的出口分别与尾气回收装置相连；

将入口封合模具和出口封合模具分别安置在所述多腔管两端，且分别与所述多个内腔的入口位置和出口位置相对应。