CN115682792B - 吸液芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种吸液芯。该吸液芯包括：筒体；多个干道，所述干道固定连接于所述筒体的内壁，且所述干道的延伸方向平行于所述筒体的轴向方向；其中，所述筒体由多层金属丝网经烧结后形成的第一烧结金属丝网板卷制而成。本发明的实施例利用烧结的多层金属丝网制成筒体，相比于传统的金属编织网卷制成的吸液芯，具有更大的结构强度，且吸液芯的工整度、直线度以及圆度等更好，从而在热管的装配过程中，吸液芯更容易插入到热管的管壳中，不易变形和软塌。本发明的实施例还提供了一种吸液芯的制造方法。

Description

吸液芯及其制造方法

技术领域

本发明的实施例涉及热管技术领域，具体涉及一种吸液芯及其制造方法。

背景技术

热管是一种利用工作介质相变来实现传热的传热元件。热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，工作介质在蒸发段吸热蒸发，形成的蒸气在热扩散的动力下扩散至冷凝段，并在冷凝段冷凝释放热，工作介质再回流至蒸发段，如此不断循环，通过工质的相变过程实现热量的传递。

对于有芯热管来说，热管内设置有吸液芯，吸液芯能够为工作介质从冷凝段回流至蒸发段提供通道。其中，干道式吸液芯具有毛细力高、液体流动阻力小、渗透率高、横截面积大等优点，然而，现有的由金属丝网制成的干道式吸液芯难以装配到热管管壳内，制约了干道式吸液芯的推广使用。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种吸液芯。其包括：筒体；多个干道，所述干道固定连接于所述筒体的内壁，且所述干道的延伸方向平行于所述筒体的轴向方向；其中，所述筒体由多层金属丝网经烧结后形成的第一烧结金属丝网板卷制而成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种吸液芯的制造方法。该方法包括：将多层金属丝网压紧后进行烧结，形成第一烧结金属丝板；将所述第一烧结金属丝板卷制成筒体；将多个干道固定连接在所述筒体的内壁上，得到所述吸液芯。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明进行全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的吸液芯的结构示意图。

图2是图1中吸液芯的另一视角的结构示意图。

图3是图1中吸液芯的横截面的示意图。

图4是根据本发明一个实施例的筒体的结构示意图。

图5是根据本发明一个实施例的干道的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：

10、筒体；11、焊缝；20、干道；21、U型通道；22、连接部。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

本发明的实施例提供了一种吸液芯，该吸液芯可以装配至热管的管壳内，用于为热管内的工作介质从冷凝段回流至蒸发段提供通道。图1示出了根据本发明一个实施例的吸液芯的结构示意图。图2和图3分别是图1中吸液芯在不同视角的结构示意图。

如图1至图3所示，本实施例中的吸液芯包括筒体10和多个干道20。干道20固定连接于筒体10的内壁，且干道20的延伸方向平行于筒体10的轴向方向。其中，筒体10由多层金属丝网经烧结后形成的第一烧结金属丝网板卷制而成。

本发明的实施例利用通过烧结多层金属丝网形成的第一烧结金属丝网板制成的筒体10，相比于传统的金属编织网卷制成的金属丝网筒，具有更大的结构强度，筒体10的工整度、直线度以及圆度等更好，从而在热管的装配过程中，筒体10更容易插入到热管的管壳中，不易变形和软塌。此外，本实施例中的筒体10采用第一烧结金属丝网板制成，其重复率和一致性更好，能够用于大规模生产。

吸液芯影响着热管的最大毛细力，进而影响着热管的热流量。在本实施例中，第一烧结金属丝网板中金属丝网的丝径以及金属丝网的层数可以根据吸液芯实际需要产生的毛细力进行选择。

在一些实施例中，制造第一烧结金属丝网板时，可以先将多层金属丝网展平压紧，然后在高温的真空条件下进行烧结，以形成第一烧结金属丝网板。

在优选的实施例中，筒体10由第一烧结金属丝网板卷绕后焊接制成。具体地，可以将第一金属丝网板卷绕并对齐边缘，通过焊接的方式将第一金属丝网板对接的边缘固定连接，形成筒体10。本实施例中利用烧结金属丝网加工焊接制成筒体，相比于由金属丝网卷制的吸液芯，结构强度更大，且成型工艺简单，有利于吸液芯的批量生产。

进一步地，在焊接筒体10时，可以采用滚焊的方式对第一金属丝网板对接的边缘进行连接。其中，滚焊作为电阻焊的一种方法，本实施例采用滚焊来焊接筒体10后，焊缝处依然存在金属丝网孔，避免焊缝处网孔被堵住而影响热管性能。

在本实施例中，筒体10的外径根据热管的内径来确定。具体地，筒体10的外径与热管管壳的内径之间保持滑配间隙，从而使得筒体10的外径既不过大也不过小，使其可以轻松装配至热管内，并且筒体10与热管管壳内壁之间不存在间隙，避免由于吸液芯与热管管壳之间的间隙而导致热管性能差。此外，筒体10的长度根据热管管壳的长度来确定，以与热管管壳相匹配。

在本实施例中，可以对第一烧结金属丝网板进行裁剪，得到需要的尺寸后，再将其卷绕并焊接形成筒体10，从而得到所需尺寸的筒体10。

在一些实施例中，干道20由多层金属丝网经烧结后形成的第二烧结金属丝网板压制而成。本实施例中的干道20由烧结的多层金属丝网制成，增加了吸液芯的毛细结构，减少了工作介质的粘性损失和回流阻力。

本发明的实施例通过烧结多层金属丝网制成干道20，具有较大的结构强度，其工整度、直线度更好，不易变形。此外，本实施例中的干道20采用第二烧结金属丝网板制成，其重复率和一致性更好，能够用于大规模生产。

在本实施例中，第一烧结金属丝网板与第二烧结金属丝网板所使用的金属丝网可以不同，也可以相同。此外，可以通过改变所使用的金属丝网的丝径和层数，来满足不同热管的毛细力的需求。

其中，第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数大于第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数。由于液体在筒体10内不仅沿轴向流动，还沿周向流动，从而将筒体10设置为较厚以增加结构强度，满足液体轴向和周向流动的需求。而液体在干道20内仅轴向流动，因而可以设置得较薄。为增加干道20的结构强度，将干道20内的金属丝网设置为多层，避免由单层金属丝网烧结制成的干道20变形塌软。示例地，第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数可以为5～8层，第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数可以为2～3层。

此外，制造筒体10和干道20所使用的金属丝网的材质可以根据热管的使用条件、热管管壳及工作介质的种类按照相容性原则进行选择，本实施例对金属丝网的材质并不进行限制。

如图5所示，干道20包括U型通道21和连接部22。其中，连接部22设置于U型通道21的两侧，连接部22与筒体10的内壁固定连接。具体地，本实施例中可以利用第二烧结金属丝网板在模具上压制，使第二烧结金属丝网板的中间形成U型通道21，两侧形成于筒体10内壁相匹配的连接部22，从而得到干道20。

在本实施例中，干道20的长度与筒体10的长度一致，干道20的横截面尺寸可以根据热管的使用条件来确定，从而满足不同热管的需求。

在一些实施例中，通过将连接部22焊接于筒体10的内壁上，使得干道20固定连接在筒体10内，并且还可以提高吸液芯的结构的稳定性。进一步地，连接部22可以被设置成通过点焊固定于筒体10的内壁上。其中，采用点焊这种电阻焊的方法进行焊接，可以使得连接部22与筒体10内壁之间的连接位置处依然存在网孔，防止焊接时网孔堵住而影响热管性能。

具体地，可以将成型的干道20放入筒体1内部，并利用点接电极将干道20的连接部22紧贴在筒体10内壁上，再利用点焊枪在筒体10的外部对连接部22和筒体10进行点焊，使得干道20与筒体10固定连接。

在本实施例中，可以沿干道20的长度方向每间隔预定距离对连接部22和筒体10进行点焊固定，相邻两个焊接点之间的距离为预定距离，例如，5mm，从而在热管工作时干道20内的液体不会从焊接点之间的缝隙中流出。

本发明的实施例将烧结金属丝网板利用模具压制成干道，并将制成的干道结构利用点焊的方式与筒体进行连接，形成结构强度较大的烧结金属丝干道式吸液芯，解决了传统的干道式吸液芯制作工艺复杂的难题，有利于推动干道式吸液芯热管的发展。并且，本实施例中的吸液芯具有较高的重复率和一致性，有利于进行批量生产。

如图3所示，吸液芯中干道20的数量可以为两个，两个干道20对称设置于筒体10内。

如图3和图4所示，筒体10上具有焊缝11，焊缝11处的网孔由于焊接而变大，焊缝11可能会阻隔工作介质的周向流动。为防止焊缝11阻挡工作介质周向流动，如图3所示，在吸液芯的横截面中，筒体10的焊缝11以及干道20与筒体10的圆心的连线之间的夹角a为90度。在热管的蒸发段，干道20内的液相的工作介质流出并沿筒体10的周向流动，工作介质沿筒体10周向流动的同时被蒸发，在焊缝11位置处，工作介质基本蒸发完全，即此处工作介质的蒸发量最小，将焊缝11设置在此处不会影响吸液芯的工作性能。

在一些实施例中，筒体10内还可以设置三个干道20。其中两个干道20对称设置，且其固定位置和筒体10的焊缝11与筒体10圆心之间的连线的夹角a为90度；另一个干道20的固定位置与焊缝11的位置对称，从而通过多个干道为工作介质的回流提供通道。

本发明实施例中的吸液芯利用烧结金属丝网加工焊接制成，成型工艺简单，有利于吸液芯的批量生产。且相比于传统的金属丝网卷制的吸液芯，具有更大的结构强度，容易插入到热管的管壳内，同时可以与热管管壳之间保持滑配间隙。

此外，本发明实施例中的吸液芯可以根据不同的使用条件选择不同材质和不同丝径的金属丝网进行加工，可用于低温、中温、高温以及不同工作介质的热管中，适用性较广。

本发明的实施例还提供了一种吸液芯的制造方法，可以用于制造上述任一实施方式中所述的吸液芯。

本发明实施例中吸液芯的制造方法具体包括以下步骤：

步骤1，将多层金属丝网压紧后进行烧结，形成第一烧结金属丝板。

步骤2，将所述第一烧结金属丝板卷制成筒体10。

步骤3，将多个干道20固定连接在所述筒体10的内壁上，得到所述吸液芯。

本实施例利用烧结金属丝网加工制成的筒体10，与丝网编织卷制的吸液芯相比具有更大的结构强度，容易装配至热管管壳中，同时可以保持与热管管壳之间的滑配间隙。

在步骤1中，可以利用模具将多层金属丝网展平压紧，然后在高温的真空条件下对多层金属丝网进行烧结，形成第一烧结金属丝网板。其中，金属丝网的丝径以及层数可以根据实际所需要产生的毛细力进行选择，从而适应不同需求。

在一些实施例中，制造筒体10时，首先将第一烧结金属丝网板卷绕成筒状，再焊接第一金属丝网板对接的边缘，得到筒体10。具体地，在制造筒体10之前，可以将烧结得到的第一烧结金属丝网板剪裁成需要的尺寸，再将其卷在模具上并对齐边缘，最后通过焊接将对接的边缘固定连接，形成图4所示的筒体10。

在本实施例中，可以采用滚焊的方式焊接筒体10，使得焊缝处的金属丝不易熔化变形，焊缝处依然存在金属丝网孔，避免焊缝处网孔被堵住而影响热管性能。

在优选的实施例中，将两个干道20对称地固定连接于筒体10的内壁，通过多个干道20为工作介质提供回流通道。

进一步地，焊缝11处的网孔由于焊接熔化而变大，焊缝11可能会阻隔工作介质的周向流动。为防止焊缝11阻挡工作介质周向流动，在吸液芯的横截面中，干道20的固定位置以及筒体10的焊缝11与筒体10的圆心的连线之间的夹角a为90度。需要说明的是，在热管的蒸发段，干道20内的液相的工作介质流出并沿筒体10的周向流动，工作介质沿筒体10周向流动的同时被蒸发，在焊缝11位置处，工作介质基本蒸发完全，即此处工作介质的蒸发量最小，将焊缝11设置在此处不会影响吸液芯的工作性能。

在一些实施例中，可以将多层金属丝网压紧后进行烧结，得到第二金属丝网板，再对第二金属丝网板进行压制成型，从而得到干道20。具体地，可以利用模具将多层金属丝网展平压紧后，在高温的真空条件下对多层金属丝网进行烧结，得到第二烧结金属丝网板。接着在压制模具上将第二金属丝网板压制成干道20。此外，在对第二烧结金属丝网板进行压制之前，还可以将第二烧结金属丝网板剪裁成所需尺寸，以得到所需尺寸的干道20。

其中，干道20包括U型通道21和位于所述U型通道21两侧的连接部22。本实施例中可以利用第二烧结金属丝网板在模具上压制，使第二烧结金属丝网板的中间形成U型通道21，两侧形成于筒体10内壁相匹配的连接部22，从而得到干道20。

在一些实施例中，第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数大于第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数。示例地，第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数可以为5～8层，第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数可以为2～3层。

此外，第一烧结金属丝网板和第二烧结金属丝网板中金属丝网的丝径和层数，可以根据所需产生的毛细力进行选择。通过改变其中金属丝网的丝径和层数，可以适应不同热管的毛细力的需求。

在本实施例中，可以根据热管不同的使用条件选择不同材质及不同丝径的金属丝网，多层金属丝网烧结并加工焊接制成的吸液芯，可用于低温、中温、高温以及不同工作介质的热管，适用性广。

在步骤3中，可以先将干道20放入筒体10内，然后在筒体10外进行焊接以使干道20和筒体10固定连接。其中，可以通过将连接部22焊接于筒体10的内壁上，使得干道20固定连接在筒体10内，可以提高吸液芯的结构的稳定性。

进一步地，连接部22可以被设置成通过点焊固定于筒体10的内壁上。其中，采用点焊这种电阻焊的方法进行焊接，可以使得连接部22与筒体10内壁之间的连接位置处的网孔依然存在，防止焊接时网孔堵住而影响热管性能。具体地，可以将成型的干道20放入筒体10内部，并利用点焊电极将干道20的连接部22紧贴在筒体10内壁上，再利用点焊枪在筒体10的外部对连接部22和筒体10进行点焊，使得干道20与筒体10固定连接。

本实施例中，将烧结的多层金属丝网利用模具压制成干道20结构，并通过点焊的方式将干道20与筒体10进行连接，来制造吸液芯，解决了干道20式吸液芯制造困难且工艺复杂的难题，有力地推动了干道20式吸液芯热管的发展。

在本实施例中，可以沿干道20的延伸方向每间隔预定距离对干道20和筒体10进行点焊固定，相邻两个焊接点之间的距离为预定距离，从而在热管工作时干道20内的液体不会从焊接点之间的缝隙中流出。示例地，可以沿干道20的延伸方向每间隔5mm对干道20和筒体10进行点焊固定。

本实施例中通过对多层金属丝网进行烧结并加工焊接制造得到吸液芯，该制造方法适用于超长吸液芯的制作，为超长热管的制作提供了关键的技术支持。且采用本实施例中的制造方法，吸液芯的成型工艺简单，有利于吸液芯的批量生产。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种吸液芯，其特征在于，包括：

筒体；

多个干道，所述干道固定连接于所述筒体的内壁，且所述干道的延伸方向平行于所述筒体的轴向方向；

其中，所述筒体由多层金属丝网经烧结后形成的第一烧结金属丝网板卷制而成；所述筒体由所述第一烧结金属丝网板卷绕后采用滚焊焊接制成；

所述干道由多层金属丝网经烧结后形成的第二烧结金属丝网板压制而成。

2.根据权利要求1所述的吸液芯，其特征在于，所述第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数大于所述第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数。

3.根据权利要求1所述的吸液芯，其特征在于，所述干道包括：

U型通道；

连接部，设置于所述U型通道的两侧，所述连接部与所述筒体的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的吸液芯，其特征在于，所述连接部焊接于所述筒体的内壁上。

5.根据权利要求4所述的吸液芯，其特征在于，所述连接部被设置成通过点焊固定于所述筒体的内壁上。

6.根据权利要求1所述的吸液芯，其特征在于，所述干道的数量为两个，两个所述干道对称设置于所述筒体内。

7.根据权利要求6所述的吸液芯，其特征在于，在所述吸液芯的横截面中，所述筒体的焊缝以及所述干道与所述筒体的圆心的连线之间的夹角为90度。

8.一种吸液芯的制造方法，其特征在于，包括：

将多层金属丝网压紧后进行烧结，形成第一烧结金属丝网板；

将所述第一烧结金属丝网板卷绕成筒状后，通过滚焊将所述第一烧结金属丝网板对接的边缘焊接，得到筒体；

将多层金属丝网压紧后进行烧结，得到第二烧结金属丝网板；

对所述第二烧结金属丝网板进行压制成型，得到干道；

将多个所述干道固定连接在所述筒体的内壁上，得到所述吸液芯。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将两个所述干道对称地固定连接于所述筒体的内壁。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述吸液芯的横截面中，所述干道的固定位置以及所述筒体的焊缝与所述筒体的圆心的连线之间的夹角为90度。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一烧结金属丝网板中金属丝网的层数大于所述第二烧结金属丝网板中金属丝网的层数。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述干道放入所述筒体内；

在所述筒体外对所述干道和所述筒体进行焊接固定。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，沿所述干道的延伸方向每间隔预定距离对所述干道和所述筒体进行点焊固定。