CN1570534A - 除去热管内部非凝结性气体的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种除去热管内部非凝结性气体的方法及设备，所述方法是将预定量的工作流体注入热管内部，并使所述热管的开口通往一真空环境，以使其内部的工作流体在蒸发而不沸腾的情况下，将非凝结性气体排出；而所述设备与上述热管配合工作，包括阀门、抽真空装置以及连接该阀门与抽真空装置的真空管路，所述阀门远离抽真空装置的一端用来与所述热管相接通，且所述阀门为常闭状态，并以间歇方式作开阀与闭阀的动作。使用本发明的方法及设备，能够使存留在热管内的工作流体数量更为稳定、制造出的热管质量更高，并具有良好散热效果。

Description

除去热管内部非凝结性气体的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种除去热管内部非凝结性气体的方法及设备，尤其涉及一种能够在制造热管时，精确地控制封入热管内部的工作流体数量的除去该热管内部非凝结性气体的方法、以及实现该方法所直接使用的设备。

现有技术

由于热管具有很高的热传导能力、传热快速、热传导率高、重量轻、无可动组件、结构简单及多用途等特性，可以传递大量的热而且不消耗电能，因此非常适合电子产品的散热。另外，公知的热管内壁都设有毛细组织(wick structure)，该毛细组织可以是具有毛细作用的编织网等，并依靠这些毛细组织的毛细作用，来传输热管内的工作流体(workingfluid)。

以往制造热管时，排出热管内部的非凝结性气体的方法，往往是使热管内部的液态工作流体连同非凝结性气体一并排出，以致留存在每一支热管内部的工作流体数量无法准确地保持一致，造成热管质量参差不齐。而且不能完全排出热管内部的非凝结性气体，也容易因此而使得所制成的热管的散热效果不佳。

发明内容

本发明就是为解决现有技术的上述问题缺点而做出的。本发明的主要目的是提供一种除去热管内部非凝结性气体的方法及设备，使热管在排出非凝结性气体的过程中，能够更精确地掌握欲封入热管内部的工作流体数量，除去该热管内部的非凝结性气体。

为了实现上述目的，本发明提供一种除去热管内部非凝结性气体的方法，其主要步骤如下：

a)将预定量的工作流体注入热管内部，并在所述热管的一端预留开口；

b)使所述热管的开口通往一真空环境，所述开口与所述真空环境之间为常闭的阻隔状态；且所述的真空环境的真空度直到所述开口与所述真空环境之间的阻隔状态被解除后的瞬间，保持在一定的范围内；

c)解除所述热管的开口与所述真空环境间的阻隔至少一次，且在解除阻隔的时间内，使所述热管内部的工作流体在蒸发而不沸腾的情况下，将非凝结性气体由所述开口排出。

为了实现上述方法，本发明提供了一种除去热管内部非凝结性气体的设备，用来与所述热管配合工作。所述的设备包括阀门、抽真空装置以及连接所述阀门与所述抽真空装置的真空管路，其中，所述阀门远离抽真空装置的一端与所述热管接通，所述阀门为常闭状态，可以以间歇性工作的方式做开阀与闭阀的动作。

使用本发明的方法及设备，能够使存留在热管内的工作流体数量更为稳定、制造出的热管质量更高，并具有良好散热效果。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2是本发明设备的动作示意图；

图3是图2的A部分的放大图。

附图中的部件列表如下：

1-热管          10-工作流体

11-封口端       110-开口

12-毛细组织     2-阀门

3-抽真空装置    4-真空管路

5-压力缓冲装置  6-管接头

60-密封圈       7-加热装置

8-控制装置

具体实施方式

下面结合附图对本发明的特征及技术内容进行详细的说明，所列附图仅供参考与说明用，并非是对本发明的限制。

图1及图2分别是本发明方法的流程示意图及设备的动作示意图。如图1和图2所示，本发明提供了一种除去热管内部非凝结性气体的方法，其主要步骤如下：

a)将预定量的工作流体(working fluid)10(如图3所示)注入到热管1内部，并在该热管1的一端预留开口110；其中，所述工作流体10的预定量比欲封入的工作流体量稍多，并且热管1内壁上贴附有毛细组织12(如图3所示)，开口110位于热管1的用来封口的封口端11上。

b)使热管1的开口110通往一真空环境，该开口110与此真空环境之间为常闭的阻隔状态，且直至二者之间的阻隔状态被解除后的瞬间，确保此真空环境的真空度仍能保持在一定的范围内；其中，所述真空环境被持续抽真空以保持其真空度，且真空环境的容量最好远大于热管1的容量。另外在本发明的实施例中，此真空环境指如图2所示的压力缓冲装置5及连接该缓冲装置5的真空管路4；而处于热管1的开口110与此真空环境之间的阻隔则为阀门2。

c)解除该热管1的开口110与上述真空环境间的阻隔至少一次，且在解除阻隔的时间内使该热管1内部的工作流体10在蒸发而不沸腾的情况下，将非凝结性气体由该开口排出。在此步骤中，应避免热管1内部工作流体10剧烈沸腾而喷出液态的工作流体10，以致工作流体10的存留数量不易控制，所以应在工作流体10处于蒸发而不沸腾的状态下解除阻隔。由于一旦阻隔解除后，会在接近热管1的开口110的地方形成负压状态，而使工作流体10瞬间气化，所以必须快速恢复该阻隔到常闭状态，以避免液态工作流体10剧烈沸腾而喷出。也就是说：少量地排出非凝结性气体，以准确地控制热管1内部的工作流体10的存留数量。而解除阻隔到恢复该阻隔之间的时间以及非凝结性气体一次的排出量，需根据欲封入的工作流体量、热管1的大小、长度及其开口110大小等因素而定，可以通过预先试验测试而确定。

如果非凝结性气体排出一次后，热管1内部非凝结性气体的残留量仍然超过允许的范围，可重复执行步骤c)，直至热管1内部的非凝结性气体的残留量降低至允许的范围为止。

此外，为了使非凝结性气体可聚积在靠近热管1的开口110处而使其加速排出，可以对该热管1末端加热，以使热管1的末端的温度微高于其上端的温度。这样，该热管1内部的气体与液体会在热管1内部产生循环对流，而使非凝结性气体聚积在热管1内部上端处。在开口110与真空环境相通时，由于非凝结性气体比较靠近开口110而能首先排出，所以能准确地保证液态工作流体10的存留量，有利于提高排气质量。

d)待该热管1内部的非凝结性气体排放到允许的残留量时，即对该热管1的封口端11进行封口，以获得完成了除气的热管。

上述步骤，就是本发明除去热管内部非凝结性气体的方法。

如图2所示，本发明提供了一种除去热管内部非凝结性气体的设备，用来与上述热管1配合工作，包括阀门2、抽真空装置3以及连接该阀门2与抽真空装置3的真空管路4；其中：

该阀门2可为电磁阀(solenoid valve)或气动阀(pneumatic valve)，而抽真空装置3可为一真空泵(vacuum pump)，当真空管路4连接二者后，即可使阀门2与抽真空装置3相通，而且真空管路4因抽真空装置3持续抽真空而处于真空状态。并可以在阀门2与抽真空装置3之间的真空管路4上安装压力缓冲装置5，该压力缓冲装置5可为一稳压器(accumulator)，用来暂时储蓄上述热管1内部多余的压力，以稳定真空管路4的真空度；而上述方法中，所述真空环境就是该真空管路4、或者是由该真空管路4与压力缓冲装置5所构成。并利用该抽真空装置3对真空管路4与压力缓冲装置5持续抽真空，以保持真空管路4与压力缓冲装置5内部的真空度。

该阀门2远离抽真空装置3的一端还可设置一个管接头(pipeconnector)6，该管接头用来与上述热管1的开口110相连接，而使热管1与真空管路4相通，且该管接头6与热管1的开口110相连接处设有密封圈60，以确保管接头与热管1在接合处不泄漏。此外，为对热管1加热以加速排出非凝结性气体，在靠近该热管1末端处设置有一加热装置7，以对该热管1进行加热。

本发明的除去热管内部非凝结性气体的设备主要是使该阀门2处于常闭状态，并以间歇方式进行打阀与闭阀的动作。控制装置8控制该阀门2开阀的次数、每次开阀停留的时间、及每次间隔开阀的时间。控制装置8可以是可编程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，使每次排出的非凝结性气体量维持为少量，而精确地控制热管1内部工作流体10的存留量。

上述结构就是本发明除去热管内部非凝结性气体的设备的结构。

综上所述，本发明确实可以达到预期的使用目的，而解决现有技术的问题，而且具有新颖性和创造性，完全符合发明专利申请要件，现依法提出专利申请。

上面所述仅仅是本发明的优选实施例，不是对本发明专利范围的限制，所有利用本发明的说明书及附图所做的等效变化，均包含在本发明的范围内，特予说明。

Claims (17)

1.一种除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：

a)将预定量的工作流体注入热管内部，并在所述热管的一端上预留一开口；

b)使所述热管的开口通往一真空环境，所述开口与所述真空环境之间为常闭的阻隔状态，且直到所述开口与所述真空环境之间的阻隔状态被解除后的瞬间，所述真空环境的真空度保持在一定的范围内；及

c)解除所述热管的开口与所述真空环境间的阻隔至少一次，且在解除阻隔的时间内使所述热管内部的工作流体在蒸发而不沸腾的情况下，将非凝结性气体由该开口排出。

2.如权利要求1所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述的步骤b)中，所述的真空环境通过持续被抽真空来保持其真空度。

3.如权利要求1所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述的步骤b)中，所述真空环境的容量大于所述热管的容量。

4.如权利要求1所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述的步骤c)中，进一步包括对所述热管末端加热的步骤，以使所述热管末端的温度高于其上端的温度。

5.如权利要求1所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述的步骤c)中，在所述热管内部的工作流体剧烈沸腾前，恢复所述热管的开口与所述真空环境间的阻隔到常闭状态。

6.如权利要求5所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于所述的步骤c)重复执行，直至所述热管内部的非凝结性气体的残留量降低到允许的范围内。

7.如权利要求1所述的除去热管内部非凝结性气体的方法，其特征在于其进一步包括步骤d)：待所述热管内部的非凝结性气体的残留量降到可允许的范围时，即对所述热管的开口进行封口。

8.一种除去热管内部非凝结性气体的设备，用来与热管配合工作，包括阀门、抽真空装置以及连接所述阀门与所述抽真空装置的真空管路，其特征在于所述阀门的远离所述抽真空装置的一端与所述热管接通，且所述阀门为常闭状态，并以间歇方式做开阀与闭阀的动作。

9.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的阀门是电磁阀。

10.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的阀门是气动阀。

11.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的阀门与所述热管相接通的一端设有管接头，所述管接头与所述热管连接处设有密封圈。

12.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于其进一步包括与阀门相连接的控制装置，用来控制所述的阀门开阀次数、每次开阀停留时间、以及每次间隔开阀时间。

13.如权利要求12所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的控制装置是可编程控制器。

14.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的抽真空装置是真空泵。

15.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于在所述的阀门与所述抽真空装置之间的真空管路上串接有压力缓冲装置。

16.如权利要求15所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于所述的压力缓冲装置是稳压器。

17.如权利要求8所述的除去热管内部非凝结性气体的设备，其特征在于其进一步包括靠近所述热管末端的加热装置。

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