CN203980981U - 一种超薄轻量级环路热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超薄轻量级环路热管，包括金属基板、金属盖板和弯管，所述金属基板的两端分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述金属基板的中部设有多个第三凹槽，多个所述第三凹槽平行排列形成具有毛细作用力的通道，此通道的两端分别连通第一凹槽和第二凹槽；所述金属盖板的边缘与金属基板的边缘密封连接，所述金属基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金属盖板形成蒸发腔，所述蒸发腔内填充有工质，所述弯管的两端分别与第一凹槽和第二凹槽连通。本实用新型降低了接触热阻，从而提高了散热效果和散热速率；同时，本实用新型增加了环路热管与热源之间的接触面积，减小了工质在通道内受到的流动阻力，能迅速启动，提高了散热效率。

Description

一种超薄轻量级环路热管

技术领域

本实用新型涉及传热设备技术，具体涉及一种超薄轻量级环路热管。

背景技术

随着电动汽车、电子行业、航空航天业以及设备制造业等行业的迅猛发展，现代工业对散热的要求也越来越高。近几年来，由于高热流密度元件、设备等的诞生，传统的风冷散热已经达到散热极限而远不能满足散热要求，液冷散热也因其成本高、系统复杂以及有渗漏等缺点一直难以得到普及应用。环路热管作为一种高效的相变传热装置，主要通过传热工作介质的两相变化传递热量，在散热系统上显得越来越重要。目前，对电动汽车、电子行业、航空航天业以及设备制造业等中的热源散热普遍采用回路型重力热管、脉动热管或烧结热管。

但目前的环路热管还存在以下缺陷：1、热管大多为圆管状，其与热源的接触面积少，散热效果差；2、热管内使用烧结的毛细结构，这造成工质遇到的阻力较大，无法迅速启动，散热效率低；3、热管需要向管填充材料烧结毛细结构，这结构复杂，加工不方便，重量较大；4、热管多为圆形管，这造成热管与热源的贴合度不高，且安装不方便；5、同一种热管只适用于电动汽车或电子行业或航空航天业，无法同时满足电动汽车、电子行业、航空航天业以及设备制造业等行业的需求，故热管的通用性差，适用范围小。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，散热效率高、启动迅速的超薄轻量级环路热管。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本超薄轻量级环路热管，包括金属基板、金属盖板和弯管，所述金属基板的两端分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述金属基板的中部设有多个第三凹槽，多个所述第三凹槽平行排列形成具有毛细作用力的通道，此通道的两端分别连通第一凹槽和第二凹槽；所述金属盖板的边缘与金属基板的边缘密封连接，所述金属基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金属盖板形成蒸发腔，所述蒸发腔内填充有工质，所述弯管的两端分别与第一凹槽和第二凹槽连通。

优选的，为提高结构的紧凑性，所述第三凹槽和第一凹槽垂直设置，同时所述第三凹槽与第二凹槽垂直设置。此结构保证了金属基板被充分利用，这使第三凹槽排列紧凑；同时，第三凹槽紧密排列时还保证第三凹槽形成通道具有良好的毛细作用力，从进一步提高了散热效率及保证及时启动。

优选的，所述第三凹槽的槽宽为1mm～5mm，所述第三凹槽的槽深为0.4mm～0.8mm；在相邻2个所述第三凹槽之间具有分隔部，此分隔部的宽度为1mm～5mm。此设计，第三凹槽的宽度较小，从而可使通道具有很好的毛细作用。

优选的，为保证工质流动流畅，所述第一凹槽的槽深、第二凹槽的槽深和第三凹槽的槽深均相等。

优选的，为减少变形，所述第一凹槽和第二凹槽中均设有多个突起，多个突起均匀分布；所述多个突起均与金属盖板焊接。

优选的，所述突起的截面呈方形或圆形。具体的，突起的截面形状还可为其他图形。

优选的，所述金属基板和金属盖板均呈方形。

优选的，所述金属基板设有与蒸发腔连通的注液口。注液口用于向蒸发腔注入或倒出工质，则工质可进行更换，以适应不同的需要。通过注液口注入的工质为水、乙醇和丙醇等中的一种。

优选的，为进一步提高散热效率，所述的超薄轻量级环路热管还包括翅片组件，所述翅片组件包括翅片座和多张翅片，多张所述翅片均固定于翅片座的一侧面，所述翅片座的另一侧面与弯管连接。

优选的，为方便安装，所述翅片座的另一侧面设有安装槽，所述弯管嵌入安装槽，同时所述弯管与翅片底的另一侧面焊接。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：

1、本超薄轻量级环路热管中的蒸发腔主要由金属基板第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金属盖板，这使蒸发腔呈板状结构，增加了蒸发腔与热源之间的贴合面积，大大降低了接触热阻，从而提高了散热效果和散热速率。

2、本超薄轻量级环路热管的蒸发腔内设有多个第三凹槽构成的具有毛细作用力的通道，则工质在通道内受到的流动阻力小，这能迅速启动，提高了散热效率。

3、本超薄轻量级环路热管中的第一凹槽、第二凹槽和通道均采用铣床加工，不需要像传统的热管进行填充、烧结等工序，这加工工序少、简单，降低了制造成本，同时还具有重量轻的特点。

4、本超薄轻量级环路热管的蒸发腔主要由板状的金属基板和金属盖板等构成，且金属基板的表面平滑，这非常方便将本超薄轻量级环路热管安装于热源，且金属基板与热源的贴合度高。

5、本超薄轻量级环路热管具有紧凑高效、节能、环保、结构简单、成本低、体积小、安装方便、运行稳定且可靠等特点，且可电动汽车、电子行业、航空航天业以及设备制造业等行业，使用范围广，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型的超薄轻量级环路热管的正视图。其中，金属盖板和翅片组件没画出。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是本实用新型金属基板仰视方向的局部示意图。

图4是本实用新型翅片组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1至图3所示的超薄轻量级环路热管，包括金属基板1、金属盖板和弯管2，所述金属基板1的两端分别设有第一凹槽3和第二凹槽4，所述金属基板1的中部设有多个第三凹槽5，多个所述第三凹槽5平行排列形成具有毛细作用力的通道6，此通道6的两端分别连通第一凹槽3和第二凹槽4；所述金属盖板的边缘与金属基板1的边缘密封连接，所述金属基板1、第一凹槽3、第二凹槽4、第三凹槽5和金属盖板形成蒸发腔，所述蒸发腔内填充有工质，所述弯管2的两端分别与第一凹槽3和第二凹槽4连通。

工质采用水、乙醇或丙醇中的任意一种。通过注液口7向蒸发腔充液，充液率为蒸发腔的1～2倍，本实施例优选1.5倍。当完成充液后，使用真空设备对蒸发腔和弯管2的内腔进行抽真空，接着封闭注液口7。而金属基板1和金属盖板使用的金属材料为铜，利用铜的高导热性。

在实际应用中，如图1，位于金属基板1上端的为第一凹槽3，第一凹槽3用于集气，而位于金属基板1下端的为第二凹槽4，第二凹槽4用于储液。则位于通道6中的液态工质受热后，液态工质转化为气态工质，气态工质上升到第一凹槽3，这此气态工质自第一凹槽3进入弯管2内进行冷却；气态工质在弯管2内经过冷却后，又恢复为液态工质，这些液态工质自弯管2内进入第二凹槽4。由于第三凹槽5形成的通道6具有毛细作用力，则位于第二凹槽4的液态工质被吸上通道6中，位于通道6内的液态工质再次受热转化为气态工质，这些气态工质再次上升到第一凹槽3。如此工质通过液态和气态的转换形成循环，从而实现散热效果。

本实施例中，如图2和图3所示，金属基板1的厚度为1mm，通过铣床对金属基板1进行加工，铣出第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5。且第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5的槽深均为0.6mm。同时，第三凹槽5的槽度为3mm，在相邻2个所述第三凹槽5之间的分隔部10的宽度为3mm。

为提高结构的紧凑性，所述第三凹槽5为矩形机槽，且所述第三凹槽5和第一凹槽3垂直设置，同时所述第三凹槽5与第二凹槽4垂直设置。此结构保证了金属基板1被充分利用，这使第三凹槽5排列紧凑；同时，第三凹槽紧5密排列时还保证第三凹槽5形成的通道6具有良好的毛细作用力，从进一步提高了散热效率及保证散热工作及时启动。

为减少变形，所述第一凹槽3和第二凹槽4中均设有多个突起8，多个突起8均匀分布；所述多个突起8均与金属盖板焊接。为方便加工，此突起8的截面呈方形。如图1所示，位于第一凹槽3中的多个突起8均匀分布成3行，而位于第二凹槽4中的多个突起8分成2组，其中一组以一行的形式均匀分布第二凹槽4的下侧，而另一组以2行为一单元，2个单元分布位于第二凹槽4的左、右两端。

所述金属基板1和金属盖板均呈方形。方形的设计，这不仅方便加工金属基板1和金属盖板，同时也方便安装于热源。

所述金属基板1设有与蒸发腔连通的注液口7。注液口用于向蒸发腔注入或倒出工质，则工质可进行更换，以适应不同的需要。

为进一步提高散热效率，如图4所示，所述的超薄轻量级环路热管还包括翅片组件9，所述翅片组件9包括翅片座91和多张翅片92，多张所述翅片92均固定于翅片座91的一侧面，所述翅片座91的另一侧面与弯管2连接。翅片组件9采用铝金属制作而成。铝金属导热快，翅片组件9安装于弯管2，利用扩大散热面积来增加散热效率。

为方便安装，所述翅片座91的另一侧面设有安装槽911，所述弯管2嵌入安装槽911，同时所述弯管2与翅片底91的另一侧面焊接。此设计不仅方便加工，且方便安装。

实施例2

本超薄轻量级环路热管除以下技术特征外同实施例1：所述第三凹槽5的槽宽为3，所述第三凹槽5的槽深为0.5mm；在相邻2个所述第三凹槽5之间的分隔部10的宽度为3mm。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超薄轻量级环路热管，其特征在于：包括金属基板、金属盖板和弯管，所述金属基板的两端分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述金属基板的中部设有多个第三凹槽，多个所述第三凹槽平行排列形成具有毛细作用力的通道，此通道的两端分别连通第一凹槽和第二凹槽；所述金属盖板的边缘与金属基板的边缘密封连接，所述金属基板、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和金属盖板形成蒸发腔，所述蒸发腔内填充有工质，所述弯管的两端分别与第一凹槽和第二凹槽连通。

2.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述第三凹槽和第一凹槽垂直设置，同时所述第三凹槽与第二凹槽垂直设置。

3.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述第三凹槽的槽宽为1mm～5mm，所述第三凹槽的槽深为0.4mm～0.8mm；在相邻2个所述第三凹槽之间具有分隔部，此分隔部的宽度为1mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述第一凹槽的槽深、第二凹槽的槽深和第三凹槽的槽深均相等。

5.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述第一凹槽和第二凹槽中均设有多个突起，多个突起均匀分布；所述多个突起均与金属盖板焊接。

6.根据权利要求5所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述突起的截面呈方形或圆形。

7.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述金属基板和金属盖板均呈方形。

8.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述金属基板设有与蒸发腔连通的注液口。

9.根据权利要求1所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：还包括翅片组件，所述翅片组件包括翅片座和多张翅片，多张所述翅片均固定于翅片座的一侧面，所述翅片座的另一侧面与弯管连接。

10.根据权利要求9所述的超薄轻量级环路热管，其特征在于：所述翅片座的另一侧面设有安装槽，所述弯管嵌入安装槽，同时所述弯管与翅片底的另一侧面焊接。