[發明專利]具有多層微孔管陣列的三維平板熱管及其加工工藝

有效

• 申請號: 200910237079.9
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101738118A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 趙耀華;張楷榮;刁彥華
• 申請（專利權）人: 趙耀華
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/04;B23P15/26
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及換熱技術領域，特別涉及一種具有多層微孔管陣列的三維平板熱管及其加 工工藝。

背景技術

與自然對流和強制對流的換熱方式相比，由于相變換熱的方式傳熱效率高，利用相變 換熱技術的換熱器在工業中得到了廣泛的應用，在此類相變換熱器技術中，最典型的要屬 熱管換熱器技術，熱管的主要傳熱方式為蒸發和冷凝，具有傳熱能力大、溫度控制能力強、 傳熱效率高的特點。

傳統的熱管一般是采用具有一定直徑的圓管，灌裝工質后兩端封閉，這種結構相較其 它的熱管，如管殼式換熱器、板式換熱器等，不但換熱效率高，而且具有體積小，使用壽 命長，免維護等優點。但熱管的制作工藝如毛細芯材料的制備及維護過程非常復雜，這使 得其應用受到很大的限制，而且普通熱管與元件被冷卻面接觸面積小，導致等效熱阻大。

對于平板換熱面，采用平板式的熱管具有熱阻小、換熱效率高的特性，現有的平板式 的熱管通常有兩種結構：一種是傳統的平板式的熱管，主要采用單一熱管結構，其內部承 壓能力、可靠性、局部最大換熱密度以及最大熱輸送能力都受到很大限制。另外一種是本 申請人提供的新型的平板熱管，見申請號為：200910078903.0，名稱為一種具有層列微槽微 熱管群的新型平板熱管的發明專利申請，該申請的平板熱管包括由整體擠壓而成的金屬質 平板，并在平板內部設置有一個以上并排排列的陳列式通孔，通孔內灌裝工質，平板兩端 密封，從而構成一整體的平板熱管，工藝簡單，省去了現有熱管制作時如毛細芯材料制備 等工藝，增強了液體工質的換熱能力，提高換熱效率。該平板熱管雖然克服了傳統的平板 式的熱管的弊病，但是由于是單層微孔管陣列的平板熱管，平板熱管的強度和可靠性還有 待提高，而且平板熱管與換熱對象之間的接觸面積有限，故兩者之間形成有限面積的換熱 面，即平板熱管中作為吸熱部分的蒸發段的面積以及作為散熱部分的冷凝段的面積都是有 限的，若想提高局部最大的換熱密度，只能通過縮小平板熱管內的并排排列的通孔之間的 距離以及通孔自身的直徑，這就會對擠壓工藝的要求有所提高，還會影響平板熱管的強度 和可靠性。而且在現有技術中將并排排列的熱管的端頭密封的工藝通常是將熱管端頭封蓋 或者將熱管裝入套筒中再將套筒口焊接封蓋或者將端頭熔融整體釬焊加工為一體，工藝十 分復雜，而且密封性和可靠性能低。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種新型的具有多層微孔管陣列的三 維平板熱管，能夠提高局部最大的換熱密度，具有熱阻小、換熱效率高、承壓能力強、可 靠性高的優點。本發明還提供一種所述三維平板熱管的加工工藝。本發明的技術方案如下：

一種具有多層微孔管陣列的三維平板熱管，其特征在于：包括由金屬材料經過擠壓或 沖壓成型的具有兩層或兩層以上平行排布的微孔管陣列的導熱體，所述每層微孔管陣列包 括兩個或兩個以上平行排布的微孔管，所述微孔管內灌裝有起相變換熱作用的工質，所述 導熱體的兩端密封且至少一端頭具有由冷焊形成的漸變收縮的封口帶。

所述導熱體的至少一縱截面在該封口帶處的外側邊沿微孔管管長方向漸變收縮為一 點，所述外側邊為相對內凹的兩條弧形邊。

所述導熱體的至少一縱截面在該封口帶處的內側邊沿微孔管管長方向漸變收縮為一 點，所述內側邊為相對內凹的兩條弧形邊。

導熱體在封口帶所在端具有由錫焊或高頻焊形成的卷曲的加固焊口和/或所述導熱體在 封口帶所在端的外部設置有保護套。

所述平行排布的微孔管陣列平行于導熱體的條狀或板狀橫向寬度較寬的表面。

設置微孔管的通道橫截面的長寬比在至1.5之間，所述三維平板熱管的最小管壁與各 微孔管等效直徑的比值均大于等于0.2。

當導熱體的總厚度小于等于3mm時，所述封口帶漸變收縮的延展長度與導熱體總厚度 的比值在0.75至1.5之間；當導熱體的總厚度在3mm至5mm之間時，所述封口帶漸變收 縮的延展長度與導熱體總厚度的比值在0.6至1.5之間；當導熱體的總厚度大于5mm時， 所述封口帶漸變收縮的延展長度與導熱體總厚度的比值在0.5至1.5之間。

所述各微孔管兩端均封閉，各微孔管均為獨立熱管結構，形成三維微熱管陣列；或所 述各微孔管一端在導熱體內開放，即各微孔管彼此連通，但導熱體該端封閉，各微孔管另 一端封閉，各微孔管為半獨立熱管結構，形成三維微孔管陣列的單一整體熱管。