[發明專利]一種利用互補式通道改進扁平微槽道熱管傳熱性能的方法

有效

• 申請號: 201611072773.6
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106839836B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 程攻;孫志堅;黃浩;胡亞才;俞自濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種利用互補式通道改進扁平微槽道熱管傳熱性能的方法，通過插入填充物或刻蝕微槽道端部的方法形成互補式通道，配合雙冷凝段結構，改進扁平微槽道熱管傳熱性能，使熱管在加速度與微槽道方向垂直時具有向兩個方向傳熱的能力；在熱管處在變加速度運動狀態時，利用合外力增強扁平微槽道熱管對單側液體的抽吸力，增強單方向的傳熱性能以彌補另一方向的傳熱惡化，維持熱管的正常運行，通過互補式通道布置使得蒸發段區域分散覆蓋雙向互補的微槽道，使熱管在變加速度情況下蒸發段仍具有較好的均溫性。

技術領域

本發明涉及一種利用互補式通道改進扁平微槽道熱管傳熱性能的方法，屬于扁平熱管傳熱技術領域。

背景技術

目前電子器件的高頻、高速化伴隨著越來越小的體積和厚度，使得單位容積的電子器件發熱量急劇增大，而電子器件厚度越來越薄，展向面積越來越大，圓截面的熱管由于截面原因對薄設備的適應性較差，具有相對較大的熱阻，扁平化的熱管結構受到了越來越多的關注。

微槽道熱管及微熱管陣列是常用的熱管結構之一，采用微槽道結構，其更適應扁平化的結構，由于微槽道可直接開于平板結構上，而燒結吸液芯圓熱管扁平化處理可能影響吸液芯的結構，造成傳熱性能下降，因此微槽道結構扁平熱管在厚度較薄的電子器件應用中具有明顯優勢。相比于燒結吸液芯和絲網吸液芯熱管，微槽道熱管滲透率較高，液體流動阻力較小，但毛細力相對較小，因此當熱管內液體流動受合外力阻止時，毛細力可能小于合外力，液體無法順利從冷凝段流回蒸發段，使熱管不能正常工作，導致微槽道熱管在變加速度情況下的傳熱性能較差。

目前電子器件散熱條件越來越苛刻，部分場合難以布置肋片和風扇結構，限制了平板均熱板的使用；部分航空航天應用場合要求熱管具有抗重力、適應變加速度的能力，限制了扁平微槽道熱管的使用，部分航空航天應用場合熱源布置不均，需要熱管有較好的均溫性能。因此改進扁平微槽道熱管的傳熱性能，使之在變加速度情況下能正常運行、保持較好的均溫性是扁平微槽道熱管所需要解決的問題之一。

發明內容

本發明針對扁平微槽道熱管在變加速度情況下傳熱惡化和均溫性下降的問題，提出一種利用互補式通道改進扁平微槽道熱管傳熱性能的方法。目的是使扁平微槽道熱管可以向兩個方向進行傳熱，提高扁平微槽道熱管在變加速度情況下的傳熱性能，防止熱管失效，并仍能保持堪比水平狀態下的均溫性能。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

在扁平微槽道熱管的蒸發段采用互補式通道結構實現熱管向兩個相對方向的并行傳熱，其中互補式通道的位置為熱源所在的蒸發段區域，熱管采用雙冷凝段結構，冷凝段分別居于蒸發段兩側，所在區域覆蓋部分微槽道。互補式通道結構可采用中心對稱式，為避免軸向長度增加造成的傳熱能力下降，也可根據熱源的具體位置對互補式通道位置進行調整，但仍需保持互補式結構。

針對兩種不同結構的扁平微槽道熱管，可采用如下二種方式實現互補式通道結構。形成改進的扁平微槽道熱管。

1.所述的改進扁平微槽道熱管內設置有若干平行排列的并列微槽道結構，所述的并列微槽道結構之間通過間壁隔開；并列微槽道結構的一端填充有填充物，另一端無填充物，且相鄰的并列微槽道結構的有填充物端和無填充物端交替排列；填充物插入深度小于并列微槽道結構長度的一半；改進扁平微槽道熱管插有填充物的兩端構成冷凝段；冷凝段之間的區域為蒸發段。

優選的所述的并列微槽道結構為2～4列微槽道組成的微槽道組合，所述的微槽道截面形狀為矩形、梯形或三角形，微槽道寬度不超過0.6mm；填充物的材料為真空橡膠塞，真空橡膠塞表面涂有真空脂；間壁與整個扁平微槽道熱管管體形成一體。