一种平板式微型环路热管及其注液排气方法技术

本发明专利技术提供了一种平板式微型环路热管及其排气注液方法，所述热管包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，还包括第一注液排气孔和第二注液排气孔，所述第一注液排气孔和第二注液排气孔位于热管的同一侧，其中第一注液排气孔连通液体管道，第二注液排气孔连通蒸汽管道。本发明专利技术提供了一种新式结构的热管及其排气注液方法，能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。

Plate type miniature loop heat pipe and liquid injection and exhaust method thereof

The invention provides a micro flat loop heat pipe and exhaust gas injection method, the heat pipe includes upper cover and the upper cover plate and the motherboard package together, the motherboard comprises an evaporation chamber, a condensing chamber, connecting the steam pipeline and liquid pipeline between the evaporation chamber and the condensing chamber also includes a first the liquid injection vent and second injection vent, the same side of the first injection vent and second injection holes in the exhaust heat pipe, wherein the first liquid injection vent hole communicated with the liquid pipeline, second liquid injection vent hole communicated with the steam pipe. The invention provides a new structure heat pipe and an exhaust liquid injection method thereof, which can reduce the insoluble gas in the heat pipe and improve the heat exchange efficiency of the heat pipe.

【技术实现步骤摘要】
一种平板式微型环路热管及其注液排气方法
本专利技术属于换热器领域，尤其涉及平板式微型环路热管系统。
技术介绍
随着微电子和信息技术的飞速发展，器件与电路的高度集成化和小型化成为重要的发展趋势，但集成度提高所带来的芯片单位面积发热强度攀升和温度升高将严重威胁装置和设备的可靠性。已有研究发现微电子芯片具有表面发热分布不均匀的特点，某些局部热点处的热流强度甚至可高达1000w/cm2，其被认为是造成芯片失效乃至损坏的关键原因。为此，开发直接给芯片降温并提高其整体均温性的微型冷却器已成为近年来热控制研究关注的热点。微型环路热管就是近年来为了适应这种需要而开发的一种重要的微型冷却器。作为气液两相相变换热器件，微型热管具有结构小巧和在较小的温度梯度内可以进行较大热量传输的特点。目前现有技术的微型平板热管，排气和注液会导致热管内残留有不溶气体，从而导致热管的换热效率下降。本专利技术提供了一种新式结构的热管及其排气注液方法，能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高效且结构微小的平板式微型环路热管系统，提高对微型芯片的散热能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种平板式微型环路热管，包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，其特征在于，还包括第一注液排气孔和第二注液排气孔，所述第一注液排气孔和第二注液排气孔位于热管的同一侧，其中第一注液排气孔连通液体管道，第二注液排气孔连通蒸汽管道。作为优选，第一注液排气孔和第二注液排气孔位于蒸发室一侧。作为优选，所述液体管道与蒸发室之间通过毛细管连通，所述第一注液排气孔连接在毛细管上。作为优选，所述第一注液排气孔连通液体补偿室，所述液体补偿室通过管路连接毛细管。作为优选，上盖板上设置空腔，所述空腔设置在与多孔介质薄片相对的位置，所述第二注液排气孔与蒸发室不直接连通，而是通过空腔连通蒸发室。作为优选，所述空腔与蒸汽管道连通,所述的多孔介质薄片的孔隙率为K，多孔介质的厚度为H1，所述空腔的厚度为H2，则满足如下条件：H2＝a*Ln(K*H1)-b，其中200<a<210，760<b<770；作为优选，如前面所述的环路热管的注液排气方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，从第一注液排气孔向热管内充蒸汽，直到蒸汽从第二注液排气孔开始排出；步骤二，从第一注液排气孔向热管内充液体；步骤三，充入的液体适量后，密封第一注液排气孔和第二注液排气孔。作为优选，第一注液排气孔连接铜管，铜管上装有控制阀，控制气液流动来完成排气注液。作为优选，在第二注液排气孔处设置温度气压监测装置，来监测装置的温度以及运行情况，并通过气体的气压和温度算出装置内气体的体积，进而控制装置的排气注液。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)通过设置两个排气注液孔，可以快速的实现热管的排气和充液，而且能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。2)通过设置在第一排气注液孔内充蒸汽，先将其它液体和气体排出后再充液体，而且蒸汽最后冷凝作为热管填充液，能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。3)本专利技术通过多次试验，得到一个最优的平板型微型环路热管优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。附图说明图1是本专利技术平板型微型环路热管主板的示意图；图2是本专利技术平板型微型环路热管盖板示意图；图3是本专利技术平板型微型环路热管蒸发室A-A截面示意图；图4是本专利技术平板型微型环路热管气液管道C-C截面示意图；图5是本专利技术平板型微型环路热管B-B截面示意图；图6是本专利技术平板型微型环路热管多孔介质毛细芯示意图；图7是本专利技术平板型微型环路热管三维示意图。附图标记如下：附图标记如下：1主板，2蒸发室，3液体补偿室，4-1,4-2注液排气小孔，5隔热通孔，6液体管道，7蒸汽管道，8冷凝室，9上盖板浅腔位置，10上盖板，11薄片型多孔介质毛细芯具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。如图1所示，一种平板式微型环路热管，包括主板1和上盖板10，所述上盖板10与主板1封装在一起，所述主板1包括蒸发室2、冷凝室8，蒸发室2和冷凝室8之间连接蒸汽管道7和液体管道6，还包括第一注液排气孔4-1和第二注液排气孔4-2，所述第一注液排气孔4-1和第二注液排气孔4-2位于热管的同一侧，如图1展示了位于蒸发室2一侧。其中第一注液排气孔4-1连通液体管道6，第二注液排气孔4-2连通蒸汽管道7。通过设置两个排气注液孔，可以实现一个孔充液体和蒸汽，一个孔排气和液体，快速的实现热管的排气和充液，而且能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。通过第一注液排气孔4-1连通液体管道6，第二注液排气孔4-2连通蒸汽管道7，可以实现排气的时候，进入的蒸汽将推动液体，使得液体最后排出，排出液体后就很容易判断原有的液体和气体是否排空，保证热管内的工作流体的纯净。作为优选，第一注液排气孔4-1和第二注液排气孔4-2位于蒸发室2一侧。作为优选，所述液体管道6与蒸发室2之间通过毛细管连通，所述第一注液排气孔4-1连接在毛细管上。作为优选，所述第一注液排气孔连通液体补偿室3，所述液体补偿室3通过管路连接毛细管。作为优选，如前面所述的环路热管的注液排气方法，包括如下步骤：步骤一，从第一注液排气孔向热管内充蒸汽，直到蒸汽从第二注液排气孔开始排出；步骤二，从第一注液排气孔向热管内充液体；步骤三，充入的液体适量后，密封第一注液排气孔和第二注液排气孔。通过设置在第一排气注液孔内充蒸汽，先将其它液体和气体排出后再充液体，而且蒸汽最后冷凝作为热管填充液，避免引进其他气体，能够减少热管内的不溶气体，提高热管换热效率。作为优选，排气注液孔4可和外界的微细铜管相接，铜管上装有控制阀，控制气液流动来完成排气注液。注液完成后我们将小孔密封，从而形成一套密封的平板式微型环路热管系统。系统内部采取内循环。当然，可以选择的是，为了增加测量温度的准确性，我们可以在排气小孔处设置温度气压监测装置，来监测装置的温度以及运行情况，并通过气体的气压和温度算出装置内气体的体积，进而控制装置的排气注液。上述热管可以在开始制作的时候用于排气和充液，也可以在运行一段时间后进行排气和充液，使得热管的运行功能恢复。作为优选，所述蒸汽管道7和液体管道6之间通过隔热通孔5分开。本专利技术的环路热管，将蒸汽管道7和液体管道6全部设置在一块主板1上，使得结构小型化，能够直接贴合到微型芯片表面，将热量直接带走，散热效率高，可以广泛应用于电子芯片等微小部件的散热。本专利技术通过设置隔热通孔5，将气液分开传输，可以有效地将热量聚集在蒸发器处，从而将热量高效的通过气液管道转移到冷凝室进行散热。避免热量扩散到液体管道，使液体管道中的液体蒸发形成气泡，从而阻碍整个循环的流畅运行，从而不能实现气液相分开这一最初的原则。作为优选，所述的隔热通孔5是主板1上设置的通道槽。作为优选，所述的通道槽在厚度方向上贯穿整个主板1。即如图4所示。通过在主板厚度上贯通整个主板，可以使得蒸汽管道7和液体管道6之间彻底隔开，进一步增加了蒸汽管道7和液体管道6之间的隔热性能。作为优选，所述的上盖板10上设置与主板1上通道槽相对应的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板式微型环路热管，包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，其特征在于，还包括第一注液排气孔和第二注液排气孔，所述第一注液排气孔和第二注液排气孔位于热管的同一侧，其中第一注液排气孔连通液体管道，第二注液排气孔连通蒸汽管道。

【技术特征摘要】
1.一种平板式微型环路热管，包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，其特征在于，还包括第一注液排气孔和第二注液排气孔，所述第一注液排气孔和第二注液排气孔位于热管的同一侧，其中第一注液排气孔连通液体管道，第二注液排气孔连通蒸汽管道。2.如权利要求1所述的环路热管，其特征在于，第一注液排气孔和第二注液排气孔位于蒸发室一侧。3.如权利要求2所述的环路热管，其特征在于，所述液体管道与蒸发室之间通过毛细管连通，所述第一注液排气孔连接在毛细管上。4.如权利要求3所述的环路热管，其特征在于，所述第一注液排气孔连通液体补偿室，所述液体补偿室通过管路连接毛细管。5.如权利要求1-4之一所述的环路热管，其特征在于，上盖板上设置空腔，所述空腔设置在与多孔介质薄片相对的位置，所述第二注液排气孔与蒸发室不直接连通，而是通过空腔连通蒸发室。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，年显勃，刘勇，王韬，齐超，宋金圣，邓伊涵，曲芳仪，陈子昂，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37