热管制造技术

本实用新型专利技术涉及相变换热设备技术领域，公开了一种热管，包括内部设有空腔的管壳以及贴设于所述管壳的内壁的吸液芯，还包括侧壁设有至少一个出液口的液体分配器以及与所述出液口一一对应的热敏出液组件，所述液体分配器安装于所述空腔内；所述热敏出液组件用于封闭所述出液口，且所述热敏出液组件在关闭构型和开放构型之间可转换。该热管在出现干烧状态而温度刚有所升高时，能够自动给蒸发段补充冷却液，以强化热管换热性能，满足瞬时高效散热需求，保证热管在热源功率短时突增的情况下仍能正常工作，使热管的临界热流密度得到提高。

heat pipe

【技术实现步骤摘要】
热管
本技术涉及相变换热设备
，尤其涉及一种热管。
技术介绍
随着微机电系统技术的发展，电子器件集成化和高频化程度不断提高，特征尺寸不断减小，单位容积的发热量不断增大，设备紧凑化的设计又使得散热更加困难，因此迫切需要解决高效散热技术难题。传统的风冷和液体对流换热技术很难将大量热量及时带走，造成电子器件温度升高，大大降低其实用性和可靠性。因此，微小空间高热通量的散热技术已经成为制约信息、电子、航空航天以及国防军事技术的关键因素之一。热管作为一种相变换热方式，与传统的风冷和液体对流换热相比，换热系数具有显著提升且传热热阻很小，可将大量热量通过很小的截面积远距离传输而无需外加动力，是一种非常有效的散热方式。然而，目前热管的临界热流密度依然不能满足高端电子器件的散热需求，限制热管临界热流密度的主要原因是受限于吸液芯的回液能力，当蒸发段的冷却液蒸发速度大于吸液芯的回液速度时，热管将进入干烧状态，温度会迅速增加，导致热管失效，这使得目前热管的临界热流密度依然不能满足高端电子器件的散热需求。尤其在某些突发情况下导致电子器件热源热量突然增大超过热管原设计换热极限值时，热管的干烧将会导致电子器件的损坏，危害整个电子系统的安全。
技术实现思路
本技术实施例提供一种热管，用以解决现有的热管的临界热流密度不能满足高端电子器件的散热需求、易出现干烧失效的问题，以强化热管换热性能。本技术实施例提供一种热管，包括内部设有空腔的管壳以及贴设于所述管壳的内壁的吸液芯，还包括侧壁设有至少一个出液口的液体分配器以及与所述出液口一一对应的热敏出液组件，所述液体分配器安装于所述空腔内；所述热敏出液组件用于封闭所述出液口，且所述热敏出液组件在关闭构型和开放构型之间可转换。其中，所述热敏出液组件为双金属片，所述双金属片包括相互贴接的主动层和被动层，所述主动层的热膨胀系数大于所述被动层的热膨胀系数；所述主动层贴覆于所述出液口。其中，所述热敏出液组件包括永磁铁、弹片和热敏铁氧体磁芯，所述永磁铁固接于所述液体分配器的内壁；所述弹片的一端固接于所述液体分配器的外侧，所述弹片的另一端固接于所述热敏铁氧体磁芯，所述热敏铁氧体磁芯用于被所述永磁铁吸引，以带动所述弹片封闭所述出液口。其中，还包括设于所述管壳的外部的储液单元，所述液体分配器的端部设有至少一个连接于所述储液单元的进液口。其中，所述管壳沿所述管壳的轴向分为依次连通的蒸发段、绝热段和冷凝段，所述绝热段的外壁包覆有隔热层，所述储液单元固接于所述隔热层的外表面。其中，所述储液单元的上部设有毛细管，所述毛细管的一端连通所述储液单元的储液腔，所述毛细管的另一端与位于所述冷凝段的所述吸液芯相连。其中，所述出液口包括出液孔和通气孔，所述出液孔朝向所述蒸发段，所述通气孔朝向所述冷凝段。其中，所述液体分配器安装于所述绝热段，且所述液体分配器靠近所述蒸发段。其中，所述冷凝段的外壁安装有翅片。其中，所述吸液芯为丝网吸液芯、沟槽吸液芯、丝束吸液芯或者烧结吸液芯。本技术实施例提供的热管，包括内部设有空腔的管壳以及贴设于管壳的内壁的吸液芯，还包括侧壁设有至少一个出液口的液体分配器以及与出液口一一对应的热敏出液组件，空腔和液体分配器内均用于盛装冷却液，空腔内的冷却液在管壳的一端受热蒸发，蒸汽流动至管壳的另一端放热冷凝，重新生成的冷却液在吸液芯的毛细作用下重新回流至蒸发段。正常工况下冷却液的蒸发速度与吸液芯的回液速度相当，此时热敏出液组件处于关闭构型，封闭出液口；当发热源因突发原因导致其功率增加从而使吸液芯的回液速度跟不上冷却液的蒸发速度时，热管将处于干烧状态而导致热管内部温度有所升高，此时热敏出液组件因为受热而转换为开放构型，开启出液口，使得液体分配器中的冷却液流入管壳中对其进行自动补液。该热管在出现干烧状态而温度刚有所升高时，能够自动给蒸发段补充冷却液，以强化热管换热性能，满足瞬时高效散热需求，保证热管在热源功率短时突增的情况下仍能正常工作，使热管的临界热流密度得到提高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例中的一种热管的结构示意图；图2是图1中A部分的局部放大图；图3是本技术实施例中的一种热管的俯视图；图4是本技术实施例中的一种热敏出液组件处于关闭构型时的示意图；图5是图4中的热敏出液组件处于开放构型时的示意图；附图标记说明：1：管壳；11：空腔；12：蒸发段；13：绝热段；14：冷凝段；2：吸液芯；3：液体分配器；31：出液口；311：出液孔；312：通气孔；32：进液口；4：双金属片；5：储液单元；51：毛细管；6：隔热层；7：冷却液；8：热敏磁性单元；81：永磁铁；82：弹片；83：热敏铁氧体磁芯。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在技术实施例中的具体含义。图1是本技术实施例中的一种热管的结构示意图，图2是图1中A部分的局部放大图，图3是本技术实施例中的一种热管的俯视图，如图1～图3所示，本技术实施例提供的一种热管，包括内部设有空腔11的管壳1以及贴设于管壳1的内壁的吸液芯2，还包括侧壁设有至少一个出液口31的液体分配器3以及与出液口31一一对应的热敏出液组件，液体分配器3安装于空腔11内。热敏出液组件用于封闭出液口，且热敏出液组件在关闭构型和开放构型之间可转换。具体地，管壳1为一封闭的中空壳体，可以为圆形、方形或者其他形状。管壳1还可以设有连通空腔11的注液口，通过注液口对空腔11进行抽真空和注入冷却液7。空腔11具有一定的真空度，真空度可以根据实际需要的冷却液的类型和沸点温度进行确定。冷却液7可以采用低沸点液体，例如氨、乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热管，包括内部设有空腔的管壳以及贴设于所述管壳的内壁的吸液芯，其特征在于，还包括侧壁设有至少一个出液口的液体分配器以及与所述出液口一一对应的热敏出液组件，所述液体分配器安装于所述空腔内；所述热敏出液组件用于封闭所述出液口，且所述热敏出液组件在关闭构型和开放构型之间可转换。/n

【技术特征摘要】
1.一种热管，包括内部设有空腔的管壳以及贴设于所述管壳的内壁的吸液芯，其特征在于，还包括侧壁设有至少一个出液口的液体分配器以及与所述出液口一一对应的热敏出液组件，所述液体分配器安装于所述空腔内；所述热敏出液组件用于封闭所述出液口，且所述热敏出液组件在关闭构型和开放构型之间可转换。


2.根据权利要求1所述的热管，其特征在于，所述热敏出液组件为双金属片，所述双金属片包括相互贴接的主动层和被动层，所述主动层的热膨胀系数大于所述被动层的热膨胀系数；所述主动层贴覆于所述出液口。


3.根据权利要求1所述的热管，其特征在于，所述热敏出液组件包括永磁铁、弹片和热敏铁氧体磁芯，所述永磁铁固接于所述液体分配器的内壁；所述弹片的一端固接于所述液体分配器的外侧，所述弹片的另一端固接于所述热敏铁氧体磁芯，所述热敏铁氧体磁芯用于被所述永磁铁吸引，以带动所述弹片封闭所述出液口。


4.根据权利要求2或3所述的热管，其特征在于，还包括设于所述管壳的外部的储液单元，所述液体分配器的端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄崇海，柯志武，王苇，林原胜，陈凯，李少丹，李献领，魏志国，肖颀，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42