一种平板脉动热管及加工方法技术

本发明专利技术提供一种平板脉动热管及加工方法，属于脉动热管技术领域，包括板体和开设在板体内部的脉动热管流道，脉动热管流道内充注有工质，脉动热管流道包括若干个流动增强流道和流动削弱流道，流动增强流道和流动削弱流道交替排布，相邻的流动增强流道和流动削弱流道之间设置有分支流道，分支流道一端与流动增强流道绝热段连通，分支流道另一端与流动削弱流道蒸发段连通，通过设置分支流道，分割流动削弱流道蒸发段内的气泡，从而使得流动增强流道内的流动压力与流动削弱流道内的流动压力差距增大的更快，实现工质流动压力的定向分配，更快的打破压力平衡状态，使得平板脉动热管内的工质循环流动启动更快，更及时的散热。更及时的散热。更及时的散热。

【技术实现步骤摘要】
一种平板脉动热管及加工方法


[0001]本专利技术涉及脉动热管
，特别涉及一种平板脉动热管及加工方法。

技术介绍

[0002]热管由于内部工质相变吸收和释放潜热的工作机理，具有较高的传热能力。其中，平板脉动热管无需吸液芯结构，具有易加工、成本低的优势。同时，脉动热管的“气液塞振荡”模式能够促成冷热端之间的快速传热。当脉动热管的不同管束之间形成了一定的压力差，就会打破原先工质的平衡状态，形成周期性的循环流动。脉动热管内部的流动状况与传热性能存在着直接的关联，工质在脉动热管内流动越顺畅，其传热性能便会越好。但是，传统的脉动热管在运行时，不同管束之间的工质存在着明显的气液冲突问题，工质在气液冲突作用下也只形成小幅度的振荡，在小幅振荡的过程中，蒸发段产生的脉动压力被大幅耗散，整体流动阻力偏大，工质难以进入循环流动的状态，导致散热效果不佳。
[0003]中国专利CN202120357934.6公开了基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其中液冷系统含有平板式脉动热管，所述平板式脉动热管具有工质充液口、一个或多个冲压制成的矩形回路通道，该工质充液口与回路通道相通，该工质充液口在充注工质后通过焊接封死；该专利采用的平板式脉动热管是整体为矩形，管路之间呈现蛇形，设置有冷凝段和蒸发段，该结构与传统的脉动热管存在同样的问题，工质在受热后形成气泡，但是管路之间蛇形管路直接连通，存在明显的气液冲突问题，流动压力各处较为均衡，很难快速的形成压力差，打破原先的平衡状态，导致脉动热管启动慢，流动效果差，影响整个热管理系统的散热效果。
[0004]平板脉动热管应用范围较多，除了前述提到的电池领域，还有电子芯片领域，随着电子芯片的小型化与集成化，芯片的热流密度呈指数级上升。传统的自然冷却、强制风冷热管理方案由于传热极限低、空间需求大等原因无法继续满足电子芯片日益增长的散热需求。基于这个原因，传统的芯片热管理方案容易造成电子芯片散热不及时、工作温度高、出现局部热点等问题，严重危及电子器件的工作寿命。因此基于电子芯片散热的应用背景，平板脉动热管应用在电子芯片热管理时，若能够通过某种技术手段改善脉动热管的流动，使其传热性能提升，则能够在不影响芯片散热能力的情况下，充分发挥其成本低廉的优势。
[0005]综上，现有技术的脉动热管单向循环产生慢，工质流动效果较差，导致换热能力不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术为克服以上技术问题，提供一种平板脉动热管，解决现有技术进行循环流动的时间长，导致换热效果不佳，不能及时对需散热物品进行散热的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种平板脉动热管，包括板体和开设在板体内部的脉动热管流道，所述脉动热管流道内充注有工质，所述脉动热管流道包括若干个流动增强流道和流动削弱流道，所述流动增强流道和流动削弱流道交替排布，
[0008]所述流动增强流道包括流动增强流道冷凝段、流动增强流道绝热段和流动增强流道蒸发段，所述流动削弱流道包括流动削弱流道冷凝段、流动削弱流道绝热段和流动削弱流道蒸发段，所述流动增强流道冷凝段和流动削弱流道冷凝段之间通过冷凝端连通流道连通，所述流动增强流道蒸发段和流动削弱流道蒸发段之间通过蒸发端连通流道连通，
[0009]相邻的流动增强流道和流动削弱流道之间设置有分支流道，所述分支流道一端与流动增强流道绝热段连通，所述分支流道另一端与流动削弱流道蒸发段连通。
[0010]优选的，分支流道与流动增强流道或流动削弱流道的夹角为30度。
[0011]优选的，所述板体包括流道基板和密封板，所述脉动热管流道开设在流道基板上，所述密封板与流道基板密封连接。
[0012]优选的，所述流动增强流道、流动削弱流道的宽度和深度均相等。
[0013]优选的，所述流动增强流道、流动削弱流道、分支流道的宽度为1
‑
3mm。
[0014]优选的，所述流动削弱流道冷凝段、流动削弱流道绝热段和流动削弱流道蒸发段的长度相等，所述流动增强流道冷凝段、流动增强流道绝热段和流动增强流道蒸发段的长度相等。
[0015]优选的，所述板体的材质为铜，所述工质为自湿润流体。
[0016]优选的，所述自湿润流体采用质量浓度0.1％的正庚醇水溶液，其表面张力效应可以降低流动阻力，其自湿润效应可以提高烧干的极限。
[0017]优选的，所述工质的充液率为40％
‑
70％。
[0018]优选的，所述流道基板的厚度小于3mm。
[0019]优选的，所述流动增强流道和流动削弱流道之间的间距为10
‑
15mm。
[0020]优选的，所述流动增强流道设置有4个，所述流动削弱流道设置有3个，所述分支流道设置有6个。
[0021]优选的，所述流动削弱流道蒸发段与分支流道连通处形成分叉口，所述流动削弱流道蒸发段位于分叉口处的宽度小于分支流道位于分叉口处的宽度。
[0022]优选的，所述流动削弱流道蒸发段设置有位于分叉口处的窄口段，所述窄口段沿流动削弱流道冷凝段至流动削弱流道蒸发段的方向上宽度逐渐缩小，所述分支流道设置有位于分叉口处的宽口段，所述宽口段沿靠近窄口段的方向上宽度逐渐增大。
[0023]一种平板脉动热管的加工方法，加工前述平板脉动热管，包括以下步骤，
[0024]步骤一：将流道基板开槽形成脉动热管流道，在脉动热管流道一端部开设有与外部连通的注液通道；
[0025]步骤二：将密封板与流道基板密封连接形成板体，用于将脉动热管流道封闭在板体内；
[0026]步骤三：通过与脉动热管流道连通的注液通道对脉动热管流道进行抽真空，抽真空完成后进行工质充注；
[0027]步骤四：充注完成后，封堵注液通道；
[0028]步骤五：对平板脉动热管进行气密性检测，气密性符合要求则加工完成。
[0029]优选的，所述步骤二，密封板与流道基板之间填充有焊锡膏，所述焊锡膏位于脉动热管流道外侧。
[0030]优选的，所述步骤一流道基板开槽采用铣刻槽道。
[0031]一种电子芯片热管理装置，包括前述平板脉动热管，所述板体靠近蒸发端连通流道的一端与电子芯片紧贴，所述板体靠近冷凝端连通流道的一端设置有散热装置。
[0032]优选的，所述散热装置为风扇或者散热翅片。
[0033]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0034]1、通过设置分支流道，分割流动削弱流道蒸发段内的气泡，从而使得流动增强流道内的流动压力与流动削弱流道内的流动压力差距增大的更快，实现工质流动压力的定向分配，更快的打破压力平衡状态，使得平板脉动热管内的工质循环流动启动更快，更及时的散热；也使得流动频率增加，换热效果更佳。
[0035]2、分叉口通过改变部分流动削弱流道蒸发段和分支流道的宽度，使得气泡更多部分分割进入分支流道，进而进入流动增强流道内，实现更快的打破压力平衡状态，更快的时间工质的单向循环流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平板脉动热管，其特征在于：包括板体(1)和开设在板体(1)内部的脉动热管流道(2)，所述脉动热管流道(2)内充注有工质，所述脉动热管流道(2)包括若干个流动增强流道(3)和流动削弱流道(4)，所述流动增强流道(3)和流动削弱流道(4)交替排布，所述流动增强流道(3)包括流动增强流道冷凝段(301)、流动增强流道绝热段(302)和流动增强流道蒸发段(303)，所述流动削弱流道(4)包括流动削弱流道冷凝段(401)、流动削弱流道绝热段(402)和流动削弱流道蒸发段(403)，所述流动增强流道冷凝段(301)和流动削弱流道冷凝段(401)之间通过冷凝端连通流道(5)连通，所述流动增强流道蒸发段(303)和流动削弱流道蒸发段(403)之间通过蒸发端连通流道(6)连通，相邻的流动增强流道(3)和流动削弱流道(4)之间设置有分支流道(7)，所述分支流道(7)一端与流动增强流道绝热段(302)连通，所述分支流道(7)另一端与流动削弱流道蒸发段(403)连通。2.根据权利要求1所述的一种平板脉动热管，其特征在于：所述板体(1)包括流道基板(101)和密封板(102)，所述脉动热管流道(2)开设在流道基板(101)上，所述密封板(102)与流道基板(101)密封连接。3.根据权利要求1所述的一种平板脉动热管，其特征在于：所述流动增强流道(3)、流动削弱流道(4)的宽度和深度均相等。4.根据权利要求1所述的一种平板脉动热管，其特征在于：所述板体(1)的材质为铜，所述工质为自湿润流体。5.根据权利要求1所述的一种平板脉动热管，其特征在于：所述流动增强流道(3)设置有4个，所述流动削弱流道(4)设置有4个，所述分支流道(7)设置有6个。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的一种平板脉动热管，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏梓沛，胡艳鑫，吴先桐，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：