一种板状热管及其加工工艺制造技术

本发明专利技术提供一种板状热管，包括板状热管框架，板状热管框架内具有成组的微孔管构成的微孔管群结构，各微孔管侧壁之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度，微孔管内灌装有起相变换热作用的工质，板状热管的两端密封且至少一端头具有由冷焊形成的渐变收缩的封口带。本发明专利技术的板状热管具有强度高、超薄、高效、热输运量大的特点，可取代振荡热管、普通热管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热管技术，特别涉及一种用于相变换热的板状热管及其加工工艺。
技术介绍
与自然对流和强制对流的换热方式相比，由于相变换热的方式传热效率高，利用 相变换热技术的换热器在工业中得到了广泛的应用，在此类相变换热器技术中，最典型的 要属热管换热器技术，热管的主要传热方式为蒸发和冷凝，具有传热能力大、温度控制能力 强、传热效率高的特点。其中振荡型热管虽然传热效率较高，但该种传热元件需要起振温 差；普通的毛细芯热管其制作工艺如毛细芯材料的制备、真空的抽取、工质的封装及维护过 程非常复杂，使得其应用受到很大的限制。
技术实现思路
针对现有热管技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于提供一种可适用于热管 换热器的结构强度高、制作和维护简单的新型板状热管。 本专利技术还提供一种所述板状热管的加工工艺。 本专利技术的技术方案如下 —种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于所述板状热管框架内具有成组的 微孔管构成的微孔管群结构，所述各微孔管侧壁之间相互连接，以相互加强各微孔管的强 度和强化传热性能，所述微孔管内灌装有起相变换热作用的工质，所述板状热管的两端密 封且至少一端头具有由冷焊形成的渐变收縮的封口带。 所述各微孔管的至少一纵截面在该封口带处的外侧边沿微孔管管长方向渐变收 縮为一点，所述外侧边为相对内凹的两条弧形边。 所述各微孔管的至少一纵截面在该封口带处的内侧边沿微孔管管长方向渐变收 縮为一点，所述内侧边为相对内凹的两条弧形边。 板状热管在封口带所在端具有由锡焊或高频焊形成的巻曲的加固焊口 ，和/或所述板状热管在封口带所在端的外部设置有保护套。 所述各微孔管之间以加强筋相连接。 设置微孔管的通道横截面的长宽比在^至1. 5之间，所述板状热管的最小管壁与 各微孔管等效直径的比值均大于等于0. 2。 当板状热管的总厚度小于等于3mm时，所述封口带渐变收縮的延展长度与板状热 管总厚度的比值在0. 75至1. 5之间；当板状热管的总厚度在3mm至5mm之间时，所述封口 带渐变收縮的延展长度与板状热管总厚度的比值在0. 6至1. 5之间；当板状热管的总厚度 大于5mm时，所述封口带渐变收縮的延展长度与板状热管总厚度的比值在0. 5至1. 5之间。 所述各微孔管均为独立热管结构；或所述微孔管群一端在框架内开放，另一端封 闭，各微孔管均可形成半独立热管结构。 所述板状热管的蒸发面与电子器件的发热面相连，板状热管的其它部分为冷凝面；或所述板状热管的一端位于热源之中，并吸热蒸发，另一端位于换热水管中冷凝放热；或所述板状热管作为太阳能热水器的集热器，各微孔管群一端作为热管吸收太阳能辐射能量蒸发，另一端在储热水箱中冷凝放热以制备热水；或所述板状热管的蒸发面与太阳能光伏发电电池板的背板相接触，以吸收太阳能光伏发电电池板的热量并蒸发，板状热管的冷凝面在换热器中冷凝放热以制备热水。 —种如上所述的板状热管的加工工艺，其特征在于所述微孔管群为采用挤压或焊接或烧结或冲压而成为一体结构，或者是所述微孔管群为丝网结构物制成；所述板状热管的端头封口工艺包括灌装工质之前板状热管的一端头封口工艺与灌装工质之后板状热管的另一端头封口工艺，所述灌装工质之后板状热管的另一端头封口工艺采用冷焊工艺，所述冷焊工艺为通过刀口挤压板状热管的该端头使之变形并进行封口及切断。 所述灌装工质之前板状热管的一端头封口工艺也采用冷焊工艺或将板状热管的该端头压扁、巻曲后，采用锡焊或高频焊进行封口加固或在该端头套上套筒进行密封。 所述板状热管的端头封口工艺完成后再将板状热管的两端头安装保护套。 本专利技术的技术效果 本专利技术通过在平板式框架内设置有相互连接的微孔管群，平板框架内经真空处理后灌装液体工质，液体工质在各微孔管的管道中，自然形成热管效应，热管可单独使用，也可将热管的冷凝面部分设置外翅片及风扇。以自然对流或强制对流的方式将热量传递至大气中。本专利技术的板状热管不但具有全平板面吸热的高效性，和内部热管高效换热特性，而且具有结构强度高、超薄、免维护的优点。设置板状热管的两端密封且至少一端头具有由冷焊形成的渐变收縮的封口带，是通过使用冷焊工艺来制备该板状热管形成的独特结构，而传统的端头封口工艺通常是使用热焊工艺将热管端头封盖或将热管装入套筒中再将套筒口焊接封盖或将端头熔融整体钎焊加工为一体，工艺十分复杂，本专利技术采用独特的端头封口冷焊工艺能够一次性闭合封装以形成独特的具有渐变收縮的封口带的板状热管。 通过内挤压可将框架内空腔分隔成若干大量的平行孔道(即平行排布的微孔管管道)结构，通过真空处理后灌装液体工质，从而使得内腔中的各孔道均形成热管结构，这种热管结构则具备了热管式传热效率高的特性，消除了普通热管和振荡热管与被冷却面接触面积小，等效热阻大的特点，同时克服了振荡热管需要起振温差的缺点。具有结构简单、超薄、工作可靠、成本低廉、免维护、散热效率高的特点，可以用来取代振荡热管和普通热管。 通过设置加固焊口以及保护套能够增强本专利技术板状热管的端头封口的密闭性以及抗氧化能力。 各微孔管直接相互连接，起到加强筋的作用，可以提高微孔管道的强度，使得本专利技术的板状热管具有更好的耐压性能，因此，工作安全可靠性好。 采用本专利技术的平板式结构，可以降低框架结构的板材厚度，减少框架的材料消耗，降低产品的材料成本，具有节能降耗的优点。 通过板状热管的总厚度在不同取值范围内，设定该总厚度与板状热管的封口带渐变收縮的延展长度之间比值的取值范围，使得微孔管内部承受的压力能够大于2. 0MPa，以满足微孔管内不同液体工质在各种工作温度下能够承受的压力，适应热管在各种情况下的工作需要。 本专利技术涉及的板状热管的加工工艺中微孔管群为采用挤压或焊接或烧结或冲压而成的一体结构，尤其是挤压或冲压成型，工艺简单，省去了现有热管制作时如毛细芯材料制备以及维护等工艺，又因为是整体成型，故无需使用钎焊工艺在钎焊炉内通过整体钎焊加工为一体结构。国标(GB9082. 1-88)所规定的铝热管圆管材的管壁应大于1. 0mm，，而本申请的板状热管由于微孔管群中的各微孔管之间相互支撑，能够相互加强各微孔管的强度，故板状热管的管壁可降低为0. 2-0. 4mm左右，对于具有如此薄管壁的热管的端头密封封装工艺，若采用现有技术中的封盖封装，很容易发生泄露，影响密闭性能，若采用端头熔融钎焊工艺封装，端头又容易发生断裂。本申请的端头封口采用冷焊工艺，可通过刀口挤压板状热管的端头使之变形并进行封口及切断，使端头形成渐变收縮的封口带，能够一次性闭合封装，工艺简单，密封性好，不会发生泄露，增强了可靠性及安全性能。附图说明 图1所示是本专利技术板状热管的一种实施例_太阳能集热器结构示意图； 图2所示是本专利技术板状热管内部微孔管群的一种结构示意图； 图3所示是本专利技术板状热管的纵截面结构示意图； 图4所示是本专利技术板状热管内部微孔管群的另一种结构示意图； 图5所示是本专利技术板状热管内部微孔管群的另一种结构示意图； 图6所示是本专利技术板状热管加工工艺的板状热管端头封口的工艺流程图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术做进一步说明。 如图1所示为本专利技术板状热管在作为太阳能集热器的结构示意图。 本实施例中太阳能集热器包括板状热管构成的吸热板7、换热器2及其进出口——水管3和水管4，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于：所述板状热管框架内具有成组的微孔管构成的微孔管群结构，所述各微孔管侧壁之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度和强化传热性能，所述微孔管内灌装有起相变换热作用的工质，所述板状热管的两端密封且至少一端头具有由冷焊形成的渐变收缩的封口带。

【技术特征摘要】
一种板状热管，包括板状热管框架，其特征在于所述板状热管框架内具有成组的微孔管构成的微孔管群结构，所述各微孔管侧壁之间相互连接，以相互加强各微孔管的强度和强化传热性能，所述微孔管内灌装有起相变换热作用的工质，所述板状热管的两端密封且至少一端头具有由冷焊形成的渐变收缩的封口带。2. 如权利要求1所述的一种板状热管，其特征在于所述各微孔管的至少一纵截面在 该封口带处的外侧边沿微孔管管长方向渐变收縮为一点，所述外侧边为相对内凹的两条弧 形边。3. 如权利要求2所述的一种板状热管，其特征在于所述各微孔管的至少一纵截面在 该封口带处的内侧边沿微孔管管长方向渐变收縮为一点，所述内侧边为相对内凹的两条弧 形边。4. 如权利要求3所述的一种板状热管，其特征在于板状热管在封口带所在端具有由 锡焊或高频焊形成的巻曲的加固焊口 ，和/或所述板状热管在封口带所在端的外部设置有 保护套。5. 如权利要求4所述的一种板状热管，其特征在于设置微孔管的通道横截面的长宽比在#至1. 5之间，所述板状热管的最小管壁与各微孔管等效直径的比值均大于等于0. 2。6. 如权利要求5所述的一种板状热管，其特征在于当板状热管的总厚度小于等于3mm 时，所述封口带渐变收縮的延展长度与板状热管总厚度的比值在0. 75至1. 5之间；当板状 热管的总厚度在3mm至5mm之间时，所述封口带渐变收縮的延展长度与板状热管总厚度的 比值在0. 6至1. 5之间；当板状热管的总厚度大于5mm时，所述封口带渐变收縮的延展长度 与板状热管总厚度的比值在0. 5至1. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀华，刁彦华，张楷荣，
申请(专利权)人：赵耀华，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]