[发明专利]一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及传热及换热用的热管，特别是涉及了一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置及方法。

背景技术

热管被称为热的“超导体”，由于其利用内部工质的相变潜热进行热管传递，导热率为同种金属材料的几十到上百倍，在传热换热领域（如太阳能光热板、大功率LED或高热流密度半导体元件散热、航天航空）上具有极大的应用价值。

热管的工质灌注工艺会对热管性能的优劣产生极大的影响。传统的铜-水热管采用先灌工质后抽真空，再进行二次除气的工艺制造。而铝热管由于存在兼容性的问题，只能采用丙酮或氨水等易挥发的液体作为工质。若对铝热管采用先灌后抽的工艺制造，容易把工质全部抽干，因此必须采用先抽真空后灌注工质的工艺制造铝热管。

平板式多通道热管是一种新型的平板热管，由若干的微热管并列而成，每根热管相互独立，借助加强筋隔开，具有轻薄承压，导热系数高的特点。制造这种热管时面临真空状态下多通道灌注的问题，并且要求每个通道的灌注量相等。目前市场上尚未开发出真空状态下的多通道移液器。

发明内容

本发明针对平板式多通道热管在工质灌注工艺上面临的真空状态下多通道均匀灌注的问题，提出一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置及方法，采用蒸汽灌注的原理，通过把工质端加热，热管端冷却，让易挥发的工质通过蒸发冷凝的方式进入到每个沟槽内，保证了每个沟槽的工质灌注量相等。

本发明一方面提供了一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置，包括圆筒形蒸发器、真空泵、密封快速接口、加热器、低温水箱、第一电磁阀、第二电磁阀及三通接口，所述蒸发器、真空泵和密封快速接口三者通过管道经由三通接口互相连接，所述蒸发器与三通接口之间设置有第二电磁阀，所述真空泵与三通接口之间设置有第一电磁阀，所述加热器位于蒸发器下方。

进一步地，所述蒸发器内壁上设置有沟槽微结构，用于强化工质汽化。

进一步地，所述蒸发器内还设置有超声波发生器，用于通过超声波的作用下，进一步地强化工质汽化。

本发明另一方面提供了一种平板式多通道热管的工质蒸汽灌注方法，包括步骤：

（1）将待抽真空的平板式多通道热管的开口端与密封快速接口连接，另一端插入到低温水箱中，所述低温水箱内冷却液的温度保持在4℃~10℃，平板式多通道热管浸没在低温水箱内冷却液的深度为10cm~30cm，若深度低于10cm，将导致冷却液对平板式多通道热管的冷却功率不足，工质蒸汽的冷却时间偏长；若深度高于30cm，将导致冷却液对平板式多通道热管的冷却功率过大，减缓工质的蒸发速度；

（2）打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，将平板式多通道热管与真空泵连通，启动真空泵对平板式多通道热管内的微热管阵列进行抽真空，同时开启超声波发生器和加热器对蒸发器内的工质进行加热及强化汽化；

（3）当平板式多通道热管内的微热管阵列达到预定的真空度后，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，打开工质口，向平板式多通道热管内灌注工质；

（4）根据平板式多通道热管所需的工质灌注量灌注预定的时间后，采用冷焊钳对平板式多通道热管开口端进行密封封口，取下平板式多通道热管后即得到各个通道灌注有均匀工质量的多通道热管。

进一步地，所述工质为丙酮或氨水。

所述加热器置于蒸发器的下方，且具有自动节能的特性，当加热器把工质温度提升后，其功率会逐渐降低，只有额定功率的90%，80%或更少。

所述的平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置的各器件之间连接用的管道的材料可为硅胶、不锈钢或者铝等金属。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对工质加热，在平板式多通道热管末端冷却，让易挥发的工质通过在低真空度及高温的条件下以蒸汽的形式进入到平板式多通道热管的每个通道内，并在平板式多通道热管末端冷凝成液体形态，从而解决了传统多通道热管工质灌注方法中存在所采用的易挥发的工质在真空状态下难以多通道均匀灌注的问题，保证了每个沟槽的灌注量相等，提高了多通道热管的性能。

附图说明

图1为本发明用于平板式多通道热管的工质蒸汽灌注装置示意图。

图2为本发明的蒸发器立体结构示意图。

图中：1-平板式多通道热管； 2-密封快速接口；3-第一电磁阀；4-真空泵； 5-蒸发器； 6-加热器；7-第二电磁阀；8-三通接口；9-低温水箱；21-超声波发生器。

具体实施方式