[发明专利]一种复合型热柱结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种热柱结构，具体是一种复合型热柱结构。

背景技术

热柱，热导管的一种特殊形式（相对短粗端面受热的热管），是一种高效传热器件，其轴向传热效率超过纯铜的数百倍以上，被称为是热的超导体。

工作原理是相变传热，其结构是在封闭的真空金属管内装置毛细吸液芯及液体工质，当热量从热柱底部传入热柱内部，液体工质吸热变成气体蒸发，并快速向管体冷凝端转移，在冷凝端释放热量后凝结成液体，沿吸液芯返回加热端，由此不断循环，大量的热量被迅速带走。

优点：1.＜30℃低温下开始起作用，从底部热源位置开始发热就起到保护作用；2.热柱制成散热模组，散热功率大，导热性能稳定，周期性波动小。

现有技术的缺点：

一．管体部分

1》目前大部分生产厂家大批量生产热柱都使用车销加工的上盖，管体，下盖三个部分，然后再使用银焊环形成焊接形成密封腔体，车销加工的成本高昂，每套成本在10RMB以上，且上盖与管体焊接时易造成焊料融化后溢流入管体内壁，堵塞毛细孔，焊接部分不密封等问题，平均不良率在10%左右。

二．毛细部分

1、铜粉烧结毛细(填粉)需要使用不锈钢或石墨治具做为中心棒，治具易损耗，费用高，生产效率低；

2、铜网毛细无法与管体内壁紧密贴合，造成液体回流不顺畅，无法满足高功率的需求；

3、使用树脂涂抹在管体内壁，再加入适量铜粉，使铜粉附着在管壁内，这种方法虽操作简单，效率高，但毛细层厚度偏薄（约为0.3mm以下）,无法满足高功率的需求。

以上三种毛细方式各有优缺点，都无法达到高效率，高性能，因此需要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型热柱结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合型热柱结构，包括管体、底盖、烧结铜粉毛细层、铜网毛细层和除气小管，所述管体设置在底盖的上方，底盖上设有两个环形凹槽，两个环形凹槽的深度不同，较深的环形凹槽用于配合插入管体的开口，较浅的环形凹槽的内部放置银焊环，所述管体的内壁设有烧结铜粉毛细层，烧结铜粉毛细层的内侧设置铜网毛细层，管体的顶部设置除气小管，所述除气小管与管体通过焊接的方式连接，管体的内部设置弹簧，所述弹簧的端部与管体的内壁固定连接。

一种复合型热柱结构的制造方法，步骤如下：

步骤一、管体成形：使用冲压或滚压工艺将管体成形；

步骤二、烧结铜粉毛细层制作：将管体清洗干净后，在内壁和上盖内表面涂抹上一层树脂，然后再放入适量铜粉，使铜粉可以粘连在管体及上盖的内壁，再放入烧结炉中烧结，预制成带烧结铜粉毛细的管体；

步骤三、铜网毛细层制作：然后在管体其内表面铺垫一层或多层铜网，使管体内壁的毛细层加厚；

步骤四、毛细结构成形：使用与管体尺寸相配合的弹簧插入管体，使铜网能紧密的与烧结铜粉毛细层接触，形成能满足需求功率的可自由组合的毛细结构；

步骤五、开槽：使用车销工艺将底盖车销出两个环形凹槽；

步骤六、装配及钎焊：将管体与底盖及除气小管装配，并在连接处放入与其配合的银焊环，然后将其放入烧结炉中进行钎焊，待焊接完成后，得到除除气小管外密封的腔体；

步骤七、热柱成形：通过除气小管注入适量的工作液体，再将其进行抽真空，然后将小管夹合密封，用氩弧焊将其封口，如此便制成了真空腔热柱。

作为本发明进一步的方案：步骤一种，在管体的上盖中心位置留一除气小孔。

作为本发明再进一步的方案：步骤五中，底盖采用与石墨冶具配合预制烧结铜粉毛细层，使其与管体装配后与管体的烧结铜粉毛细层形成相连接的烧结铜粉毛细层毛细回水通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.管体与上盖使用冲压或滚压方式一体成形生产效率高，成本可降低30%以上；

2.管体与上盖焊接漏气的不良可降低为0，（车销上盖与管体焊接时易造成焊料融化后溢流入管体内壁，堵塞毛细孔，焊接部分不密封等问题，平均不良率在10%左右）；

3.可根据客户功率的需求选择设计不同厚度的毛细结构，可将热柱单体功率做到200W以上(使用树脂粘粉工艺一般只能做到130W)。

附图说明

图1为复合型热柱结构的结构示意图。

图中：1-管体、2-底盖、3-烧结铜粉毛细层、4-铜网毛细层、5-除气小管、6-弹簧、7-银焊环。

具体实施方式