[发明专利]一种平板热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板热管，属于平板散热技术领域。

背景技术

热管是20世纪60年代发展起来的，它利用工作介质相变潜热进行传热，具有很高的单向导热性能。随着热管更高传热性能和尺度微型化的发展需要，平板热管作为传热管的改进，成为目前热管研究和开发的热点技术。

平板热管重量轻、结构灵活、具有极高的导热性能和良好的等温性能，广泛应用于电子器件的冷却和空间技术的热控系统中，其内部结构直接影响着热管的换热过程，是决定热管传热能力的重要因素。

热管按照结构形式可区分为：普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、微型热管、平板热管和径向热管等。热管在使用过程中主要容易出现下列问题：

(1)产生不凝结性气体。由于工作介质与管材发生化学反应或电化学反应，会产生不凝结性气体。在热管工作时，产生的气体流动到冷凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减小，热阻增大，传热性能恶化，传热能力降低甚至失效。

(2)工作介质物性恶化。有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，这主要是由于有机工作介质的性质不稳定，或与壳体材料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能，如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。

(3)管壳材料的腐蚀、溶解。工作介质在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后，引起强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，使热管完全失效。这类现象常发生在碱金属高温热管中。

在使用过程中，有时需要把多根热管组合起来使用，这样一旦某一支热管失效则会影响该热管所承担的传热区域的热量传递，甚至造成局部热量过高而损坏。热管在制造过程中需要清洗和封装，清洗过程会造成环境污染。

目前检索到的关于平板热管的文献中，大都是对如何减小热管尺寸、提高热管换热效率等方面的改进，如中国专利文献CN101493296公开的《一种具有层列微槽微热管群的新型平板热管》、CN101545735公开的《金属丝结构的微槽道平板热管》和CN101762196A公开的《多通道嵌入吸液芯式平板热管》。

中国专利文献CN1403777公开的《平板式环路型热管(一)》能够解决非凝结性气体的回路问题，该种平板式环路型热管，以至少一环状回路板设置于中空壳体内，让环状回路板形成具有至少一回路，回路形成为依序串联的蒸发区、蒸气信道、冷凝区、流体返回信道，壳体内充填有适量液体，流体返回信道与蒸气信道各为独立信道，环状回路板盖设有板状毛细组织，其中使蒸气信道的流阻小于流体返回信道，当蒸发区受热，冷凝区散热，使回路内所有的流体皆朝同一方向稳定流动不相冲突，且所有流体皆可流经回路各处，故回路内存在的非凝结性气体顺着回路流动，故其对回路的均温性影响不大，而使热管的均温性佳且热传量大。但是，上述《平板式环路型热管(一)》存在着结构复杂、可靠性差、不能有效分散不凝结气体的问题。

发明内容

本发明针对现有平板热管技术的不足，提供一种能够有效分散不凝结气体、可靠性高、制造工艺简单的平板热管，同时该平板热管热传量大、均温性能好。

本发明的平板热管采用下述技术方案：

该平板热管包括上板片和下板片，上板片和下板片扣合连接在一起形成一个完整的热管，上板片和下板片的结构相互对称，均包括依次分布的蒸发区、绝热区和冷凝区，蒸发区和绝热区连接为一体；冷凝区与绝热区之间明显分界且互相连通；蒸发区内设置有充装工作介质的充液口；蒸发区和绝热区内设有平行排列且贯穿蒸发区和绝热区的凹槽，各条凹槽在蒸发区内的一端是相互连通的，在绝热区内的另一端与冷凝区是连通的；冷凝区内分布有翅柱，冷凝区的一侧边缘处设置有出气口；上板片和下板片合在一起后，上板片和下板片上的凹槽形成一个完整的密闭通道，充液口和出气口均形成封闭的孔洞。

下板片上的凹槽在绝热区内的部分的两侧和底部可以设置有毛细芯。以解决热管横放和倒置的时候，无法依靠重力作用实现液体的回流的问题。依靠毛细芯的毛细作用实现液体的回流。

上述平板热管的工作过程如下：