[发明专利]一种冷凝段分离式热管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于热管领域，具体涉及一种冷凝段分离式热管及其制备方法。

背景技术

随着微电脑行业(笔记本电脑、平板电脑)产品结构朝向更轻薄短小、而处理器更朝向高速、高功率的方向发展。然而在产品性能不断提升的过程中，其发热量所造成的问题日益严重，且电子元件发热量日益增加，为解决前述问题，许多被动式热传元件相继被提出，如：超薄热管、迴路热管、平板热管等。

热管是利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程(即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热)，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸汽在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，如此循环不止，直到热管两端温度相等(此时蒸汽热扩散停止)。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

现有技术中，热管中的毛细结构以外的管腔是一个整体，当实际需求为在热管的中间部分受热，两端部分冷凝时，蒸汽在热管的内部不能稳定分配，使传热效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种冷凝段分离式热管，该冷凝段分离式热管的传热效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷凝段分离式热管，包括管壳和毛细结构，所述毛细结构设于所述管壳内并与所述管壳的内壁之间形成管腔，所述毛细结构包括垂直相交设置的第一毛细部和第二毛细部，所述第一毛细部沿着所述管壳的径向设置且所述第一毛细部的两端分别与所述管壳的内壁接触，所述第二毛细部沿着所述管壳的轴线设置且所述第二毛细部的两端分别与所述管壳的内壁接触，所述第一毛细部和所述第二毛细部将所述管腔分割为四个独立的腔体，所述管壳的外侧对应于所述第一毛细部的位置设置有热源，所述管腔的外侧对应于所述第二毛细部的两端的位置设置有冷凝器。

其中，所述第一毛细部和所述第二毛细部将所述管腔均匀分割为四个独立的腔体。

其中，所述第一毛细部的横截面宽度大于所述热源的横截面宽度。

其中，所述毛细结构为粉末烧结的毛细结构。

其中，所述管壳为金属管壳。

本发明的目的之二在于提供一种冷凝段分离式热管的制备方法，包括如下步骤：

1)分别加工一外壳和一T型的型腔，所述型腔包括第一型腔部和第二型腔部，在所述第一型腔部和所述第二型腔部内填入粉末后置于所述外壳内进行烧结，经烧结后粉末在型腔内形成一个半毛细结构，取出型腔，制备得到具有一个半毛细结构的一模热管；

2)按步骤1)的制作工艺制备具有另一个半毛细结构的二模热管；

3)将步骤1)制备的一模热管的外壳的端部和步骤2)制备的二模热管的外壳的端部对接后焊接形成管壳，将步骤1)制备的一模热管的半毛细结构的T型的端部和步骤2)制备的二模热管的半毛细结构的T型的端部对接形成毛细结构(3)，最终制备得到冷凝段分离式热管。

其中，所述粉末为金属粉末。

其中，所述金属粉末为铜粉。

其中，步骤1)中，所述烧结的温度为800～900℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的一种冷凝段分离式热管，包括管壳和毛细结构，所述毛细结构设于所述管壳内并与所述管壳的内壁之间形成管腔，所述毛细结构包括垂直相交设置的第一毛细部和第二毛细部，所述第一毛细部沿着所述管壳的径向设置且所述第一毛细部的两端分别与所述管壳的内壁接触，所述第二毛细部沿着所述管壳的轴线设置且所述第二毛细部的两端分别与所述管壳的内壁接触，所述第一毛细部和所述第二毛细部将所述管腔分割为四个独立的腔体，所述管壳的外侧对应于所述第一毛细部的位置设置有热源，所述管腔的外侧对应于所述第二毛细部的两端的位置设置有冷凝器；设有冷凝器的一侧为热管的冷凝段，第一毛细部和第二毛细部将冷凝段分为四个独立的腔体，热管贴近热源受热时，管腔内的工作液体受热变为蒸汽，分别在第一毛细部和第二毛细部的毛细结构内向冷的一段移动，在热管中冷的一端遇冷后，蒸汽又变为液体在第一毛细部和第二毛细部的毛细结构内冷凝回流，实现热量由热源处向冷凝段传递，第一毛细部和第二毛细部将冷凝段分为四个独立的腔体，使传热过程在冷凝段的四个独立的腔体内稳定的分配，并且传热过程互不干扰，提高了传热效率。另外，本发明的冷凝段分离式热管的制备方法简单、易操作，便于热管的批量生产。