CN108871025A - 一种扩口热导管及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扩口热导管，包括一两端密封的中空管体，中空管体内注入有工作介质；中空管体包括加热段、绝热段和散热段；加热段、绝热段和散热段的内径均相同；绝热段和散热段的外径一致，加热段的外径大于绝热段和散热段的外径；加热段的内壁上设有第一毛细结构，绝热段和散热段的内壁上设有第二毛细结构；第一毛细结构的厚度大于第二毛细结构的厚度。本发明中还公开了一种扩口热导管的制作方法。本发明提供的扩口热导管中，加热段的毛细结构厚度较大，管腔体内回流循环加快，传热效率大大提升；采用了冲切方式，截断后的缩口处为部分空心，尾端焊接时保护气体能够进入管内，防止焊接处高温氧化，可以无需退火。
Description
技术领域
本发明涉及一种热导管，具体地说是涉及一种扩口热导管及其制作方法。
背景技术
现阶段，热导管因其具有较高传热量的优点，已被广泛应用于具较大发热量的电子元件中。该热导管工作时，利用管体内部填充的低沸点工作介质在加热端吸收发热电子元件产生的热量后蒸发汽化，蒸气带着热量运动至散热端，并在散热端液化凝结将热量释放出去，从而对电子元件进行散热。该液化后的工作介质在热导管内壁毛细结构的作用下回流至蒸发部，继续蒸发汽化及液化凝结，使工作介质在热导管内部循环运动，将电子元件产生的热量源源不断的散发出去。一般驱动工作介质的移动主要依赖于：热传导量、毛细管的管压、毛细管内对于驱动工作流体的流向的阻力透过率。
为了提高热导管的热传导效率，现有技术中存在很多方法。
比如，采用复合毛细结构的热导管。申请号为201110333145.X的发明中公开了一种热导管及其制作方法。该热导管包括一管体，所述管体内壁有毛细结构，所述毛细结构包括位于热管蒸发段的纯粉末烧结结构及位于热管绝热段与冷凝段的沟槽结构，所述纯粉末烧结结构及所述沟槽结构同轴。该热导管在蒸发段与冷凝段采用了不同的毛细结构，利用不同毛细结构各自的优点，提高了热导管的传热效能。然而，上述热导管中，由于各段的毛细结构不同，其制作工艺比较复杂。
申请号为201220389132.4的实用新型中公开了一种热导管。该热导管包括管体，所述管体呈中空状，所述管体包括蒸发部与冷凝部；所述管体内部具有复合毛细结构；所述复合毛细结构为复合编织或刺绣结构。有别于传统金属网单一平面的结构，此复合结构可以在多热源、不同弯度、形状、段差、厚度的热管，做最佳化的热管设计。有效提升热导管的热传量与抗重力。
申请号为02122090.5的发明专利中也公开了一种热导管及其制作方法。该热导管包括蒸发部、隔热部、冷凝部及多孔烧结粉末毛细管。为增加毛细管结构物的气孔度和透过率，在蒸发部、隔热部、冷凝部配置适合各自要求条件的不同物质、形状或粒子大小的多孔烧结粉末毛细管结构。另一特点为，为配置不同物质、形象或粒子大小的多孔烧结粉末毛细管结构，将此粉末混合烧结，气孔分布为二重，为此热导管具有沿径向、非对称端面形状。
上述热导管均采用了复合毛细结构，且主要是通过采用不同结构或种类的毛细材料来实现，可以一定程度上改善热传导性能，但是工序相对复杂、且生产成本也会增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种工艺简单、无需退火、生产成本较低、导热性能好的热导管及其制作方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种扩口热导管，包括一两端密封的中空管体，所述中空管体内注入有工作介质；所述中空管体包括加热段、绝热段和散热段；所述加热段、绝热段和散热段的内径均相同；所述绝热段和散热段的外径一致，所述加热段的外径大于所述绝热段和所述散热段的外径；所述加热段的内壁上设有第一毛细结构，所述绝热段和散热段的内壁上设有第二毛细结构；所述第一毛细结构的厚度大于所述第二毛细结构的厚度。
进一步地，所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:1.5～1:3。
进一步地，所述加热段的外径为所述绝热段和散热段的外径的1.2～1.4倍。
进一步地，所述第一毛细结构和第二毛细结构均由金属粉末烧结而成。
本发明还提供了一种扩口热导管的制作方法，所述制作方法主要包括以下步骤：
步骤一：提供一种圆形中空管体，整管长度为L；
步骤二：先对中空管体一头进行扩口，扩口段的长度为L1；将中空管体的另一头缩口至中空管体外径的一半（公差为正负0.5mm）；
步骤三：在一头缩口的中空管体内***一定尺寸的不锈钢圆棒；
步骤四：在***不锈钢圆棒的中空管体内填入金属粉末，填粉完成后进行高温烧结；
步骤五：烧结完成后，将中空管体内的不锈钢圆棒拔出；对加热段的一端进行缩口处理；缩口后留出一定长度（L2）的截断长度，采用冶具对L2部分进行截断；
步骤六：对截断后的中空管体进行焊接，灌入一定的介质并抽真空封口成密闭腔体，形成热导管。
进一步地，所述扩口段的外径尺寸为中空管体外径的1.2～1.4倍。
进一步地，所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:1.5～1:3。
进一步地，所述步骤五中，采用冲切方式在所述的截断长度L2处进行截断，截断部分的截面处留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞。
进一步地，在进行所述步骤六中的焊接工序时，通过圆形孔洞向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的提供的扩口热导管及其制作方法主要具有以下几点优势：
1）采用一端扩管的方式，在热导管内引入两种毛细结构（毛细厚度不同、内径相同），加热段的毛细厚度大于散热段，使用时加热段毛吸力强，回流快，热传导性能好；尤其是在负角度下使用时（散热段在下，加热段在上），加热段毛吸强，回流循环明显，传热效率明显提升；
2）加热段缩口后留出截断部分，截断时采用冲切方式，截断面留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞；焊接时，通过圆形孔洞向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化，可以无需退火，简化了生产工艺，降低了生产成本。
附图说明
图1为扩口热导管的结构示意图。
图2为扩口热导管的剖面示意图。
图3为扩口热导管的制作流程示意图。
其中，1-加热段；2-绝热段；3-散热段；4-圆形孔洞；5-第一毛细结构；6-第二毛细结构。图2中，虚线箭头代表热量的走向，实线箭头代表管体内工作介质的走向。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明。但这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1和2所示，一种扩口热导管，包括一两端密封的中空管体，所述中空管体内注入有工作介质；所述中空管体包括加热段1、绝热段2和散热段3；所述加热段1、绝热段2和散热段3的内径均相同；所述绝热段2和散热段3的外径一致，所述加热段1的外径大于所述绝热段2和所述散热段3的外径；所述加热段1的内壁上设有第一毛细结构5，所述绝热段2和散热段3的内壁上设有第二毛细结构6；所述第一毛细结构5的厚度大于所述第二毛细结构6的厚度。
所述加热段1的长度L1与所述散热段3的长度L3的比例范围为1:1.5～1:3。
所述加热段1的外径为所述绝热段2和散热段3的外径的1.2～1.4倍。
所述第一毛细结构5和第二毛细结构6均由金属粉末烧结而成。
实施例1
如图3所示，一种扩口热导管的制作方法，所述制作方法主要包括以下步骤：
步骤一：提供一种圆形中空管体，整管长度为L；
步骤二：先对中空管体一头进行扩口，扩口段的长度为L1；将中空管体的另一头缩口至中空管体外径的一半（公差为正负0.5mm）；扩口段的外径尺寸为中空管体外径的1.2倍；
步骤三：在一头缩口的中空管体内***一定尺寸的不锈钢圆棒；
步骤四：在***不锈钢圆棒的中空管体内填入金属粉末，填粉完成后进行高温烧结；
步骤五：烧结完成后，将中空管体内的不锈钢圆棒拔出；对加热段的一端进行缩口处理；缩口后留出一定长度（L2一般为5～10mm）的截断长度，采用冲切方式在所述的截断长度L2处进行截断，截断部分的截面处留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞4；
步骤六：对截断后的中空管体进行焊接，灌入一定的介质并抽真空封口成密闭腔体，形成热导管；焊接时，通过圆形孔洞4向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化，无需退火。
所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:1.5。
实施例2
如图3所示，一种扩口热导管的制作方法，所述制作方法主要包括以下步骤：
步骤一：提供一种圆形中空管体，整管长度为L；
步骤二：先对中空管体一头进行扩口，扩口段的长度为L1；将中空管体的另一头缩口至中空管体外径的一半（公差为正负0.5mm）；扩口段的外径尺寸为中空管体外径的1.3倍；
步骤三：在一头缩口的中空管体内***一定尺寸的不锈钢圆棒；
步骤四：在***不锈钢圆棒的中空管体内填入金属粉末，填粉完成后进行高温烧结；
步骤五：烧结完成后，将中空管体内的不锈钢圆棒拔出；对加热段的一端进行缩口处理；缩口后留出一定长度（L2一般为5～10mm）的截断长度，采用冲切方式在所述的截断长度L2处进行截断，截断部分的截面处留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞4；
步骤六：对截断后的中空管体进行焊接，灌入一定的介质并抽真空封口成密闭腔体，形成热导管；焊接时，通过圆形孔洞4向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化，无需退火。
所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:2。
实施例3
如图3所示，一种扩口热导管的制作方法，所述制作方法主要包括以下步骤：
步骤一：提供一种圆形中空管体，整管长度为L；
步骤二：先对中空管体一头进行扩口，扩口段的长度为L1；将中空管体的另一头缩口至中空管体外径的一半（公差为正负0.5mm）；扩口段的外径尺寸为中空管体外径的1.4倍；
步骤三：在一头缩口的中空管体内***一定尺寸的不锈钢圆棒；
步骤四：在***不锈钢圆棒的中空管体内填入金属粉末，填粉完成后进行高温烧结；
步骤五：烧结完成后，将中空管体内的不锈钢圆棒拔出；对加热段的一端进行缩口处理；缩口后留出一定长度（L2一般为5～10mm）的截断长度，采用冲切方式在所述的截断长度L2处进行截断，截断部分的截面处留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞4；
步骤六：对截断后的中空管体进行焊接，灌入一定的介质并抽真空封口成密闭腔体，形成热导管；焊接时，通过圆形孔洞4向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化，无需退火。
所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:3。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种扩口热导管，包括一两端密封的中空管体，所述中空管体内注入有工作介质；其特征在于：所述中空管体包括加热段、绝热段和散热段；所述加热段、绝热段和散热段的内径均相同；所述绝热段和散热段的外径一致，所述加热段的外径大于所述绝热段和所述散热段的外径；所述加热段的内壁上设有第一毛细结构，所述绝热段和散热段的内壁上设有第二毛细结构；所述第一毛细结构的厚度大于所述第二毛细结构的厚度。
2.如权利要求1所述的一种扩口热导管，其特征在于：所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:1.5～1:3。
3.如权利要求1所述的一种扩口热导管，其特征在于：所述加热段的外径为所述绝热段和散热段的外径的1.2～1.4倍。
4.如权利要求1所述的一种扩口热导管，其特征在于：所述第一毛细结构和第二毛细结构均由金属粉末烧结而成。
5.一种如权利要求1所述的扩口热导管的制作方法，其特征在于，所述制作方法主要包括以下步骤：
步骤一：提供一种圆形中空管体，整管长度为L；
步骤二：先对中空管体一头进行扩口，扩口段的长度为L1；将中空管体的另一头缩口至中空管体外径的一半（公差为正负0.5mm）；
步骤三：在一头缩口的中空管体内***一定尺寸的不锈钢圆棒；
步骤四：在***不锈钢圆棒的中空管体内填入金属粉末，填粉完成后进行高温烧结；
步骤五：烧结完成后，将中空管体内的不锈钢圆棒拔出；对加热段的一端进行缩口处理；缩口后留出一定长度（L2）的截断长度，采用冶具对L2部分进行截断；
步骤六：对截断后的中空管体进行焊接，灌入一定的介质并抽真空封口成密闭腔体，形成热导管。
6.如权利要求5所述的扩口热导管的制作方法，其特征在于：所述扩口段的外径尺寸为中空管体外径的1.2～1.4倍。
7.如权利要求5所述的扩口热导管的制作方法，其特征在于：所述加热段的长度L1与所述散热段的长度L3的比例范围为1:1.5～1:3。
8.如权利要求5所述的扩口热导管的制作方法，其特征在于：所述步骤五中，采用冲切方式在所述的截断长度L2处进行截断，截断部分的截面处留有直径为1～1.5mm的圆形孔洞。
9.如权利要求8所述的扩口热导管的制作方法，其特征在于：在进行所述步骤六中的焊接工序时，通过圆形孔洞向中空管体内通入保护气体，防止焊接处高温氧化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 214200 South of Yongan West Road, Yixing Economic and Technological Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant after: Wuxi Zhongshi Kuluojie Technology Co.,Ltd. Address before: 214200 South of Yongan West Road, Yixing Economic Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: JIANGSU KAIWEIDI TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 102, building 5, Yixing Photoelectric Industrial Park, 10 Xingli Road, Yixing Economic and Technological Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province, 214200 Applicant after: Wuxi Zhongshi Kuluojie Technology Co.,Ltd. Address before: 214200 south of Yong'an West Road, Yixing Economic and Technological Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: Wuxi Zhongshi Kuluojie Technology Co.,Ltd. |