[发明专利]金属丝结构的微槽道平板热管

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种热力工程技术领域的器件，具体是一种金属丝结构的微槽道平板热管。

背景技术

平板热管是一种利用工质相变传递热量的装置，它具有较高的导热性、热流密度的可变性、热流方向的可逆性、热二极管和热开关性能、优良的等温性，是空间站、现代通讯卫星、宇宙飞船以及电子设备冷却的理想装置。平板热管是依靠工质在热管蒸发段内吸收热量而蒸发汽化，产生的蒸汽经过蒸汽通道进入冷凝段，蒸汽在冷凝段中放出热量而凝结成液体，凝结液在热管内部毛细结构产生的毛细抽吸力的作用下而回到蒸发段，完成系统循环。现有技术的平板热管的结构都是槽道型或吸液芯结构，所谓的吸液芯结构一般是由烧结金属加工而成，也有金属网和纤维丝网；而传统的槽道型结构则是通过机械加工而形成的截面为长方形或梯形的结构。

经对现有技术的文献检索发现，①中国专利申请号：01131198.3，名称为：平板式环路型热管；②中国专利申请号：01131199.1，名称为：平板式环路型热管，上述两种结构的加工均比较复杂，蒸发段槽道底部当量毛细半径较大，热管的换热能力受到限制，加工成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种金属丝结构的微槽道平板热管。和传统加工微槽道结构的热管相比，毛细槽道当量半径更小，毛细力更大，因此可以降低整个热管系统的总热阻，提高系统的传热效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：底板、上盖，底板和上盖之间密封形成一中空壳体，在壳体中夹设相互平行的直径为1-3mm的金属丝，金属丝与底板、上盖之间形成的曲面三角形缝隙为液膜区，相邻金属丝与底板、上盖之间的曲面四边形空隙为蒸汽通道。

整个平板热管依次分为：蒸发段、绝热段和冷凝段，蒸发段长度为30-50mm，绝热段长度为100-150mm，冷凝段长度为30-60mm，绝热段外部设有绝热材料。

所述的金属丝的间距的调节范围是零到一个金属丝直径，金属丝数量小于等于40。

所述的底板和上盖采用螺栓连接，采用橡胶密封条密封或者焊接密封。

所述的金属丝的材料为铜或不锈钢等。

该热管的核心就是内部采用平行金属丝平铺而成，取代传统的槽道型结构(通过机械加工而形成的截面为长方形或梯形的结构)，金属丝与上下两块板之间形成曲面三角形缝隙(液膜区)，这种情况下一般认为金属丝与底板、上盖之间形成的切角等于零，即毛细槽道当量半径等于零，这种几何结构具有最大的毛细力，因此可以降低整个热管系统的总热阻，提高系统的传热效率。

相邻金属丝与底板、上盖之间的曲面四边形空隙为蒸汽通道。调节金属丝之间的间隙，以改变蒸汽通道的大小。金属丝的数量多，则微槽道数量多，有利于增加毛细力，降低热阻，但随着蒸汽通道截面积减小，又降低了最大换热功率。因此，存在着一个最佳金属丝间距，使得热管具有最佳的换热特性。间距的调节范围可以从零到一个金属丝直径。一般可取无间距和间距等于金属丝直径两种尺寸设计。改变金属丝直径也可以调节热管换热特性，直径较大时有利于提高系统的最大功率。直径较小时有利于降低热阻。

本发明具有以下有益效果：采用金属丝结构取代传统的槽道型结构，热管毛细力得到提高，降低整个热管系统的总热阻，提高系统的传热效率；加工简单，无需专用设备，降低了制作成本。

附图说明

图1为金属丝结构的微槽道平板热管的截面结构图；

图2为图1的局部放大图；

图3为金属丝安装排列图；

图4为热管运行机理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1、2、3所示，本实施例包括：底板3、上盖2，底板3和上盖2之间密封形成一中空壳体，在壳体中夹设相互平行的直径为1-3mm的金属丝，金属丝4与底板3、上盖2之间形成曲面三角形缝隙为液膜区6，相邻金属丝4与底板3、上盖2围成曲面四边形空隙为蒸汽通道7。整个平板热管分为蒸发段8、绝热段9和冷凝段10，蒸发段8长度为30-50mm，绝热段9长度为100-150mm，冷凝段10长度为30-60mm，绝热段9外部设有绝热材料。所述的金属丝4的间距的调节范围是零到一个金属丝直径，金属丝数量小于等于40。