[发明专利]热管工质的固态定量灌注方法

说明书

技术领域

本发明涉及热管的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种热管工质的固态定量灌注方法。

背景技术

物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。与自然对流和强制对流的换热方式相比，由于相变换热的方式传导效率高，利用相变换热技术的热管换热器得到了广泛的应用。热管的主要传热方式为蒸发和冷凝，具有传热能力大、温度控制能力强和传热效率高的特点。热管通常由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当的工质，这种工质沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发段(简称热端)，另外一端为冷凝段(简称冷端)，当热管蒸发段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。常见的热管充装工质的液态灌充方法有2种：(1)液态工质先注入热管内后再抽真空；(2)热管先抽真空再用注射器灌注工质。对于第(1)种方法，由于工质通常为有机物，注入后再抽真空对于抽真空装置的污染和寿命影响很大，而且最主要的是热管内不可凝气体残留多，导热效率降低；对于第(2)种方法，在灌注工质过程中容易破坏热管内真空以及工质本身所含的不可凝气体没有排除。由此可见，当工质处于液态时注入热管内，热管内不可凝气体含量较多，从而严重影响热管的传热效率和使用寿命。

中国发明专利CN102182917B公开了一种中低温区环路热管的工质充装方法，所述的方法通过液体工质在其饱和蒸汽压得推动下，流向石英管中，通过阀门实现对工质流量和流速的控制，实现对工质量的精确控制。然而，如上所述，这种液态充装方法，在液态工质流动和充入的过程中将不可避免的带入溶解或混合的空气、水分等组分进入热管中，并且通过抽真空装置也很难将其有效的加以去除，从而影响了热管的传热效率。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种热管工质的固态定量灌注方法，该方法不仅充装灌注效率高，而且能够解决液态充装方法热管内不可凝气体残留的问题。

为了解决上述技术问题并且实现发明目的，本发明提供了以下解决方案：

一种热管工质的固态定量灌注方法，其包括以下步骤：(1)将定量的液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质；(2)将固态工质放入热管内；(3)将热管封装成密封状态。

其中，在步骤(2)中，将固态工质放入热管后，利用抽真空装置对热管进行抽真空处理。

其中，在步骤(1)中，在真空条件下将液态工质冷却到其凝固点以下形成一定形状的固态工质。

其中，在步骤(1)中，液态工质的冷却温度为液态工质的凝固点以下5℃的范围内。

其中，所述的热管为石英管、铜管、铜合金管、铝管、铝合金管或不锈钢管。

其中，所述的工质选自蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮或R123中的一种。

其中，所述的热管应用于电子散热器或热管换热器中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的方法摒弃了传统了液态充装方法，而且利用了固态工质含杂质气体少，质量容易控制的优点，而且相比于液态充装复杂的操作和控制手段，本发明的方法操作简单、充装效率高；而且能够有效解决液态充装方法热管内不可凝气体残留较多的问题，显著的提高了热管的导热效率，并且有利于提高其使用寿命。

(2)本发明的热管可以配合采用冷焊封装工艺，能够一次性闭合封装且封装性能好，进一步提高了热管的可靠性和安全性能。

具体实施方式

以下将结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的阐述。