[发明专利]一种单向导热可控开度的平板热管

说明书

本发明公开了一种单向导热可控开度的平板热管，包括蒸发板、输液内芯、冷凝板和密封筒，蒸发板与冷凝板分别密封连接于密封筒的两端，且密封筒内为真空状态，蒸发板的内表面上均布有若干个可弯曲的输液内芯，输液内芯的末端能够与冷凝板相抵触，输液内芯能够通过控制开关实现弯曲。本发明采用阵列的输液内芯为仿瓶子草绒毛针状结构，并且通过控制开关控制输液内芯的弯曲与直立，实现平板热管的传热功能开度控制。输液内芯使液态工质只能从输液内芯的尖端运输至底端，实现了平板热管的正向传热、反向隔热的功能。

技术领域

本发明涉及平板热管的技术领域，特别是涉及一种单向导热可控开度的平板热管。

背景技术

热管是一种结构紧凑、运行可靠、无能源消耗、有效导热率高的两相传热器件，其内部是具有毛细结构的真空腔体，腔内加入液态工质，其工作原理是低真空度下液态工质在蒸发端吸热蒸发，蒸汽在压差作用下快速运动至冷凝端放热凝结成液态，液态工质再通过管内毛细结构无能耗的运输至蒸发端，依靠工质的蒸发、凝结和循环流动实现热量的传递。由于工质汽液相变具有大量潜热，热管得以实现高密度热流从蒸发端向冷凝端的快速转移，其热导率甚至达到铜的200倍。热管既可以实现大功率传热，也可以用于微小型器件的热管理，在航天器热控制系统、5G通讯、电子芯片、新能源汽车等领域中有重要的应用。

传统平板热管(或称均热板)原理与传统热管相似，为一维传热向二维传热方向的延展，区别于传统热管，平板热管是一种平且薄的二维热管，传热面积更大，更加贴合，具有热导率高、均温性好、表面平整等优点，更加有利于对集中热点进行热扩散，因而广泛应用于各类热交换装置中。

传统平板热管与传统热管都具有自发性和双向性的特点，这是由于它们依靠的工质汽液相变是自发的，毛细结构的运输亦是自发且双向的，但在航天器热控制、电池热管理等只需要单向传热，甚至需要对传热通断进行控制的场合下，传统平板热管不能满足使用需求。当外界环境恶劣变化时，如果外界环境温度高于内部器件温度，冷凝端的温度会高于蒸发端，此时传统平板热管会将热量从冷凝端传递至蒸发端，内部器件温度上升，不利于器件的正常工作；如果环境温度过低，传统平板热管持续快速传热，导致内部器件温度过低，对于某些在低温环境下不能正常工作的器件有很大的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种单向导热可控开度的平板热管，以解决上述现有技术存在的问题，使平板热管的传热功能开度可控，正向能够快速传热、反向能够阻隔传热。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种单向导热可控开度的平板热管，包括蒸发板、输液内芯、冷凝板和密封筒，所述蒸发板与所述冷凝板分别密封连接于所述密封筒的两端，所述密封筒内为真空状态且容纳有液态工质，所述蒸发板的内表面上均布有若干个可弯曲的所述输液内芯，所述输液内芯的末端能够与所述冷凝板相抵触，所述输液内芯能够通过控制开关实现弯曲。

优选的，所述控制开关包括外场和场控颗粒，所述输液内芯内设置有所述场控颗粒，所述外场施加于所述输液内芯的末端且位于所述密封筒的外部，所述外场为电场或磁场或光场。

优选的，所述蒸发板和所述冷凝板均包括依次连接的底板和多孔结构层，所述多孔结构层位于所述密封筒内，所述底板与所述密封筒密封连接。

优选的，所述底板的材质为铜或铝。

优选的，所述多孔结构层为铜或铁或镍的泡沫金属或金属网。

优选的，所述蒸发板采用超亲水处理工艺加工制得，所述冷凝板采用超疏水处理工艺加工制得。

优选的，所述输液内芯为仿瓶子草绒毛针状结构且针体外表面设置有分级微通道，所述输液内芯的尖端与所述冷凝板相抵触。

优选的，所述分级微通道包括主通道和次通道，沿输液内芯的周向均布有若干个低肋和高肋，所述高肋的间距大于所述低肋的间距，相邻的低肋之间的间隙构成所述次通道，相邻的所述高肋之间的间隙构成所述主通道。