[发明专利]一种径向传热的微型槽道热管

说明书

本发明公开了一种径向传热的微型槽道热管，包括外管、内管、冷却水入口管道、冷却水出口管道、端盖、蒸汽腔、毛细作用力槽道；所述外管为矩形截面微通道；外管套设在内管外部，多根外管相邻并列排布，组成整体结构为平板形状的热管；所述外管与内管之间的空间为蒸汽腔，所述蒸汽腔中充有制冷剂，制冷剂可以发生气液相变；所述外管的内壁面设置有毛细作用力槽道，利用毛细作用力使液态制冷剂还能分布在外管各个壁面。通过改变现有微型热管的结构和传热方式，以径向传热的方式替代轴向传热，提高其传热极限，改善其在轴向上的均温性和空间占据，并且能够适应旋转运动和双面加热的工况。

技术领域

本发明涉及电子器件散热、航天热控、微型热管领域，尤其涉及一种径向传热的微型槽道热管。

背景技术

电子器件性能的提升往往会带来更多的发热量，同时人们对于移动电子器件便携性的要求又使得电子器件朝着小型化、轻薄化的方向发展，这些因素都限制了电子器件散热元件的体积和结构。在航天领域，会对使用的电子器件有更高的空间限制，温度控制以及均温性的要求。因此，散热问题已成为电子器件发展的重要限制。

热管作为一种高效的传热元件，其通过管内工质的相变快速传导热量。热管吸收热量的部分称为蒸发端，放出热量的部分称为冷凝端。热管运行时，蒸发端内液体工质在吸收热量后汽化为蒸汽，在两端压差的作用下流向冷凝端，放出热量后凝结为液体，并在重力或毛细作用下回到蒸发端，完成循环。目前，微型热管已成为电子器件散热和航天热控领域的重要技术。

根据热管的传热方向可以分为轴向热管和径向热管，轴向热管的蒸发端和冷凝端分布在沿热管轴线方向的两端，管内工质沿热管轴线流动。径向热管以外管作为蒸发端，内管作为冷凝端，管内工质在外管和内管之间沿热管径向流动传递热量。

目前电子器件主要使用扁平轴向热管作为散热元件，还存在着传热极限不够高、在轴向上均温性不好以及在轴向上会占据大量空间。

径向热管主要用于工业余热回收领域，这种热管制造工艺相对简单，外管具有一定的抗腐蚀形，在轴向上均温性较好。因此，径向热管可以弥补当前电子器件散热元件的一些不足。

发明内容

本发明针对上述技术难点，提出了一种径向传热的微型槽道热管。通过改变现有微型热管的结构和传热方式，以径向传热的方式替代轴向传热，提高其传热极限，改善其在轴向上的均温性和空间占据，并且能够适应旋转运动和双面加热的工况。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种径向传热的微型槽道热管，其包括外管、内管、冷却水入口管道、冷却水出口管道、端盖、蒸汽腔、毛细作用力槽道；

所述外管为矩形截面微通道；外管套设在内管外部，内管两端伸出外管并分别与冷却水入口管道和冷却水出口管道相连通；将多根所述外管相邻并列排布，组成整体结构为平板形状的热管；所述端盖位于外管的两端，其覆盖外管的外壁面与内管的外壁面之间的部分；

所述外管与内管之间的空间为蒸汽腔，所述蒸汽腔中充有制冷剂，制冷剂可以发生气液相变；所述外管的内壁面设置有毛细作用力槽道。

优选的，所述外管与内管的中心轴线重合，即述外管与内管的中心轴线偏心距离L设置为0。

优选的，所述外管与内管的中心轴线偏心距离L不为0，典型而非限定的，例如可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm等。其中内管朝远离外管换热面的方向偏心，使所述外管与内管之间的空间可以充入更多制冷剂而不会使内管下壁面与液态制冷剂接触。这种偏心的设计特别适用于热管不会发生旋转的场合，可以增大热管的换热能力。

优选的，所述毛细作用力槽道为环形槽道，其沿外管轴向方向均匀设置；环形槽道槽宽为0.3–0.6mm；槽深为0.3–0.7mm。更优选的，相邻环形槽道的槽壁之间的距离为0.3–1.0mm。