CN117073427A - 一种复合气液共面式超薄柔性平板热管及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合气液共面式超薄柔性平板热管及其加工方法，包括吸液芯板和热压在其上下两侧的柔性外壳，吸液芯板包括泡沫铜板和烧结在其上下两侧的铜网，泡沫铜板上开设有若干条相互平行的气道，气道沿泡沫铜板的长度方向设置，每个气道内均安装有弹簧，吸液芯板内部填充有液体工质。该热管中的吸液芯板采用泡沫铜板和在其上下两侧的铜网烧结而成，采用泡沫铜板和铜网相结合方式能够保证热管柔顺性，能够根据柔性电子设备的使用进行弯曲，通过在泡沫铜板上开设气道形成气液共面式结构，并在每个气道内安装弹簧，能起到支撑作用，保证热管在弯折工况下也能保持通畅，不会因热管的弯折而影响气液的流动，使热管能够平稳运行。
Description
技术领域
本发明涉及柔性热管设计及加工技术领域，尤其是涉及一种复合气液共面式超薄柔性平板热管及其加工方法。
背景技术
随着可穿戴或可折叠等电子设备的快速发展，柔性电子设备朝着小型化及集成化发展，因此造成热流密度增大的问题，如果热量无法快速散发开来。那么很容易影响电子器件性能及寿命。
热管作为一种良好的传热器件，有着结构紧凑、运行可靠、无其他能源消耗、有效导热率高的优点，因此在各领域有着广泛的应用。一般热管分为三段，即加热段、绝热段、冷凝段；内部有吸液芯、工质，内部环境一般为真空或负压状态。其工作传热原理是利用相变原理，将加热段的工质受热气化，在加热段与冷凝段之间的温差作用下产生压强差，使蒸汽往冷凝段流动，在冷凝段液化后，通过吸液芯的毛细力将工质送往加热段，从而实现循环传热。
常规热管都是刚性，无法应用到可穿戴或可折叠等柔性电子设备上，即使能够应用到柔性电子设备上，在使用过程中因柔性电子设备的弯折容易造成气液传递的不通畅。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合气液共面式超薄柔性平板热管，以解决现有的热管没有柔顺性的效果及弯曲之后传热性能不佳的问题。
本发明提供一种复合气液共面式超薄柔性平板热管，包括吸液芯板和热压在其上下两侧的柔性外壳，所述吸液芯板包括泡沫铜板和烧结在其上下两侧的铜网，所述泡沫铜板上开设有若干条相互平行的气道，所述气道沿所述泡沫铜板的长度方向设置，每个所述气道内均安装有弹簧，所述吸液芯板内部填充有液体工质。
进一步的，所述柔性外壳为铝塑复合膜，所述铝塑复合膜包括尼龙外层、铝箔和聚丙烯内层，所述吸液芯板热压在两个所述聚丙烯内层之间。
进一步的，所述气道的横截面为矩形或三角形。
进一步的，所述弹簧的直径不大于所述泡沫铜板的厚度。
进一步的，所述液体工质为无水乙醇。
一种复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，包括如下步骤：
S1：切割铜网和泡沫铜板，并在泡沫铜板上切割若干条气道；
S2：将切割好的铜网和泡沫铜板按照铜网-泡沫铜板-弹簧-铜网的顺序进行热压烧结处理形成吸液芯板；
S3：在吸液芯板的上下两侧热压铝塑复合膜，同时在吸液芯板的前后两侧分别设置充液管和抽真空管，充液管和抽真空管的端部均热压在两个铝塑复合膜之间；
S4：通过充液管向所述吸液芯板注入液体工质后封闭充液管；
S5：通过抽真空管进行抽真空后封闭抽真空管；
S6：打开充液管，在负压作用下将液体工质吸入热管内部后再次封闭充液管；
S7：将热管放置在加热平台上进行不少于1小时运行操作，使工质中不凝性气体释放出来；
S8：运行完毕后，通过抽真空管进行二次除气处理；
S9：二次除气处理完毕后，对其充液管口和抽真空管口进行去除密封处理。
进一步的，步骤S2中，将切割好的铜网和泡沫铜板按照铜网-泡沫铜板-弹簧-铜网的顺序放入石墨模具中，盖好石墨模具盖子并夹紧，将其放入热压设备下进行热压烧结处理。
进一步的，所述充液管和所述抽真空管均包括针头和热缩管，所述热缩管内部的两端均套接有金属管，所述热缩管的一端通过所述金属管与所述针头固定连接。
进一步的，所述充液管和所述抽真空管均采用强力止水夹夹紧热缩管进行封闭。
进一步的，所述金属管为铜管。
本发明的技术方案相对于现有技术的有益效果是：该热管中的吸液芯板采用泡沫铜板和在其上下两侧的铜网烧结而成，采用泡沫铜板和铜网相结合方式能够保证热管柔顺性，能够根据柔性电子设备的使用进行弯曲，通过在泡沫铜板上开设气道形成气液共面式结构，并在每个气道内安装弹簧，能起到支撑作用，保证热管在弯折工况下也能保持通畅，不会因热管的弯折而影响气液的流动，使热管能够平稳运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中热管整体结构的爆炸图；
图2为本发明中吸液芯板的爆炸图；
图3为本发明中吸液芯板的断面图；
图4为本发明中充液管和抽真空管的结构爆炸图；
图5为本发明中充液管和抽真空管的整体结构示意图；
附图标记说明：1-充液管、2-抽真空管、3-柔性外壳、4-铜网、5-弹簧、6-泡沫铜板、11-针头、12-铜管、13-热缩管。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1-图5所示，一种复合气液共面式超薄柔性平板热管，包括吸液芯板和热压在其上下两侧的柔性外壳3，吸液芯板包括泡沫铜板6和烧结在其上下两侧的铜网4，泡沫铜板6上开设有若干条相互平行的气道，气道的横截面为矩形或三角形，气道沿泡沫铜板6的长度方向设置，每个气道内均安装有弹簧5，弹簧5的直径不大于泡沫铜板6的厚度，吸液芯板内部填充有液体工质，本实施例中采用的液体工质为无水乙醇。
本实施例中柔性外壳3采用铝塑复合膜，铝塑复合膜包括尼龙外层、铝箔和聚丙烯内层，吸液芯板板热压在两个聚丙烯内层之间，热压时两个聚丙烯内层融化粘合一起而达到密封效果，铝塑复合膜。
复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，具体包括以下步骤：
首先通过激光切割设备分别切割出相同尺寸的铜网4和泡沫铜板6，并在泡沫铜板6上切割出气道的位置。然后将切割好的铜网4和泡沫铜板6按照铜网4-泡沫铜板6-弹簧5-铜网4的顺序放入石墨模具中，弹簧5放置在泡沫铜6切割下的气道中，盖上模具盖子压紧送到加热炉中热压烧结，使泡沫铜6与铜网4相互粘连，形成一个复合气液共面式吸液芯板。
制作充液管1和抽真空管2：首先切割两小段铜管12，然后将一段铜管12插入针头11中，套上热缩管13，热缩管13另一头套接另一段铜管12，使用热风枪将热缩管13热缩成形，制作出充液管1和抽真空管2。细针头11可保证柔性外壳3热压气密性良好。充液与抽真空单独使用各自充液管1和抽真空管2，可减少二次除气中工质的流失
将热压好的复合气液共面式吸液芯板放入铝塑膜柔性外壳3中，两端分别插入制作好的充液管1和抽真空管2，然后放置在热压机上对其进行热压处理；在此过程中先热压吸液芯板与柔性外壳3，再热压柔性外壳3与抽真空管2和充液管1。
将充液管1接入注液管上，并注入一定量液体工质，排出充液管1中的气体，保证充液管1中全部是液体工质，然后用强力止水夹夹紧充液管1。将抽真空管2接入抽真空设备上，对其进行一次抽真空，抽真空完毕后使用强力止水夹夹紧抽真空管2。
然后打开充液管1强力止水夹，让注液管中工质自动吸入热管中，同时控制好工质吸入量，然后使用强力止水夹夹紧充液管1。
吸入工质后，将热管放置在加热平台上进行不少于一小时运行操作，使工质中的不凝性气体释放出来。
运行完毕后，将热管的抽真空管2接入抽真空设备中，打开抽真空管2的强力止水夹，对其进行二次除气处理。
二次除气处理完毕后，对其充液管1口和抽真空管2口进行去除密封处理。
最后对该热管进行传热测试，确保能够正常运行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种复合气液共面式超薄柔性平板热管，其特征在于，包括吸液芯板和热压在其上下两侧的柔性外壳，所述吸液芯板包括泡沫铜板和烧结在其上下两侧的铜网，所述泡沫铜板上开设有若干条相互平行的气道，所述气道沿所述泡沫铜板的长度方向设置，每个所述气道内均安装有弹簧，所述吸液芯板内部填充有液体工质。
2.根据权利要求1所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管，其特征在于，所述柔性外壳为铝塑复合膜，所述铝塑复合膜包括尼龙外层、铝箔和聚丙烯内层，所述吸液芯板热压在两个所述聚丙烯内层之间。
3.根据权利要求1所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管，其特征在于，所述气道的横截面为矩形或三角形。
4.根据权利要求1所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管，其特征在于，所述弹簧的直径不大于所述泡沫铜板的厚度。
5.根据权利要求1所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管，其特征在于，所述液体工质为无水乙醇。
6.一种复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：切割铜网和泡沫铜板，并在泡沫铜板上切割若干条气道；
S2：将切割好的铜网和泡沫铜板按照铜网-泡沫铜板-弹簧-铜网的顺序进行热压烧结处理形成吸液芯板；
S3：在吸液芯板的上下两侧热压铝塑复合膜，同时在吸液芯板的前后两侧分别设置充液管和抽真空管，充液管和抽真空管的端部均热压在两个铝塑复合膜之间；
S4：通过充液管向所述吸液芯板注入液体工质后封闭充液管；
S5：通过抽真空管进行抽真空后封闭抽真空管；
S6：打开充液管，在负压作用下将液体工质吸入热管内部后再次封闭充液管；
S7：将热管放置在加热平台上进行不少于1小时运行操作，使工质中不凝性气体释放出来；
S8：运行完毕后，通过抽真空管进行二次除气处理；
S9：二次除气处理完毕后，对其充液管口和抽真空管口进行去除密封处理。
7.根据权利要求6所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，其特征在于，步骤S2中，将切割好的铜网和泡沫铜板按照铜网-泡沫铜板-弹簧-铜网的顺序放入石墨模具中，盖好石墨模具盖子并夹紧，将其放入热压设备下进行热压烧结处理。
8.根据权利要求6所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，其特征在于，所述充液管和所述抽真空管均包括针头和热缩管，所述热缩管内部的两端均套接有金属管，所述热缩管的一端通过所述金属管与所述针头固定连接。
9.根据权利要求8所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，其特征在于，所述充液管和所述抽真空管均采用强力止水夹夹紧热缩管进行封闭。
10.根据权利要求8所述的复合气液共面式超薄柔性平板热管的加工方法，其特征在于，所述金属管为铜管。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20231117 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |