專利名稱：一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱管制造技術領域，特別涉及一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法及其設備。
背景技術：
熱管作為一種良好的相變傳熱元件，已廣泛應用于微電子、航空航天等領域。目前，熱管已從傳統(tǒng)的圓形截面單腔體形式發(fā)展到各種截面形狀多腔體形式，熱管的工作性能以及應用場合都得到了迅速的發(fā)展。工質的灌注是熱管制造中一個極為重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)圓形截面單腔體形式的熱管在灌注工質時主要需要保證灌注量可控。而熱管內部的腔體具有多個時，各腔體間是相互獨立的，灌注工質中除了要控制灌注量以外，還需要保證各個腔體的工質含量一致，否則熱管的工作性能會受到顯著的影響。目前，關于傳統(tǒng)熱管的灌注技術已經頗為成熟，但是對于多腔體形式的熱管工質灌注技術還很欠缺。

發(fā)明內容
為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發(fā)明提供一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法及其設備。本發(fā)明能保證熱管各個腔體的工質充注量一致，避免熱管的工作性能受到各腔體工質充注量不一致而造成的影響，方法原理簡易，便于實現。本發(fā)明采用如下技術方案:一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法，內部含有多個腔體,且每個腔體內部含有毛細芯結構的待灌注熱管先后完成抽真空、工質灌注以及封口的過程，

所述抽真空是關閉連接連通腔體的底端與灌注系統(tǒng)的第三電磁閥，打開連接真空系統(tǒng)與連通腔體的第二電磁閥、連接連通腔體與轉換接頭的第一電磁閥，真空系統(tǒng)抽走熱管腔體及連通腔體內的氣體并達到所需的真空度。所述工質灌注是關閉連接真空系統(tǒng)與連通腔體的第二電磁閥、連接連通腔體與轉換接頭的第一電磁閥，對盛滿液體工質的灌注系統(tǒng)加熱，當液體工質受熱蒸發(fā)成氣體工質時，打開第一電磁閥及連接灌注系統(tǒng)與連通腔體之間的第三電磁閥，使氣體工質充滿待灌注熱管的多個腔體及連通腔體，打開冷卻模塊對待灌注熱管腔體上端進行冷卻，使熱管腔體上部的氣體工質冷凝成液體吸附在毛細芯結構，在重力的作用下沿毛細芯流下，使熱管腔體內部的氣、液工質達到平衡狀態(tài)，完成工質灌注；所述封口是關閉灌注系統(tǒng)與連通腔體之間的第三電磁閥，閉合封口模具將待灌注熱管的管口壓合，完成封口。工質灌注量是所述灌注過程達到平衡時，所述毛細芯吸附的液體量和熱管腔體中的氣體量之和。所述待灌注熱管腔體的氣體量是通過控制連通腔體內氣體的溫度和壓力確定的。一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注設備，包括待灌注熱管，所述待灌注熱管為多腔體熱管，還包括連通腔體、加熱模塊、冷卻模塊、封口模具、轉換接頭、真空系統(tǒng)和灌注系統(tǒng)，所述連通腔體的頂端通過轉換接頭與待灌注熱管的下端管口連接，所述連通腔體與真空系統(tǒng)通過第二電磁閥連接，所述連通腔體的底端與灌注系統(tǒng)通過第三電磁閥連接，所述加熱模塊設置在灌注系統(tǒng)的底端，所述封口模具設置在待灌注熱管的下端管口兩側，所述冷卻模塊設置在待灌注熱管的上端。所述連通腔體的頂端與轉換接頭之間設置第一電磁閥。所述連通腔體內設置溫度感應器和壓力感應器。所述加熱模塊和冷卻模塊內均設有溫度控制裝置。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明方法原理簡易，便于實現，設備簡單，利于實現自動化生產，具有積極的技術效果與推廣應用價值。


圖1為本發(fā)明一種多腔體熱管工質的氣態(tài)灌注設備的結構示意圖；圖2為本發(fā)明圖1中的待灌注熱管A-A方向的截面圖；圖3為本發(fā)明中封口后的熱管的結構示意圖。

:1-連通腔體，2-加熱模塊，3-冷卻模塊，4-待灌注熱管，5-封口模具，6_轉換接頭,7-第一電磁閥，8-真空系統(tǒng)，9-第二`電磁閥，10-第三電磁閥，11-灌注系統(tǒng)，12-毛細芯結構。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，一種多腔體熱管工質的氣態(tài)灌注設備，包括待灌注熱管4，所述待灌注熱管4為多腔體熱管，連通腔體1、加熱模塊2、冷卻模塊3、封口模具5、轉換接頭6、真空系統(tǒng)8和灌注系統(tǒng)11，所述連通腔體I的頂端通過轉換接頭6與待灌注熱管4的下端管口連接，所述連通腔體I與真空系統(tǒng)8通過第二電磁閥9連接，所述連通腔體I的底端與灌注系統(tǒng)11通過第三電磁閥10連接，所述加熱模塊2設置在灌注系統(tǒng)11的底端，所述封口模具5設置在待灌注熱管4的下端管口兩側，所述冷卻模塊3設置在待灌注熱管4的上端。本發(fā)明通過一個連通腔體I將待灌注熱管4各個獨立的腔體連接到一個封閉的空間中，氣體工質在平衡狀態(tài)下充滿各個腔體。所述連通腔體I的頂端與轉換接頭6之間設置第一電磁閥7。所述連通腔體和待灌注熱管之間采用密封圈密封。所述連通腔體I內設置溫度感應器和壓力感應器，用于測定連通腔體I內氣體的溫度和壓力大小，根據測得結果對加熱模塊和冷卻模塊進行控制。在灌注時，氣體和液體處在動態(tài)過程中，因此通過壓力感應器觀測腔體內是否達到平衡狀態(tài)，當溫度感應器測得溫度達到預設的充注溫度，壓力達到穩(wěn)定時，熱管內部氣液達到平衡，灌注過程完成。所述加熱模塊2和冷卻模塊3均設有溫度控制裝置，用于控制其加熱和冷卻溫度。所述灌注系統(tǒng)11內部充滿液體工質，不允許有起泡存在。一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法，如圖2所示，內部含有多個腔體，且每個腔體內部含有毛細芯結構的待灌注熱管4先后完成抽真空、工質灌注以及封口的過程，所述抽真空是關閉連接連通腔體I的底端與灌注系統(tǒng)11的第三電磁閥10，打開連接真空系統(tǒng)8與連通腔體I的第二電磁閥9、連接連通腔體I與轉換接頭6的第一電磁閥7，真空系統(tǒng)8抽走熱管腔體及連通腔體I內的氣體并達到所需的真空度。所述工質灌注是關閉連接真空系統(tǒng)8與連通腔體I的第二電磁閥9、連通腔體I與轉換接頭的第一電磁閥7，對盛滿液體工質的灌注系統(tǒng)11加熱，當液體工質受熱蒸發(fā)成氣體工質時，打開第一電磁閥7及第三電磁閥10，使氣體工質充滿待灌注熱管的多個腔體及連通腔體I,打開冷卻模塊3對待灌注熱管腔體上端進行冷卻，使熱管腔體上部的氣體工質冷凝成液體吸附在毛細芯結構12，在重力的作用下沿毛細芯流下，使待灌注熱管腔體內部的氣、液工質達到平衡狀態(tài)，完成工質灌注；所述封口是關閉灌注系統(tǒng)11與連通腔體I之間的第三電磁閥10，閉合封口模具5將待灌注熱管的管口壓合，完成封口。所述熱管腔體的氣體量是通過控制連通腔體內氣體的溫度和壓力確定的。由于實際過程中，熱管的腔體與連通腔體是相通的，因此可以通過后者的壓力溫度來控制熱管腔體的氣體量。所述待灌注熱管在灌注工質之前，先對一端管口進行封口，然后灌注工質過程結束后，對另一端管口進行壓合封口，如圖3所示，待灌注熱管完成抽真空、工質灌注、封口后的示意圖。本發(fā)明與傳統(tǒng)液態(tài)工質灌注方法不同，首先將工質加熱蒸發(fā)成氣體，通過一個連通腔體將熱管各個獨立的腔體聯系到一個封閉的空間中，氣體工質在平衡狀態(tài)下充滿各個腔體，然后對熱管的上端進行冷卻，氣體工質在冷卻段凝結成液體吸附在熱管毛細芯結構中，液體工質在重力作用下沿毛細芯流下，液體工質充滿毛細芯，工質的灌注量為平衡狀態(tài)時，毛細芯中吸附的液體量與腔體中的氣體量之和為工質灌注量，然后熱管的另一端管口用封口模具進行封口，最終完成工質的灌注及熱管的封口。本發(fā)明可用于任何材料，任何截面形狀的多腔體式熱管。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背 離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法，內部含有多個腔體，且每個腔體內部含有毛細芯結構的待灌注熱管先后完成抽真空、工質灌注以及封口的過程，其特征在于， 所述工質灌注是關閉連接真空系統(tǒng)與連通腔體的第二電磁閥、連接連通腔體與轉換接頭的第一電磁閥，對盛滿液體工質的灌注系統(tǒng)加熱，當液體工質受熱蒸發(fā)成氣體工質時，打開第一電磁閥及連接灌注系統(tǒng)與連通腔體之間的第三電磁閥，使氣體工質充滿待灌注熱管的多個腔體及連通腔體，打開冷卻模塊對待灌注熱管腔體上端進行冷卻，使熱管腔體上端的氣體工質冷凝成液體吸附在毛細芯結構，在重力的作用下沿毛細芯流下，使熱管腔體內部的氣、液工質達到平衡狀態(tài)，完成工質灌注； 所述封口是關閉灌注系統(tǒng)與連通腔體之間的第三電磁閥，閉合封口模具將待灌注熱管的管口壓合，完成封口。
2.根據權利要求1所述的一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法，其特征在于，工質灌注量是所述灌注過程達到平衡時，所述毛細芯吸附的液體量和熱管腔體中的氣體量之和。
3.根據權利要求2所述的一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法，其特征在于，所述待灌注熱管腔體的氣體量是通過控制連通腔體內氣體的溫度和壓力確定的。
4.實現權利要求1-3任一項所述的一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法的設備，包括待灌注熱管，所述待灌注熱管為多腔體熱管，其特征在于，還包括連通腔體、加熱模塊、冷卻模塊、封口模具、轉換接頭、 真空系統(tǒng)和灌注系統(tǒng)，所述連通腔體的頂端通過轉換接頭與待灌注熱管的下端管口連接，所述連通腔體與真空系統(tǒng)通過第二電磁閥連接，所述連通腔體的底端與灌注系統(tǒng)通過第三電磁閥連接，所述加熱模塊設置在灌注系統(tǒng)的底端，所述封口模具設置在待灌注熱管的下端管口兩側，所述冷卻模塊設置在待灌注熱管的上端。
5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述連通腔體的頂端與轉換接頭之間設置第一電磁閥。
6.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述連通腔體內設置溫度感應器和壓力感應器。
7.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述加熱模塊和冷卻模塊內均設有溫度控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多腔體式熱管工質的氣態(tài)灌注法及其設備，包括連通腔體、加熱模塊、冷卻模塊、封口模具、轉換接頭、真空系統(tǒng)和灌注系統(tǒng)，所述連通腔體的頂端通過轉換接頭與待灌注熱管的下端管口連接，所述連通腔體與真空系統(tǒng)通過第二電磁閥連接，所述連通腔體的底端與灌注系統(tǒng)通過第三電磁閥連接，所述加熱模塊設置在灌注系統(tǒng)的底端，所述封口模具設置在待灌注熱管的下端管口兩側，所述冷卻模塊設置在待灌注熱管的上端。本發(fā)明采用上述設備完成待灌注熱管的抽真空、工質灌注及封口過程，本發(fā)明原理簡單，便于實現。
文檔編號B67C7/00GK103241696SQ20131014324
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權日2013年4月23日
發(fā)明者陸龍生, 廖火生, 劉小康, 湯勇, 卜莉敏 申請人:華南理工大學