本發(fā)明涉及一種雙維陣列溝槽鋁扁熱管及其制造方法。
背景技術(shù):
熱管是一種利用汽化和冷凝的高潛熱、毛細(xì)抽吸現(xiàn)象及無需外界動力而能夠進(jìn)行傳熱的高效節(jié)能元件,可將大量熱量通過很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動力。
對于銅質(zhì)熱管,其具有較高的傳熱效率和良好的傳熱性能,并且在中低溫領(lǐng)域和建筑節(jié)能等生活領(lǐng)域得到認(rèn)可,尤其是隨著電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了微型銅熱管,廣泛應(yīng)用于大型燈、電腦等電子元器件散熱。
但隨著原材料價格的不斷攀升和居高不下的投資成本,迫使企業(yè)以及研究學(xué)者,不得不轉(zhuǎn)向?qū)ふ乙环N高性價比的替代產(chǎn)品。鋁及鋁合金與銅及銅合金相比,具有比重小、價格低、資源豐富等優(yōu)勢;與碳鋼材料相比,具有密度小、比重輕、熱導(dǎo)率高等優(yōu)勢。相比于銅質(zhì)熱管,鋁質(zhì)熱管在滿足傳熱效率指標(biāo)的情況下,其生產(chǎn)及運營成本大大降低,具有更高的性價比;相比于鋼質(zhì)熱管,鋁質(zhì)熱管的體積小、重量輕,并且其傳熱效率高,不僅適用于高溫余熱回收,對于低溫余熱以及散熱冷卻領(lǐng)域,也有巨大的應(yīng)用潛能。
目前,有關(guān)平板鋁熱管制造技術(shù)研究還相對比較少,實際生產(chǎn)中鋁熱管的制造以半自動化為主。鋁熱管的生產(chǎn)制造過程中仍有許多問題需要解決,如鋁扁熱管內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難;封口焊接困難,適用性不強(qiáng),壽命短等。這些都是阻礙鋁熱管的推廣和進(jìn)入市場的重要因素。因此設(shè)計一款結(jié)構(gòu)合理,傳熱高效,封口可靠的鋁扁熱管,對于推進(jìn)“鋁代銅”具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種雙維陣列溝槽鋁扁熱管及其制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種雙維陣列溝槽鋁扁熱管,包括采用鋁材的呈管狀的主體,主體的橫截面呈矩形,所述主體內(nèi)具有一個隔板或多個并行設(shè)置的隔板,隔板將主體內(nèi)部分割成多個腔體,腔體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干凹槽,主體兩端密封;所述腔體內(nèi)填充有熱管工質(zhì)。
所述凹槽均勻分布在腔體的內(nèi)側(cè)。
所隔板的兩端分別與主體的一相對內(nèi)側(cè)壁連接。
所述凹槽的底部設(shè)置為一圓弧面,所述凹槽的側(cè)壁設(shè)置為長方體,凹槽的側(cè)壁上部連接有一橫截面呈半圓的頭部,所述頭部的直徑及凹槽底部的直徑皆為長方體高度的1/3-1/2。
所述熱管工質(zhì)為丙酮。
一種上述的雙維陣列溝槽鋁扁熱管的制造方法,包括以下步驟:
通過鋁型材擠出一次成型得到呈管狀的主體,通過弧形刀頭將主體的一端壓至厚度為0.04mm,再剪斷,形成具有一定密封性能的冷焊封口,在主體的另一端添加熱管工質(zhì),加注完畢通過弧形刀頭將主體的該端部壓至厚度為0.04mm,再剪斷,形成具有一定密封性能的冷焊封口;將兩端的冷焊封口端面置于800℃恒溫?zé)嵩矗訜?0s-15s后取出,鋁合金發(fā)生微熔,釋放冷焊應(yīng)力,并得到可靠的熔焊封口。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中主體采用鋁材制作,內(nèi)部的隔板及凹槽非常適合鋁型材生產(chǎn),通過拉拔擠壓等方法,可以大批量得到具有上述內(nèi)部特征的主體,生產(chǎn)效率較高;主體結(jié)構(gòu)緊湊,相對橫截面面積相同的傳統(tǒng)的圓熱管具有更大的傳熱面積,壁厚更加均勻,使得本發(fā)明的鋁扁熱管具有更加優(yōu)越的傳熱性能與溫度均勻性,從而得到高性能鋁扁熱管,提高了鋁扁熱管的適用性;腔體內(nèi)側(cè)設(shè)置的凹槽可有效增大熱管傳熱面積,同時作為熱管吸液芯提供優(yōu)異的毛細(xì)性能,有效提高冷凝段的液體工質(zhì)回流至蒸發(fā)段的速度,提高鋁扁熱管的傳熱效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明的示意圖;
圖2是圖1中A處的局部放大圖。
具體實施方式
參照圖1~圖2,本發(fā)明是一種雙維陣列溝槽鋁扁熱管,包括采用鋁材的呈管狀的主體1,主體1的橫截面呈矩形,主體1內(nèi)具有一個隔板2或多個并行設(shè)置的隔板2,隔板2將主體1內(nèi)部分割成多個腔體3,腔體3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干凹槽4,主體1兩端密封;腔體3內(nèi)填充有熱管工質(zhì),熱管工質(zhì)優(yōu)選設(shè)置為丙酮;位于兩端的兩個腔體3只在靠近其它腔體3的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置凹槽4,中間的腔體3內(nèi)側(cè)壁均勻分布多個凹槽4,以使得位于兩端的兩個腔體3與中間的腔體3散熱效率一致;隔板2的兩端分別與主體1的一相對內(nèi)側(cè)壁連接;如此使得每個腔體3皆有兩側(cè)壁直接與外界接觸,散熱效率高;凹槽4的底部設(shè)置為一圓弧面,凹槽4的側(cè)壁設(shè)置為長方體,凹槽4的側(cè)壁上部連接有一橫截面呈半圓的頭部5,頭部5的直徑及凹槽4底部的直徑皆為長方體高度的1/3-1/2,該尺寸比例能產(chǎn)生最佳的散熱效果。本發(fā)明中主體1采用鋁材制作,內(nèi)部的隔板2及凹槽4非常適合鋁型材生產(chǎn),通過拉拔擠壓等方法,可以大批量得到具有上述內(nèi)部特征的主體1,生產(chǎn)效率較高;主體1結(jié)構(gòu)緊湊,相對橫截面面積相同的傳統(tǒng)的圓熱管具有更大的傳熱面積,壁厚更加均勻,使得本發(fā)明的鋁扁熱管具有更加優(yōu)越的傳熱性能與溫度均勻性,從而得到高性能鋁扁熱管,提高了鋁扁熱管的適用性;腔體3內(nèi)側(cè)設(shè)置的凹槽4可有效增大熱管傳熱面積,同時作為熱管吸液芯提供優(yōu)異的毛細(xì)性能,有效提高冷凝段的液體工質(zhì)回流至蒸發(fā)段的速度,提高鋁扁熱管的傳熱效率。
一種上述的雙維陣列溝槽鋁扁熱管的制造方法,包括以下步驟:通過鋁型材擠出一次成型得到呈管狀的主體1,通過弧形刀頭將主體的一端壓至厚度為0.04mm,再剪斷,形成具有一定密封性能的冷焊封口,在主體的另一端添加熱管工質(zhì),加注完畢通過弧形刀頭將主體的該端部壓至厚度為0.04mm,再剪斷,形成具有一定密封性能的冷焊封口;將冷焊封口端面置于800℃恒溫?zé)嵩?,加?0s-15s后取出,鋁合金發(fā)生微熔,釋放冷焊應(yīng)力,并得到可靠的熔焊封口。該制造方法生產(chǎn)效率高,解決了鋁扁熱管封口難的問題,有效了提高了鋁扁熱管的使用壽命,使優(yōu)質(zhì)鋁扁熱管批量化生產(chǎn)成為可能。
上述實施例只是本發(fā)明的優(yōu)選方案,本發(fā)明還可有其他實施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所設(shè)定的范圍內(nèi) 。