一种热管蒸发器及制备方法与流程

本发明涉及散热，具体涉及一种热管蒸发器及制备方法。

背景技术：

1、热管主要通过工质的蒸发与冷凝两个过程进行换热，同时借助工质液体在毛细芯体多孔材料中的毛细作用实现液体的非动力运输，是一种基于相变换热的高效传热装置，能够在小温差、长距离的条件下传输大量的热，被广泛用于充电桩、储能、数据中心等领域的热控系统中。

2、现有常用环路热管蒸发器主要可分为圆柱形和平板形两大类，其中平板形热管蒸发器可与发热器件很好贴合，温度均匀，适用于热流密度高的散热情况，但是平板形热管蒸发器常采用模具定制化生产，内部空腔需要放置毛细芯体，导致结构内部承压能力不佳，容易发生变形，特别是大尺寸平面散热这种问题会更加突出，另外采用定制化生产，导致不同项目需要采用不同模具单元，造成成本高、标准化程度低，不利于大量推广。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种热管蒸发器及制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种热管蒸发器，包括：

4、蒸发板、集液盖板和集气盖板；

5、所述集液盖板位于蒸发板横向方向左侧，所述集液盖板靠近蒸发板的侧壁开设有集液槽，所述集液槽内设有海绵，所述集液盖板侧壁固定连接有导液管，且所述导液管一端贯穿集液盖板侧壁并延伸至集液槽内，所述导液管位于集液槽内的内壁固定连接有多个分液管，所述分液管位于海绵内；

6、所述集气盖板位于蒸发板横向方向右侧，所述集气盖板靠近蒸发板的侧壁开设有集气槽，所述集气槽内壁固定连接有多个分气管，且多个所述分气管一端贯穿集气盖板侧壁并共同固定连接有导气管；

7、所述海绵为聚氨酯海绵、聚醚多元醇海绵和pva海绵中的一种，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板的材质均为铝合金，所述导液管、分液管、分气管和导气管材质为铜管和铝管中的一种。

8、优选地，还包括基座，所述集液槽底部与集液盖板下端连通，所述集气槽底部与集气盖板下端连通，所述基座上端开设有凹型通槽，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板均与凹型通槽配合，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板的截面为方形，且所述蒸发板和集液盖板相互靠近的侧壁之间贴合，所述蒸发板和集气盖板相互靠近的侧壁之间贴合，所述集液盖板侧壁与基座侧壁齐平，所述集气盖板侧壁与基座侧壁齐平，所述蒸发板下端开设有多个加强通槽，所述加强通槽为瓦楞状，所述蒸发板下端和凹型通槽底部之间铺设有毛细网膜，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板均通过第一卡设机构与凹型通槽内壁连接，所述基座上端开设有多个第一螺纹安装孔。

9、优选地，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板为一体成型结构，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板的截面为t型，所述基座上端开设有多个与集液盖板和集气盖板连通的第一螺纹安装孔。

10、优选地，还包括基座，所述基座上端开设有凹型通槽，所述集液槽底部与集液盖板下端连通，所述集气槽底部与集气盖板下端连通，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板均与凹型通槽配合，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板的截面均为t型，所述蒸发板和集液盖板相互靠近的侧壁之间贴合，所述蒸发板和集气盖板相互靠近的侧壁之间贴合，所述集液盖板侧壁与基座侧壁齐平，所述集气盖板侧壁与基座侧壁齐平，所述凹型通槽底部固定连接有多个加强条，所述加强条为瓦楞状，所述蒸发板下端和多个加强条上端之间铺设有毛细网膜，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板均通过第一卡设机构与凹型通槽内壁连接，所述基座上端开设有多个与集液盖板和集气盖板连通的第一螺纹安装孔。

11、优选地，所述第一卡设机构包括固定连接在凹型通槽内壁的多个第一凸条，多个所述第一凸条位于凹型通槽相对的两个内壁上，且位于同侧的多个所述第一凸条在竖直方向设置，所述蒸发板、集液盖板和集气盖板侧壁固定连接有与多个第一凸条一一对应的多个第二凸条。

12、优选地，所述毛细网膜为活性碳纤维膜、碳纳米管膜、铝合金网状膜和不锈钢刺孔膜中的一种，所述基座的材质均为铝合金。

13、优选地，所述蒸发板两端分别位于集液槽和集气槽内，所述蒸发板侧壁开设有多个加强通槽，所述加强通槽为瓦楞状，所述集液槽和集气槽相对的两个内壁均固定连接有多个第三凸条，所述蒸发板侧壁固定连接有与多个第三凸条一一对应的多个第四凸条，所述集液盖板和集气盖板上端均开设有多个第二螺纹安装孔。

14、优选地，所述瓦楞状为三角形、圆弧形、梯形和矩形中的一种，且所述瓦楞状尖峰高度为2-10mm，相邻的两个所述瓦楞状尖峰间距为1-5mm。

15、优选地，所述导液管为u型状，且所述导液管入口高度高于其出口高度，所述导气管其入口高度低于其出口高度，所述导气管和多个分气管的有效最小截面面积之和除以导液管和多个分液管的有效最小截面面积之和＞10。

16、一种热管蒸发器的制备方法，包括以下步骤：

17、s1、模具设计：设计蒸发板、集液盖板、集气盖板和基座模具；

18、s2、加工型材并做表面处理：基于s1设计后模具采用铝型材加工工艺生产对应型材，基于需求长度裁切相应长度型材并进行表面防腐、裁切面平整处理；

19、s3、槽体加工并安装导管：针对集液槽、集气槽加工对应圆孔，将导液管和多个分气管置入对应圆孔内并由冲压机夹取冲压固定；

20、s4、组装冲压：组装冲压为以下两种方式中的一种：

21、1)、将拆切好的海绵放入集液槽内，将毛细网膜放在蒸发板和基座之间，位于集液槽区域的毛细网膜须嵌入海绵内，将蒸发板、集液盖板和集气盖板压入凹型通槽内并使竖向方向上表面平整；

22、2)、将集液盖板和集气盖板水平嵌套在蒸发板表面并固定；

23、s5、摩擦焊缝：对s4组装器件采用摩擦焊工艺对缝边进行气密焊接；

24、s6、产品测试：气密性测试、液体流动阻力测试、换热效率及稳定性测试。

25、优选地，在所述步骤s1中，瓦楞状尺寸、槽体大小、圆孔直径须针对使用工质膨胀倍数和工质流量进行模型计算，蒸发板、集液盖板、集气盖板和基座所对应外形尺寸按照被换热产品的规格要求书设计。

26、与现有的技术相比，本发明优点在于：

27、1：采用海绵和毛细网膜组合的方式，将集液和蒸发吸热的功能进行区分，从而可以采用更薄的毛细网膜，同时蒸发板与基座间间距之间采用瓦楞结构支持，可使蒸发板采用更大尺寸减少变形。

28、2：采用铝型材作为基础标准件，可以实现原材料的批量化生产降低制造成本。

29、3：采用铝型材凸条固定和二次摩擦焊焊接，降低热变形破坏的同时增强其稳定性和气密性。

技术特征：

1.一种热管蒸发器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种热管蒸发器，其特征在于，还包括基座(11)，所述集液槽(4)底部与集液盖板(2)下端连通，所述集气槽(6)底部与集气盖板(3)下端连通，所述基座(11)上端开设有凹型通槽(12)，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)均与凹型通槽(12)配合，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)的截面为方形，且所述蒸发板(1)和集液盖板(2)相互靠近的侧壁之间贴合，所述蒸发板(1)和集气盖板(3)相互靠近的侧壁之间贴合，所述集液盖板(2)侧壁与基座(11)侧壁齐平，所述集气盖板(3)侧壁与基座(11)侧壁齐平，所述蒸发板(1)下端开设有多个加强通槽(15)，所述加强通槽(15)为瓦楞状，所述蒸发板(1)下端和凹型通槽(12)底部之间铺设有毛细网膜(16)，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)均通过第一卡设机构与凹型通槽(12)内壁连接，所述基座(11)上端开设有多个第一螺纹安装孔(17)。

3.根据权利要求2所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)为一体成型结构，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)的截面为t型，所述基座(11)上端开设有多个与集液盖板(2)和集气盖板(3)连通的第一螺纹安装孔(17)。

4.根据权利要求1所述的一种热管蒸发器，其特征在于，还包括基座(11)，所述基座(11)上端开设有凹型通槽(12)，所述集液槽(4)底部与集液盖板(2)下端连通，所述集气槽(6)底部与集气盖板(3)下端连通，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)均与凹型通槽(12)配合，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)的截面均为t型，所述蒸发板(1)和集液盖板(2)相互靠近的侧壁之间贴合，所述蒸发板(1)和集气盖板(3)相互靠近的侧壁之间贴合，所述集液盖板(2)侧壁与基座(11)侧壁齐平，所述集气盖板(3)侧壁与基座(11)侧壁齐平，所述凹型通槽(12)底部固定连接有多个加强条(18)，所述加强条(18)为瓦楞状，所述蒸发板(1)下端和多个加强条(18)上端之间铺设有毛细网膜(16)，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)均通过第一卡设机构与凹型通槽(12)内壁连接，所述基座(11)上端开设有多个与集液盖板(2)和集气盖板(3)连通的第一螺纹安装孔(17)。

5.根据权利要求2或4所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述第一卡设机构包括固定连接在凹型通槽(12)内壁的多个第一凸条(13)，多个所述第一凸条(13)位于凹型通槽(12)相对的两个内壁上，且位于同侧的多个所述第一凸条(13)在竖直方向设置，所述蒸发板(1)、集液盖板(2)和集气盖板(3)侧壁固定连接有与多个第一凸条(13)一一对应的多个第二凸条(14)。

6.根据权利要求2或4所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述毛细网膜(16)为活性碳纤维膜、碳纳米管膜、铝合金网状膜和不锈钢刺孔膜中的一种，所述基座(11)的材质均为铝合金。

7.根据权利要求1所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述蒸发板(1)两端分别位于集液槽(4)和集气槽(6)内，所述蒸发板(1)侧壁开设有多个加强通槽(15)，所述加强通槽(15)为瓦楞状，所述集液槽(4)和集气槽(6)相对的两个内壁均固定连接有多个第三凸条(19)，所述蒸发板(1)侧壁固定连接有与多个第三凸条(19)一一对应的多个第四凸条(20)，所述集液盖板(2)和集气盖板(3)上端均开设有多个第二螺纹安装孔(21)。

8.根据权利要求2、4或7所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述瓦楞状为三角形、圆弧形、梯形和矩形中的一种，且所述瓦楞状尖峰高度为2-10mm，相邻的两个所述瓦楞状尖峰间距为1-5mm。

9.根据权利要求1所述的一种热管蒸发器，其特征在于，所述导液管(7)为u型状，且所述导液管(7)入口高度高于其出口高度，所述导气管(10)其入口高度低于其出口高度，所述导气管(10)和多个分气管(9)的有效最小截面面积之和除以导液管(7)和多个分液管(8)的有效最小截面面积之和＞10。

10.一种根据权利要求1-9任一所述的热管蒸发器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的一种热管蒸发器的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1中，瓦楞状尺寸、槽体大小、圆孔直径须针对使用工质膨胀倍数和工质流量进行模型计算，蒸发板(1)、集液盖板(2)、集气盖板(3)和基座(11)所对应外形尺寸按照被换热产品的规格要求书设计。

技术总结本发明涉及散热技术领域，具体涉及一种热管蒸发器及制备方法，包括：蒸发板、集液盖板和集气盖板；所述集液盖板位于蒸发板横向方向左侧，所述集液盖板靠近蒸发板的侧壁开设有集液槽，所述集液槽内设有海绵，所述集液盖板侧壁固定连接有导液管，且所述导液管一端贯穿集液盖板侧壁并延伸至集液槽内；本发明还涉及了一种热管蒸发器的制备方法，包括以下步骤：S1、模具设计：设计蒸发板、集液盖板、集气盖板和基座模具。本发明采用海绵和毛细网膜组合的方式，将集液和蒸发吸热的功能进行区分，从而可以采用更薄的毛细网膜，同时蒸发板与基座间间距之间采用瓦楞结构支持，可使蒸发板采用更大尺寸减少变形。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：成都嘉信九洲科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11