一种单向传热管及其加工方法与流程

1.本发明用于散热器件领域，特别是涉及一种单向传热管及其加工方法。


背景技术：

2.在日常生活中，当手机长时间在阳光下晒时，手机外壳温度会高于手机芯片的温度，这就会使手机外壳的温度传递到手机芯片，手机芯片温度过高会导致手机出现卡顿等现象。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种单向传热管及其加工方法，具有单向传热的功能，能够有效防止外部高温传递到手机芯片上导致手机出现卡顿。
4.第一方面，本发明提供了一种单向传热管，包括
5.管体，所述管体内部具有空腔，所述空腔的一端设有铜网，所述铜网用于吸附液态散热介质；
6.硅板，设在所述空腔中，所述硅板的一端与所述铜网连接，所述硅板上设有栅栏结构，所述栅栏结构具有逆向导流特性，吸附在所述铜网上的液态散热介质受热蒸发流向所述空腔的另一端，所述栅栏结构用于将落在所述硅板上的液态散热介质导向所述铜网。
7.上述技术方案至少具有如下优点或有益效果：管体具有铜网的一端与手机发热的芯片接触，管体的另一端与散热风扇等元件接触时，管体具有铜网的一端为蒸发端，管体的另一端为冷凝端，管体的蒸发端受热后，吸附在铜网上的液态散热介质会相变成气态，然后通过空腔传送到冷凝端，气态散热介质会在冷凝端放热相变成液态凝结到硅板上，由于硅板上的栅栏结构具有向铜网单向导流的特性，因此冷凝后的液态散热介质可以快速流到铜网上；当管体具有铜网的一端与手机芯片接触，管体另一端处于太阳暴晒状态下时，单向传热管处于反向传热的条件下，这时管体具有铜网的一端为冷凝端，管体的另一端为蒸发端，液态散热接介质在蒸发端受热蒸发相变成气态，然后通过空腔流向铜网所在的冷凝端，在冷凝端放热相变成液态，冷凝后的液体会停留在铜网上，由于栅栏结构的单向导流特性，因此蒸发端的液态散热介质会被慢慢烧干，使热管内部的循环破坏，隔断了管体的反向传热的功能，以此实现热量只能从管体具有铜网的一端向另一端传递的作用。
8.进一步作为本发明技术方案的改进，所述单向传热管还包括隔热部件，所述隔热部件沿所述管体的宽度方向安装在所述管体上。
9.进一步作为本发明技术方案的改进，所述铜网设有多个，各所述铜网叠合在一起。
10.进一步作为本发明技术方案的改进，所述管体包括第一铜板和第二铜板，所述第一铜板上开设有凹槽，所述第二铜板上设有凸台，所述第一铜板与所述第二铜板配合连接，所述凸台与所述凹槽间隔形成所述空腔。
11.进一步作为本发明技术方案的改进，所述硅板包括第一硅片和第二硅片，所述第
一硅片安装在所述凹槽中，所述第二硅片与所述凸台连接，所述第一硅片与所述第二硅片的相对面上均设有所述栅栏结构。
12.进一步作为本发明技术方案的改进，所述凹槽的侧边设为倾斜结构。
13.进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二铜板的侧边设有通往所述凹槽的充液口，所述充液口用于向所述空腔填充液态散热介质。
14.进一步作为本发明技术方案的改进，所述铜网上设有压片，所述压片用于压紧所述铜网。
15.第二方面，本发明的还提供了一种单向传热管的加工方法，包括以下步骤：
16.预制具有充液口的管体和长度小于管体的硅板；
17.在管体内部的一端设置铜网；
18.在硅板上加工出栅栏结构，将硅板安装在管体内部，使得硅板的一端与铜网连接；
19.通过充液口向管体内部注入液态散热介质；
20.将充液口进行密封。
21.进一步作为本发明技术方案的改进，管体内部注入液态散热介质后，将管体抽真空。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步说明：
23.图1是本发明一个实施例的爆炸图；
24.图2是图1所示的一个实施例去掉第二铜板和第二硅片的结构示意图；
25.图3是图1所示的一个实施例中第一铜板与第二铜板的结构示意图；
26.图4是本发明一个的侧向剖视图；
27.图5是图1所示的一个实施例中铜网与压片的结构示意图。
具体实施方式
28.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
29.本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。
30.本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元
件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
32.本发明的实施例提供了一种单向传热管，其主要应用于手机散热方面，下面以该单向传热管在手机散热方便的应用为例进行详细说明。
33.参见图1
‑
图4，单向传热管包括管体1和硅板2，管体1内部具有空腔，空腔的一端设有铜网3，铜网3用于吸附液态散热介质，硅板2设在空腔中，硅板2的一端与铜网3连接，硅板2上设有栅栏结构4，栅栏结构4具有单导流特性，吸附在铜网3上的液态散热介质受热蒸发流向空腔的另一端，栅栏结构4用于将落在硅板2上的液态散热介质导向铜网3。
34.管体1具有铜网3的一端与手机发热的芯片接触，管体1的另一端与散热风扇等元件接触，此时管体1具有铜网3的一端的温度高于管体1另一端的温度，单向传热管处于正向传热条件下，管体1具有铜网3的一端为蒸发端，管体1的另一端为冷凝端，管体1的蒸发端受热后，吸附在铜网3上的液态散热介质会相变成气态，然后通过空腔传送到冷凝端，由于冷凝端温度较低，所以气态散热介质会在冷凝端放热相变成液态凝结到硅板2上，由于硅板2上的栅栏结构4具有向铜网3单向导流的特性，使得液态散热介质流向铜网3方向的流动阻力小，而向远离铜网3方向的流动阻力大，因此冷凝后的液态散热介质可以快速流到铜网3上，然后继续循环；当管体1具有铜网3的一端与手机芯片接触，管体1另一端处于太阳暴晒状态下时，此时管体1具有铜网3的一端的温度低于管体1另一端的温度，单向传热管处于反向传热的条件下，这时管体1具有铜网3的一端为冷凝端，管体1的另一端为蒸发端，在工作过程中，液态散热接介质在蒸发端受热蒸发相变成气态，然后通过空腔流向铜网3所在的冷凝端，在冷凝端放热相变成液态，由于铜网3具有吸附力，冷凝后的液体会停留在铜网3上，而且由于栅栏结构4的单向导流特性的原因，冷凝后的液态散热介质在硅板2上流动到蒸发端受到的阻力较大，因此蒸发端的液态散热介质会被慢慢烧干，使热管内部的循环破坏，从而实现不了反向热量的传递，因此隔断了管体1的反向传热的功能，以此实现热量只能从管体1具有铜网3的一端向另一端传递的作用，其中液态散热介质采用水等比热容较大的液态介质。
35.具体的，参见图1、图2、图3，管体1包括第一铜板10和第二铜板11，第一铜板10上开设有凹槽100，第二铜板11上设有凸台110，第一铜板10与第二铜板11配合连接，凸台110与凹槽100间隔形成狭长的空腔，相变后的气态散热介质通过狭长的空腔在管体1内部流动，硅板2包括第一硅片20和第二硅片21，第一硅片20安装在凹槽100中，第二硅片21与凸台110连接，第一硅片20与第二硅片21的相对面上均设有栅栏结构4。
36.参见图4，需要说明的是，第二铜板11与铜网3对应的位置没有设置凸台110，以使第一铜板10与第二铜板11之间限定出安放铜网3的避让空间5。
37.参见图1、图5，在一些实施例中，铜网3设有多个，多个铜网3相互叠合，保持较高的吸附容量，例如在本发明所示的实施例中，叠合有3层铜网3。
38.由于管体1长于硅板2的长度，所以第一硅片20安装在凹槽100中时，凹槽100一端的底面会有部分区域没有被第一硅片20覆盖到，没有被第一硅片20覆盖到的区域用来安装铜网3，参见图1、图2、图5，铜网3为台阶型结构，多个台阶型铜网3叠合在一起，最底部的铜网3的一端搭在第一硅片20上，另一端与第二铜板11的底面连接。
39.参见图1、图2，在第一硅片20上沿第一硅片20的长度方向并排设有多个分叉斜齿
条，这些分叉斜齿条的分叉口背向铜网3，这些分叉斜齿条沿第一硅片20的长度方向排布形成栅栏结构4，液态散热介质在第一硅片20上会逆向分叉斜齿条进行流动，在第二硅片21上设置的分叉斜齿条与第一硅片20上的分叉斜齿条的方向相同，且二者一一对齐。
40.在另外一些实施例中，单向传热管还包括压片7，压片7设在铜网3上用于压紧铜网3,使得铜网3不易脱落。
41.此外，在使用过程中，管体1本身也可能会将部分热量从蒸发端传递至冷凝端，这样不利于气态散热介质的冷凝，所以为了隔绝热量在管体1上的传递，在本发明的一些实施例中，单向传热管还包括隔热部件8，隔热部件8沿管体1的宽度方向安装在管体1上，相当于隔热部件8横隔在管体1上，通过隔热部件8能够有效阻止热量从管体1的一端传递到另一端。
42.具体的，参见图1、图3，第一铜板10的中部设有沿宽度方向开设的第一长条孔101，第二铜板11的中部设有沿宽度方向的第二长条孔111，在第一长条孔101和第二长条孔111中均安装有隔热部件8，其中隔热部件8为pc板，从而起到隔热的作用，当然除了pc板之外，隔热部件8也可以采用其他隔热性能较好的隔热材料制作。
43.参见图3，在一些实施例中，凹槽100的侧边设为倾斜状，这样从蒸发端蒸发出的气态散热介质冷凝后，会通过倾斜状的侧边流向凹槽100里的第一硅片20上，倾斜状的侧边起到收集引流的作用。
44.参见图1、图2，在一些实施例中，第二铜板11的侧边设有充液口102，通过充液口102用于向管体1的空腔内部填充液态散热介质。
45.具体的，在充液时，先在充液口102处安装转换头9，然后通过转换头9连接充液管90，通过充液管90向空腔填充液态散热介质。
46.参见图1
‑
图4，本发明的实施例还提供了一种单向传热管的加工方法，包括以下步骤：
47.预制具有充液口102的管体1和长度小于管体1的硅板2；
48.在管体1内部的一端设置铜网3；
49.在硅板2上加工出栅栏结构4，将硅板2安装在管体1内部，使得硅板2的一端与铜网3连接；
50.通过充液口102向管体1内部注入液态散热介质；
51.将充液口102进行密封。
52.具体的，预制第一硅片20、第二硅片21，预制具有凹槽100的第一铜板10和具有凸台110的第二铜板11，其中预制的第一硅片20和第二硅片21的长度均小于管体1的长度，通过激光扫描机在第一硅片20和第二硅片21的表面加工出方向相同的栅栏结构4，将第一硅片20安装在凹槽100中，第二硅片21安装在凸台110上，第一铜板10侧边开设连通凹槽100的充液口102，在第一铜板10和第二铜板11的中部均开设长条孔，在长条孔中安装隔热部件8，将具有栅栏结构4的第一硅片20设在凹槽100内部，在充液口102处安装转换头9，然后在转换头9上套入充液管90，通过充液管90向管体1内部充入液态散热介质，然后对管体1内部进行抽真空，使得内部气压降低，使液态散热介质更容易气化，完成抽真空处理后，对充液口102进行冲压使其发生形变，再对充液口102进行焊接密封处理，最后进行单向传热测试，确保更够正常使用。
53.当然，本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。