Способ изготовления плоской тепловой трубы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКОЙ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Мазюк Виктор Васильевич Докторов Вячеслав Викторович Анчевский Павел Семенович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ изготовления плоской тепловой трубы, при котором на внутренней поверхности круглой металлической трубы формуют слой металлического порошка, спекают его с получением слоя порошковой капиллярной структуры, внутрь металлической трубы помещают продольную цилиндрическую вставку из спеченного пористого порошкового материала, длина которой равна длине металлической трубы, а ее диаметр равен толщине парового канала изготавливаемой трубы, осуществляют плющение металлической трубы до образования плоского корпуса с паровым каналом, в котором расстояние между поверхностями капиллярной структуры вдоль продольной оси равно диаметру продольной цилиндрической вставки, заправляют теплоносителем и герметизируют плоский корпус. Изобретение относится к теплотехнике. Известен способ изготовления плоской тепловой трубы, включающий получение плоского корпуса тепловой трубы путем механического складывания и последующего термического соединения двух плоских продольных половин корпуса, на одном из которых имеются поперечные дистанцирующие элементы, обеспечивающие плоскостность поверхностей корпуса во время хранения и работы тепловой трубы 1. Недостатками известного способа являются низкая производительность и высокая стоимость процесса изготовления, обусловленная сложной формой профилей, используе 18355 1 2014.06.30 мых в качестве половин корпуса, а также значительными энергозатратами на термическую обработку корпуса. В качестве прототипа выбран способ изготовления плоской тепловой трубы, включающий получение плоского корпуса тепловой трубы путем плющения круглой металлической трубы с заранее сформованным и спеченным слоем порошковой капиллярной структуры на внутренней поверхности металлической трубы 2. Недостатком данного способа является невозможность обеспечения плоскостности контактных поверхностей корпуса. В соответствии с закономерностями пластического деформирования в результате плющения круглой металлической трубы корпус вдоль центральной продольной линии становится тоньше, чем на продольной периферии, принимая гантелеобразную форму. При достаточно малом соотношении толщины стенки корпуса и ширины тепловой трубы вдавливанию внутрь корпуса и искривлению поверхностей способствуют также атмосферное давление и усилие прижатия к плоской тепловой трубе охлаждаемых объектов. Искривленная поверхность теплообменных поверхностей плоской тепловой трубы обусловливает высокое термическое сопротивление теплового контакта тепловой трубы с охлаждаемым объектом, что снижает теплопередающую способность тепловой трубы. Задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в повышении теплопередающих характеристик получаемой плоской тепловой трубы при сохранении высокой производительности и низкой стоимости процесса изготовления. Поставленная задача реализуется тем, что на внутренней поверхности круглой металлической трубы формуют слой металлического порошка, спекают его с получением слоя порошковой капиллярной структуры, внутрь металлической трубы помещают продольную металлическую вставку из спеченного пористого порошкового материала, длина которой равна длине металлической трубы, а ее диаметр равен толщине парового канала изготавливаемой тепловой трубы, осуществляют плющение металлической трубы до образования плоского корпуса с паровым каналом, в котором расстояние между поверхностями капиллярной структуры вдоль продольной оси равно диаметру продольной цилиндрической вставки, заправляют теплоносителем и герметизируют плоский корпус. Предлагаемый способ поясняется схемой процесса изготовления плоской тепловой трубы, на которой изображены поперечные сечения заготовки - металлической трубы(фиг. 1) и изготовленной плоской тепловой трубы (фиг. 2). Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. На внутренней поверхности металлической трубы 1 предварительно формуют из металлического порошка и спекают слой капиллярной структуры 2. Внутрь металлической трубы со слоем порошковой капиллярной структуры помещается продольная цилиндрическая вставка 3 из спеченного пористого порошкового материала длиной, равной длине металлической трубы, и диаметром, равным требуемой толщине парового канала плоской тепловой трубы. Посредством приложения усилия 4 к наружной поверхности металлической трубы осуществляется операция плющения, в процессе которой происходит деформация металлической трубы и сближение ее противоположных сторон, причем вдоль центральной продольной линии стороны сближаются быстрее, чем на продольной периферии. По достижении сторонами корпуса в области центральной продольной линии положения, соответствующего касанию капиллярной структурой 2 с обеих сторон вставки 3,последняя оказывает сопротивление дальнейшему сближению сторон корпуса в области центральной продольной линии. При этом происходит дальнейшая деформация и сближение противоположных сторон корпуса на продольной периферии вплоть до достижения между поверхностями капиллярной структуры на противоположных сторонах корпуса расстояния, равного диаметру вставки 3 или толщине парового канала плоской тепловой трубы. В результате предотвращается образование гантелеобразной формы поперечного сечения корпуса и обеспечивается плоскостность контактных поверхностей изготавлива 2 18355 1 2014.06.30 емой плоской тепловой трубы. Завершающей операцией процесса изготовления плоской тепловой трубы является запрака теплоносителем и герметизация корпуса. Вставка 3 препятствует также искривлению поверхностей корпуса плоской тепловой трубы под воздействием атмосферного давления и усилия прижатия к плоской тепловой трубе охлаждаемых объектов. Поскольку плоскостность контактных поверхностей обеспечивает низкое термическое сопротивление теплового контакта плоской тепловой трубы с охлаждаемым объектом, достигается высокая теплопередающая способность тепловой трубы. Применение вставки 3, изготовленной из спеченного пористого порошкового материала, позволяет повысить теплопередающую способность плоской тепловой трубы за счет участия вставки 3 в транспорте теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения. Благодаря цилиндрической форме вставки 3 последняя не блокирует часть поверхностей теплообмена и не оказывает влияния на термическое сопротивление плоской тепловой трубы. Тем самым обеспечиваются повышенные теплопередающие характеристики получаемой плоской тепловой трубы при сохранении высокой производительности и низкой стоимости процесса изготовления. Источники информации 1. Патент 11287578, МПК 28 15/02, 1999. 2. Патент 201038898, МПК 28 15/02, 2010. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3