一种吹胀板翅组合式相变散热器制造技术

本发明专利技术提供一种吹胀板翅组合式相变散热器包括基板、盖板、吹胀板翅片及传热工质，基板与盖板结合的蒸发腔体作为蒸发吸热部直接传热，且基板内有第一凹槽、第二凹槽及金属粉末烧结毛细结构，增加传热工质的回流，增大吸热蒸发面积，提高传热能力；蒸发腔体与吹胀板翅片内冷凝腔体连通，蒸发的气态传热工质以微小的压力降和温度降进入冷凝腔体冷凝放热，通过吹胀板翅片外表面与冷却空气进行热交换而散掉，使散热器有更好传热及更好地散热性能。吹胀板翅片上设有散热波折齿，增大散热面积，提高散热效率和散热能力；基板上设置有固定立柱，加强了基板与盖板之间的固定强度；盖板上设有侧板，保护散热片免受外力影响及损坏，提高散热器的使用寿命。高散热器的使用寿命。高散热器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种吹胀板翅组合式相变散热器


[0001]本专利技术涉及半导体散热领域，特别是涉及一种吹胀板翅组合式相变散热器。

技术介绍

[0002]随着激光半导体及电子技术的飞速发展，大功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，在工作时产生的热量越来越大，若不能及时快速地把功率器件产生的热量散除，将会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成工作效率降低，缩短使用寿命，重则直接导致器件损坏失效。因此，需要一种能够高效散热的散热器，来解决大功率器件的散热问题。
[0003]激光器模块的散热方式有两种：风冷和水冷。由于传统的风冷散热片的翅片效率比较低，热扩散性能较差，已不能满足高热流密度大功率模块的散热需求。因此，目前大功率的激光器模块基本都会选用水冷散热，因为水冷噪声比风冷小，且水冷的温度控制比风冷更精确，能满足不同功率的光纤激光器、紫外激光器、CO2射频器模块的冷却，但采用水冷散热要配套体积大、重量重的冷水机组。因此，水冷散热器具有系统复杂、成本高以及占据较大空间等问题。
[0004]传统、单一的散热方法已经很难满足激光器散热的需求，将多种散热方式融合，优化散热器结构以应用到激光器中用以提高散热效率，实属必要。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种吹胀板翅组合式相变散热器，用于解决现有技术中散热器重量体积过大、结构复杂及占据较大空间等的问题，利用传热工质在相变过程中吸热而其自身温度保持不变这一属性对激光器进行散热提高散热效率。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种吹胀板翅组合式相变散热器，所述吹胀板翅组合式相变散热器至少包括：
[0007]盖板，所述盖板一端设置有贯穿所述盖板的蒸汽上升管路接口，所述盖板的另一端对应设置有贯穿所述盖板的液体回流管路接口；
[0008]基板，所述基板设置有蒸发凹槽与金属粉末烧结毛细结构，所述金属粉末烧结毛细结构铺设于所述蒸发凹槽的槽底，所述基板与所述盖板焊接固定，所述盖板与所述基板结合所述蒸发凹槽形成蒸发腔体，且所述蒸发腔体与所述蒸汽上升管路接口及所述液体回流管路接口相连通；
[0009]吹胀板翅片，所述吹胀板翅片固定于所述盖板相对于所述基板的另一面，所述吹胀板翅片设置有冷凝腔体、蒸汽上升连通管及液体回流连通管，所述冷凝腔体、所述蒸汽上升连通管及所述液体回流连通管相互连通，且所述蒸汽上升连通管与所述蒸汽上升管路接口对应设置且相连通、所述液体回流连通管与所述液体回流管路接口对应设置且相连通，所述冷凝腔体与所述蒸发腔体一起构成相互连通的密封腔体；
[0010]传热工质，所述传热工质充注于所述蒸发腔体和所述冷凝腔体构成的密封腔体内。
[0011]优选地，所述蒸发凹槽的槽底设置有凹槽，且所述金属粉末烧结毛细结构延伸并填充所述凹槽。
[0012]优选地，所述凹槽包括相连通的第一凹槽及第二凹槽，所述第一凹槽临近所述液体回流管路接口，且所述第一凹槽内设置多个同向间隔分布的凸起，所述第二凹槽为多个同向分布的沟槽，且所述凸起及所述沟槽的延伸方向与所述蒸汽上升管路接口及所述液体回流管路接口的连接线平行。
[0013]优选地，所述盖板的两侧还设置有侧板。
[0014]优选地，所述基板上还设置有固定立柱，所述立柱位于所述基板与所述盖板之间。
[0015]优选地，所述盖板上设有多个安装槽，所述吹胀板翅片安装于所述安装槽内。
[0016]优选地，所述蒸汽上升连通管位于所述吹胀板翅片的顶侧，所述液体回流连通管位于所述吹胀板翅片的底侧，且所述蒸汽上升连通管的管径大于等于所述液体回流连通管的管径。
[0017]优选地，所述吹胀板翅片的数量为N，其中N≥2。
[0018]优选地，还包括散热波折齿，所述散热波折齿固定于所述吹胀板翅片的单侧或两侧。
[0019]优选地，所述吹胀板翅片呈单面胀形态、双面胀形态或双面平形态。
[0020]如上所述，本专利技术的一种吹胀板翅组合式相变散热器，具有以下有益效果：所述吹胀板翅组合式相变散热器至少包括基板、盖板、吹胀板翅片及传热工质，所述基板、所述盖板及多个所述吹胀板翅片构成一个密封腔体，所述传热工质在所述密封腔体内以不同形态进行循环，构成具有相变传热的一种吹胀板翅组合式相变散热器；所述基板设置有蒸发凹槽与金属粉末烧结毛细结构，使所述基板与所述盖板结合作为所述吹胀板翅组合式相变散热器的蒸发吸热部，与发热功率器件紧固连接直接传热，提高传热能力；由于所述蒸发腔体与所述冷凝腔体连通，所述蒸发腔体内气态传热工质以微小的压力降和温度降进入所述冷凝腔体，在所述冷凝腔体内冷凝液化放出热量，并通过所述吹胀板翅片的外表面与流过的冷却空气进行热交换，将热量散热到周围环境，减小了散热器基板到散热翅片之间的传热热阻，提高了所述吹胀板翅片的温度，增加了所述吹胀板翅片表面与环境温度的温差，增加了所述吹胀板翅片的单位面积的散热量，提高了所述吹胀板翅片的利用效率，使所述吹胀板翅组合式相变散热器有更小的体积和更大的散热能力。相比其他散热器，所述吹胀板翅组合式相变散热器无需额外其他设备或处理，具有体积小重量轻等特点，结构简单成本低，符合当前的节能减排的趋势。
[0021]进一步地，所述蒸发凹槽中还设置有包括相连通的第一凹槽及第二凹槽的凹槽，且所述第一凹槽内还设有多个同向间隔分布的凸起，所述金属粉末烧结毛细结构延伸并填充所述凹槽，所述凹槽与所述金属粉末烧结毛细结构结合，有效增加了传热工质流通通道的截面积及传热工质的蒸发面积，强化沸腾传热，减小了蒸发吸热的热阻以及传热温差，增加了对回流液态传热工质的毛细力，增加了液态传热工质的回流量，避免出现干烧现象，提高传热能力的同时保证所述吹胀板翅组合式相变散热器散热效率的稳定性。所述吹胀板翅片上还设置有散热波折齿，增大所述吹胀板翅片与冷却空气进行热交换的的散热面积，提
高所述吹胀板翅组合式相变散热器的散热能力及散热效率。
[0022]同时，所述基板上还设置有固定立柱，所述立柱加强了所述基板与所述盖板之间的固定强度，提升了所述吹胀板翅组合式相变散热器使用安全可靠性；所述盖板上还设有侧板，保护散热片免受外力影响及损坏，提高所述吹胀板翅组合式相变散热器的使用寿命。
附图说明
[0023]图1显示为本专利技术实施例中吹胀板翅组合式相变散热器的结构示意图。
[0024]图2显示为本专利技术实施例中吹胀板翅组合式相变散热器散热原理示意图。
[0025]图3显示为图1中A区域放大的结构示意图。
[0026]元件标号说明
[0027]100
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基板
[0028]110
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蒸发凹槽
[0029]111
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第一凹槽
[0030]112
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吹胀板翅组合式相变散热器，其特征在于，所述吹胀板翅组合式相变散热器至少包括：盖板，所述盖板一端设置有贯穿所述盖板的蒸汽上升管路接口，所述盖板的另一端对应设置有贯穿所述盖板的液体回流管路接口；基板，所述基板设置有蒸发凹槽与金属粉末烧结毛细结构，所述金属粉末烧结毛细结构铺设于所述蒸发凹槽的槽底，所述基板与所述盖板焊接固定，所述盖板与所述基板结合所述蒸发凹槽形成蒸发腔体，且所述蒸发腔体与所述蒸汽上升管路接口及所述液体回流管路接口相连通；吹胀板翅片，所述吹胀板翅片固定于所述盖板相对于所述基板的另一面，所述吹胀板翅片设置有冷凝腔体、蒸汽上升连通管及液体回流连通管，所述冷凝腔体、所述蒸汽上升连通管及所述液体回流连通管相互连通，且所述蒸汽上升连通管与所述蒸汽上升管路接口对应设置且相连通、所述液体回流连通管与所述液体回流管路接口对应设置且相连通，所述冷凝腔体与所述蒸发腔体一起构成相互连通的密封腔体；传热工质，所述传热工质充注于所述蒸发腔体和所述冷凝腔体构成的密封腔体内。2.根据权利要求1所述的吹胀板翅组合式相变散热器，其特征在于：所述蒸发凹槽的槽底设置有凹槽，且所述金属粉末烧结毛细结构延伸并填充所述凹槽。3.根据权利要求2所述的吹胀板翅组合式相变散热器，其特征在于：所述凹槽包括相连通的第一凹槽及第二凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢忠亮，仝爱星，韦开满，
申请(专利权)人：浙江嘉熙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：