一种工质单向循环三维均热板制造技术

本发明专利技术公开了一种工质单向循环三维均热板，包括底板，设置在底板上的盖板，散热翅片；底板中心部位设有第二毛细结构，用于在热源加热时，吸热气化内部工质；盖板于底板之间的空腔设有第一毛细结构，且第一毛细结构设置在第二毛细结构侧端；第一毛细结构用于阻隔气态工质的流动方向，并对第二毛细结构内部工质进行补充；第二毛细结构顶部设有蒸发腔体，散热翅内部设计有流道，流道一端与蒸发腔体连通，呈S形向上延伸后，另一端与第一毛细结构连通，流道用于冷凝气态工质，并利用表面张力形成挂壁液柱，最终将液态工质回流到第一毛细结构中。本发明专利技术有效利用空间散热面积，将气液工质进行分流，防止气体夹带现象。防止气体夹带现象。防止气体夹带现象。

【技术实现步骤摘要】
一种工质单向循环三维均热板


[0001]本专利技术属于信息产品强化散热技术，特别是一种工质单向循环三维均热板。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的不断发展，电子产品已经遍布人们生活的方方面面，各类电子元器件得到了越来越广泛的应用。现代电子设备的高密度、高集成、高功率及微型化的发展方式己成为一种必然趋势，也就意味着单个电子元器件的发热热流密度将会大大提高，以微电子芯片为例，芯片的发热热流密度一般己达60～90W/cm2，最高可达200W/cm2，如此高的发热热流密度会导致电子设备局部温度骤増，将会在很大程度上影响电子元器件和设备的使用性能。因此，如何采取有效措施解决电子元器件的散热问题，已经成为保证电子产品及设备稳定运行和继续发展的关键。
[0003]均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体，当热源处的热传到均热板时，腔体内的介质吸收热量并蒸发到腔体的各个地方，蒸汽接触到较冷的区域冷凝，冷凝液借由腔体内的微细结构回流到热源处，此运作将在腔体内周而复始进行地运行。
[0004]传统均热板主要面临两个问题：第一，只在二维平面进行热扩展，当翅片较高时，翅片效率大大降低。第二，气态工质和液态工质在同一个腔体内运行，当功率较高时，气态工质会对液态工质产生夹带作用，阻止液态工质回流，降低均热板传热性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种工质单向循环三维均热板，其结构一方面可以使均热板内部工质在高度方向进行扩展，有效利用空间散热面积；另一方面将气液工质进行分流，防止气体夹带现象。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0007]一种工质单向循环三维均热板，包括底板，设置在底板上的盖板，散热翅片；所述底板中心部位设有第二毛细结构，用于在热源加热时，吸热气化内部工质；
[0008]所述盖板于底板之间的空腔设有第一毛细结构，且第一毛细结构设置在第二毛细结构侧端；
[0009]所述第一毛细结构用于阻隔气态工质的流动方向，并对第二毛细结构内部工质进行补充；
[0010]所述第二毛细结构顶部设有蒸发腔体，所述散热翅内部设计有流道，流道一端与蒸发腔体连通，呈S形向上延伸后，另一端与第一毛细结构连通，流道用于冷凝气态工质，并利用表面张力形成挂壁液柱，最终将液态工质回流到第一毛细结构中。
[0011]本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0012](1)本专利技术的三维均热板在高度方向进行气液两相区域扩展，比传统平板均热板在相同尺寸下拥有更多换热面积，空间利用更加合理充分，可有效降低热源处温度，提高换热效率。
[0013](2)均热板不工作时，液态工质充满毛细结构中。当有热源输入后，毛细结构(薄)内工质吸热气化。由于毛细结构(厚)内部充满液态工质，因此气化后的工质不会向此方向流动，反而会快速进入散热翅片内部进行冷凝换热，由此实现气液工质单向循环流动。
附图说明
[0014]图1为三维均热板外形结构图。
[0015]图2为三维均热板内部组成布局图。
[0016]图3为图2中I处局部放大图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。
[0018]结合图1
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图3，本实施例的一种工质单向循环三维均热板，包括底板1、盖板2、第一毛细结构(厚)3、第二毛细结构(薄)4、散热翅片5及内部工质组成。底板1与盖板2和散热翅片5内的流道共同形成密封腔体，盖板2对底板1进行密封，
[0019]底板1中心部位设有第二毛细结构4，第一毛细结构3设置在盖板2于底板1之间的空腔，并设置在第二毛细结构4侧端，第二毛细结构4顶部空腔作为蒸发腔体6，散热翅5内部设计有流道7，流道7一端与蒸发腔体6连通，呈S形向上延伸后，另一端与第一毛细结构3连通。
[0020]所述底板1内部的第二毛细结构4，靠近热源区域，其形式可以是粉末烧结结构、丝网烧结结构和微型槽道结构，用于增加换热面积及工质回流。内部其余位置填充第一毛细结构3，用于及时补充第二毛细结构4中蒸发的工质，同时防止气体工质向该方向(流道7另一端)流动。
[0021]所述散热翅片5内部的流道7，其当量直径在0.5
‑
3mm之间，当气体工质冷凝后会在表面张力的作用下形成挂壁现象，可以有效排除重力对均热板性能的影响。
[0022]所述第二毛细结构4厚度一般在0.3～0.6mm之间，主要作用是热源处工质换热。
[0023]三维均热板散热器内部含有气液两相态工质，在不工作时液态工质充满第一毛细结构3和第二毛细结构4内部。当热源加热时，第二毛细结构4内部工质吸热气化，由于第一毛细结构3内部有液态工质阻隔，因此气态工质不会往该方向移动，同时第一毛细结构3内部工质可以对第二毛细结构4内部工质进行及时补充。当气态工质进入散热翅片5内部流道7后开始冷凝。冷凝后的液态工质在表面张力的作用下会形成挂壁现象，因此散热翅片内部流道尺寸不能过大，否则液柱无法形成，没法产生抗重力效果。随着液态工质不断增多，最终回到第一毛细结构3中，由此完成工质循环。
[0024]由于三维均热板在高度方向进行气液两相区域扩展，比传统平板均热板在相同尺寸下拥有更多换热面积，空间利用更加合理充分，可有效降低热源处温度，提高换热效率。同时内部气液工质单独循环，一方面防止了气体夹带作用，气体可以推动冷凝液加速回流。因此随着加热功率的增加，均热板性能反而有所提升。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工质单向循环三维均热板，包括底板，设置在底板上的盖板，散热翅片；其特征在于，所述底板中心部位设有第二毛细结构，用于在热源加热时，吸热气化内部工质；所述盖板于底板之间的空腔设有第一毛细结构，且第一毛细结构设置在第二毛细结构侧端；所述第一毛细结构用于阻隔气态工质的流动方向，并对第二毛细结构内部工质进行补充；所述第二毛细结构顶部设有蒸发腔体，所述散热翅内部设计有流道，流道一端与蒸发腔体连通，呈S形向上延伸后，另一端与第一毛细结构连通，流道用于冷凝气态工装，并利用表面张力形成挂壁液柱，最终将液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博轩，徐德好，梁震涛，
申请(专利权)人：南京艾科美热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：