热量分散器制造技术

本发明专利技术涉及一种热量分散器，特别是一种可将热量快速分散传播开去的器件，可用于各种高功率电子器件的散热一种热量分散器。其特征点是它包括：一块其表面镀有薄膜的多孔板和一内敷多孔材料的密闭外壳构成一密闭空腔，在多孔板和多孔材料上吸附有液态工作物质。本发明专利技术大大提高了器件的散热性能，能较好的将高功率电子器件小面积发热源所产生的大量热量快速分散出去，使器件可在更高温度下工作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热量分散器，特别是一种可将热量快速分散传播开去的器件，可用于各种高功率电子器件的散热。已有的热量分散器大多采用高热导率的固体材料制作而成，这些材料可以是铜、铝、氧化铍、氮化硅等等。这种固体热量分散器的热阻最终受其热导率限制，不可能很低，因而不能满足某些发热源面积很小的高功率器件的需要。基于液体材料在微通道中快速流动的原理制作的微通道液体热分散器中循环液体冷却液直接流过发热源，不仅体积较大，热阻也不是很小。最近发展起来的热管热量分散器热阻很小，然而，工作温度范围内热流密度受到热管内壁吸附液体的面密度和液体沿管壁流动速度的限制，至今不能满足高功率器件对散热热流密度的要求。本专利技术的构思是利用密闭状态下的液态工作物质在“液——气”两相转变过程中吸热和放热的原理进行工作的。液态工作物质被吸附在一个密闭容器内的传导板表面上，一旦该密闭容器的某一部位受热，该部位的液体工作物质吸热汽化，温度高的气体分子快速热扩散运动，落在密闭容器其他部位冷凝(由气态变为液态)放热，即将热量由受热部位传到了冷凝部位。上述传热过程中，由发热部位转移到冷凝部位(非发热部位)的液体工作物质通过毛细管虹吸原理全部回流，因而最终无物质转移。实现本专利技术构思构成本专利技术热量分散器的必要条件有1、外壳密封形成空腔，其内表面具有微通道结构，以增加对液态工作物质的吸附面积。2、液态工作物质在空腔内固体表面浸润度要尽可能高。3、该空腔具有足够的空间，以让汽化的工作物质气体分子自由运动。本专利技术的具体技术解决方案如下一种热量分散器，其特征在于它包括一块其表面镀有密致薄膜的多孔板和一个内壁敷有多孔材料的密闭外壳构成的密闭空腔内，在多孔板和多孔材料上吸附有液态工作物质。所说的多孔板为多孔陶瓷板，或多孔微晶玻璃板，或多孔塑料板，其厚度约为10μ～10mm。所说的薄膜可以是单层金属膜，或多层金属膜，或金属和介质的合成膜，或有机材料致密性薄膜。所说的密闭外壳可以是塑料，或金属，或任何固体材料制成的圆柱形，或长方形，或其它任何形状腔体结构盒子。所说的多孔材料可以是发泡塑料，或植物棉材料，或麻材料，或多孔陶瓷，或其他发泡固体材料的板材或涂层，其厚度约为1μ～10mm。所说的密封外壳与多孔板的连接可以采用焊接或胶合连接。所说的液态工作物质可为无机液态材料或有机液态材料。所说的密闭空腔内还设有一块以上的垂直于所说多孔板的可以吸附所说液态工作物质的多孔材料构成的微孔板。所说的微孔板上设有若干横向通孔，这些通孔可让工作物质的气体分子顺利通过。附图说明图1为已有的热管结构示意图。图2是本专利技术热量分散器实施例1的结构示意图。图3是本专利技术热量分散器实施例2的结构示意图。图4是图3中微孔板示意图。图中11—微通道壁 12—液态工作物质21—薄膜 22—多孔板 23—多孔材料 24—密封外壳 25—空腔26—液态工作物质27—气态工作物质 28—微孔板 281—通孔具体实施例方式图2是本专利技术热量分散器实施例1的结构示意图，如图所示，本专利技术热量分散器包括一块其表面镀有薄膜21的多孔板22和一个内敷多孔材料23的密闭外壳24，在多孔板22和多孔材料23上吸附有液态工作物质26。当薄膜21受热时，靠近发热区多孔板22内部分液态工作物质26汽化变为气体27。该气体27向腔内其他空间运动扩散，并在未受热区多孔材料23表面冷凝放热。冷凝部位热量自密闭外壳24向外散发，从而热量很迅速地由发热区传到其他部位，而冷凝区多出的液态工作物质则通过多孔材料23和多孔板的毛细虹吸现象向液态工作物质减少的发热区回流，由于多孔板22和多孔材料23所能容纳的液体总量比图2所示的已有热管(见图1)表面吸附液体总量多得多，因此受热部位为维持正常工作所能接受的热量也就大得多。本实施例中金属膜的厚度愈薄，加热表面到液体体层的热阻愈小。图3为本专利技术热量分散器实施例2的结构示意图。由图可见，实施例2和实施例1相比，实施例2在空腔中增设了一组微孔板28，构成液体回流补给通道，该微孔板28垂直于所说多孔板22，该微孔板22也是由可吸附液态工作物质的多孔材料23制成的，而且该微孔板22上还设有若干横向通孔281，这些通孔281可让工作物质的气体分子顺利通过，微孔板28的作用是增加工作物质液体储量和回流补给速度，以进一步减小热阻，以使本专利技术热量分散器能承受更大的热流传递，显然，微孔板28的数量愈多，承受热流密度就愈大。经试验以上热量分散器的热阻比传统固体散热器至少减小1万倍。本专利技术预计可应用于高功率电子器件散热、化工余热、锅炉余热和地热的利用等广泛领域。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，不应以此限制本专利技术的实施范围，即举凡依据本专利技术构思而作的简单变换或非实质性修饰，皆应属本专利技术专利的保护范围。权利要求1.一种热量分散器，其特征在于它包括一块其表面镀有薄膜(21)的多孔板(22)和一内敷多孔材料(23)的密闭外壳(24)构成一密闭空腔(25)，在多孔板(22)和多孔材料(23)上吸附有液态工作物质(26)。2.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的多孔板(22)为多孔陶瓷板，或多孔微晶玻璃板，或多孔塑料板，其厚度约为10μ～10mm。3.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的薄膜(21)可以是单层金属膜，或多层金属膜，或金属和介质的合成膜，或有机材料致密性薄膜。4.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的密闭外壳(24)可以是塑料，或金属或任何固体材料制成的圆柱形，或长方形，或其它任何形状腔体结构。5.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的多孔材料(23)可以是发泡塑料，或植物棉材料，或麻材料，或多孔陶瓷，或其他发泡固体材料的板材或涂层，其厚度约为1μ～10mm。6.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的密封外壳(24)与多孔板(22)的连接可以采用焊接或胶合连接。7.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说液态工作物质可为无机液态材料或有机液态材料。8.根据权利要求1所述的热量分散器，其特征在于所说的密闭空腔(25)内还设有一块以上的垂直于所说多孔板(22)的可以吸附所说液态工作物质的多孔材料(23)构成的微孔板(28)。9.根据权利要求8所述的热量分散器，其特征在于所说的微孔板(28)上设有若干横向通孔(281)，这些通孔(281)可让工作物质的气体分子顺利通过。全文摘要本专利技术涉及一种热量分散器，特别是一种可将热量快速分散传播开去的器件，可用于各种高功率电子器件的散热一种热量分散器。其特征点是它包括一块其表面镀有薄膜的多孔板和一内敷多孔材料的密闭外壳构成一密闭空腔，在多孔板和多孔材料上吸附有液态工作物质。本专利技术大大提高了器件的散热性能，能较好的将高功率电子器件小面积发热源所产生的大量热量快速分散出去，使器件可在更高温度下工作。文档编号H01L23/34GK1437254SQ0211083公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月9日 优先权日2002年2月9日专利技术者陈祖培, 陈烨 申请人:陈祖培 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热量分散器，其特征在于它包括：一块其表面镀有薄膜（２１）的多孔板（２２）和一内敷多孔材料（２３）的密闭外壳（２４）构成一密闭空腔（２５），在多孔板（２２）和多孔材料（２３）上吸附有液态工作物质（２６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖培，陈烨，
申请(专利权)人：陈祖培，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]