本发明专利技术是有关于一种多向进出相变传热装置及其制作方法，该装置包括蒸发器、蒸汽管路、液体管路和冷凝器，所述的蒸发器为平板蒸发器，包括底板、多孔材料和上盖，多孔材料固定在底板上，上盖罩于多孔材料外部且下缘与底板固定连接；多孔材料内设有蒸汽排泄孔道；上盖设有蒸汽管路接口和液体管路接口。其制作方法包括：准备模具，以及与蒸汽排泄孔道形状相应的中心棒；填充烧结粉末；烧结得到多孔材料；制造上盖和底板；将多孔材料固定在底板上，再将上盖与底板固定连接，制成蒸发器；将蒸发器与蒸汽管路、液体管路、冷凝器固定连接。本发明专利技术制程简单可靠，成本较低，并能够充分开拓环路热管的散热潜能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子产品领域的散热装置及其制作方法，特别是涉及。
技术介绍
大功率电子芯片的冷却是电子、计算机、通讯和光电设备中非常重要的一个技术环节。目前市场上针对大功率电子器件散热常用的方法包括以下几种(I)风扇+散热器；风扇+热管+散热器；(3)风扇+液冷技术。他们在一定程度上都可以解决大功率器件的散热问题，但是各自存在如下缺点(I)风扇+散热器 ，为了增强散热装置的散热能力，只有通过增大散热翅片的面积以及提高风扇转速，导致的结果是噪音大、体积大且厚重，不利于安装，还会对电子器件产生很大的压力；(2)风扇+热管+散热器，可以解决方法I中的缺点，但是其本身结构复杂，热管的设计及安装常常受到实际结构的限制，并且在有限根热管作用下，其散热能力也是有限的；(3)液冷技术，在性能上超越以上两种方式，但是液冷技术存在结构极其复杂的缺陷，需要增加驱动液体工质循环的泵，此外目前还没有一种能够完全保证不泄漏的管道连接技术，这些方面都将影响到液冷散热装置的实际使用寿命，并且液冷散热装置的造价最高，在同样散热能力下，是普通热管散热器的3倍以上。环路热管技术最早出现于1974年，前苏联科学家在1979年、1985年申请了相关专利。目前环路热管技术已经成功应用于航空航天领域，近5年来环路热管技术逐渐进入电子芯片散热领域，但是大规模商业应用还没有到来，不过可以预见，当全面提升了环路热管的性能以及有效地降低其加工成本以后，环路热管将在电子设备散热领域将大展身手。环路热管是集合了热管以及液冷散热技术的优点，同时抛弃了各自的缺点的一种散热方式，散热潜力同液冷技术一样，一款紧促型微小环路热管，可以轻松实现500瓦及以上的散热(环路热管整体热阻可以低到O. 15°C/W以下)，同时其造价远低于液冷技术。环路热管散热器还具有以下优点(I)性能受重力影响小于普通热管；(2)结构形状可以多样化，满足不同使用需求；(3)可以远距离传递热量；(4)环路热管散热器属于被动式散热方式，可以完全做到零能耗，等等。由于环路热管制造工艺和普通热管类似，因此其可靠性和使用寿命和普通热管一样，可以广泛使用在一些要求比较苛刻的环境中.请参阅图1所示，现有的一款环路热管散热器主要包括带有毛细结构12的蒸发器1、提供工作介质循环的蒸汽管道2和液体管道3、以及把热量释放到环境的冷凝器4。蒸发器I上还设有补偿腔13和上盖14或壳体。工作时，蒸发器I底面接收从发热器件(例如， 电子芯片)传递过来的热量，工作介质在毛细结构12内部蒸发，蒸汽离开蒸发器1，通过弯曲的蒸汽管道2流到带有翅片的冷凝器4，蒸汽在冷凝器4通过，把热量释放到流过冷凝器的环境介质中(例如空气)，蒸汽经自然冷却或风扇强制冷却后转变为液体，液体在毛细结构12提供的毛细力的作用下经由液体管道3返回蒸发器I，完成一次热力学循环，据此循环往复，持续不断地把热量从发热器件释放到周围空气中。目前，环路热管在电子散热领域的应用并不多。由于普通电子芯片的形状基本为四方形(正方体或者长方体)，而传统的圆筒形蒸发器不利于和芯片的平表面接触。目前研究比较多的是带有盘状平板形式蒸发器的环路热管技术，但是盘状平板形式蒸发器的制程复杂，并且在安装时会占用额外的空间，也不利于电子芯片散热。如上所述，将现有的环路热管散热器应用于电子芯片类散热尚存在以下问题1、现有的环路热管蒸发器结构不能很好地满足与电子芯片的配合安装，无法实现和电子芯片充分并且有效地接触；2、目前环路热管散热器热阻偏大，对于热流密度高于lOOW/cm2的高功率芯片散热无能为力；3、目前环路热管蒸发器结构不利于微小型化；4、不能随意拓展汽液进出蒸发器的位置和方向；5、蒸发器制作工艺复杂及成本太高；6、毛细结构在烧结过程中成品率不高，烧结模具容易损坏。如何能创设一种制程简单可靠，成本较低，并能够充分开拓环路热管的散热潜能的新的多向进出相变传热装置及其制作方法，实属当前本领域的重要研发课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种多向进出相变传热装置，使其散热效率高， 运行稳定，并能够充分开拓环路热管的散热潜能，从而克服现有的环路热管散热装置的不足。为解决上述技术问题，本专利技术一种多向进出相变传热装置，包括蒸发器、蒸汽管路液体管路和冷凝器，所述的蒸发器为平板蒸发器，包括底板、多孔材料和上盖，多孔材料固定在底板上，上盖罩于多孔材料外部且下缘与底板固定连接；多孔材料内设有蒸汽排泄孔道；上盖设有蒸汽管路接口和液体管路接口。作为本专利技术的一种改进，所述的多孔材料上部设有汽液隔离台。所述的汽液隔离台为半环绕凸台。所述的蒸汽排泄孔道为锥形，从盲端到出口逐渐增大。所述的多孔材料与底板直接烧结结合。所述的多孔材料为金属或陶瓷材质。本专利技术还提供了上述多向进出相变传热装置的制作方法，其制程简单可靠，成本较低，从而克服现有的环路热管散热装置制作方法的不足。为解决上述技术问题，本专利技术多向进出相变传热装置的制作方法，包括以下步骤 准备与多孔材料外形相应的模具，以及与蒸汽排泄孔道形状相应的中心棒；在模具中填充烧结粉末，并将中心棒置于相应位置；将模具放到烧结炉中烧结，得到多孔材料；制造上盖和底板；将多孔材料固定在底板上，再将上盖与底板固定连接，制成蒸发器；将蒸发器与蒸汽管路、液体管路、冷凝器固定连接。本专利技术多向进出相变传热装置的制作方法，也可以包括以下步骤准备与多孔材料上部外形相应的模具，以及与蒸汽排泄孔道形状相应的中心棒；制造上盖和底板；将模具置于底板上，在模具与底板之间填充烧结粉末，并将中心棒置于相应位置；将模具放到烧结炉中烧结，得到多孔材料；将上盖与底板固定连接，制成蒸发器；将蒸发器与蒸汽管路、 液体管路、冷凝器固定连接。作为上述的改进，所述的烧结粉末为金属粉末或陶瓷粉末；所述的模具、中心棒为石墨、高温陶瓷或碳钢材质；所述的上盖和底板为铜质或铝质，制造工艺为机加工、冲压或铸造，二者焊接固定。采用这样的设计后，本专利技术具有以下有益效果1、可满足与电子芯片的有效贴合、节省安装空间，由于普通电子芯片的形状基本为立方体形，本专利技术平板蒸发器的外形为立方体形，因而可以和芯片的表面充分有效贴合， 能够很好地满足电子芯片散热的安装使用要求，节省安装空间，利于微小型化；2、最大程度地降低了热量传递的阻力并提高了环路热管运行的稳定性，本专利技术蒸发器内部包含多孔材料，也就是产生毛细结构的材料，采用将该多孔材料与蒸发器基板相结合的结构，通过把多孔材料直接烧结在基板上，使之可以最大程度地降低传热热阻，充分开拓环路热管的散热潜能；3、本专利技术的蒸发器结构可以使得液体在毛细结构内部蒸发更易进入到薄液膜蒸发状态，同时渐变的蒸汽排泄通道可使得所产生的蒸汽快速离开蒸发器，通过实验表明，该结构使得蒸发器相变不稳定性得到非常明显的抑制；4、本专利技术提出的蒸发器结构，其多孔材料的上侧为半环绕的烧结凸台，通过该环绕凸台可以实现在蒸发器内部把液体和蒸汽完全隔离的作用，同时该环绕凸台结合蒸发器上盖可以使得在蒸发器内部充分实现汽液隔离，相对于其它平板蒸发器结构，多了一层隔离措施，使得环路热管在运行当中，不会出现运行安全问题例如侧漏等问题；5、尽可能简化蒸发器制作工艺并降低制造成本，本专利技术中的蒸发器上盖，蒸发器底板，液体管路和蒸汽管路皆可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多向进出相变传热装置，包括蒸发器、蒸汽管路、液体管路和冷凝器，其特征在于：所述的蒸发器为平板蒸发器，包括底板、多孔材料和上盖，多孔材料固定在底板上，上盖罩于多孔材料外部且下缘与底板固定连接；多孔材料内设有蒸汽排泄孔道；上盖设有蒸汽管路接口和液体管路接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李骥，王大明，
申请(专利权)人：北京芯铠电子散热技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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