專利名稱：重力環(huán)路熱管散熱器、冷凝器及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及換熱技術領域，特別涉及一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器及其制備方法。本發(fā)明還涉及一種重力環(huán)路熱管散熱器及其制備方法。
背景技術：
重力環(huán)路熱管散熱器(LTQ是一種兩相相變散熱器。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術中一種散熱器的工作原理示意圖。該散熱器主要由四部分組成蒸發(fā)器基板20、冷凝器10、蒸氣上升管路30、液體回流管路40。蒸發(fā)器基板20上具有縱向管路203，蒸發(fā)器基板20下端具有橫向液體匯聚管路 202，上端具有橫向蒸氣匯聚管路201 ；冷凝器10具有縱向管路103，冷凝器10上端具有橫向蒸氣匯聚管路101，下端具有縱向液體匯聚管路102 ；蒸發(fā)器20的上端蒸氣匯聚管路201 通過左側的蒸氣上升管路30連接至冷凝器10上端蒸氣匯聚管路101，冷凝器10下端液體匯聚管路102通過右側液體回流管路40連接至蒸發(fā)器20下端液體匯聚管路202。散熱器的工作原理為蒸發(fā)器基板20與熱源(比如無線射頻模塊)接觸，吸收熱源熱耗，蒸發(fā)器基板20內的液態(tài)工質(液體匯聚管路202和縱向管路203中)，受熱后蒸發(fā)，產生的蒸氣通過蒸氣匯聚管路201、蒸氣上升管路30到達冷凝器10上端的蒸氣匯聚管路101 ；然后蒸氣順著冷凝器10的縱向管路103下行，與縱向管路103周圍的空氣換熱，達到冷凝散熱的目的，至冷凝器10下端的液體匯聚管路102時，蒸氣完全冷凝成為液體，最后，通過液體回流回路40流回到蒸發(fā)器基板20的液體匯聚管路202，即完成一次循環(huán)?，F(xiàn)有技術中，冷凝器10的主體主要由若干管體組成，各管體形成縱向管路103，各管體的兩端分別與蒸氣匯聚管路101和液體匯聚管路102通過焊接方式連接。由此，冷凝器10管體與蒸氣匯聚管路101和液體匯聚管路102之間的焊點過多，加工難度較大且加工成本較高，生產加工的一致性難以保證；此外，焊點過多也會影響冷凝器10的密封性能、器體強度等，繼而影響冷凝器10工作的可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術中冷凝器縱向通道和冷凝器橫向通道連接焊點過多而導致的工作可靠度較低的問題。該冷凝器的制備方法使得冷凝器縱向通道和冷凝器橫向通道為一體式結構，無需焊接，該制備方法加工出的冷凝器的工作可靠性較高。本發(fā)明的另一目的是提供一種重力環(huán)路熱管散熱器及其制備方法。為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，包括下述步驟將冷凝器基材擠壓形成冷凝器基板和若干平行且貫穿冷凝器基板的冷凝器縱向通道，所述冷凝器縱向通道用于蒸氣的冷凝；
在所述冷凝器基板的兩端鉆孔形成與所述冷凝器縱向通道連通的冷凝器橫向通道，兩端的所述冷凝器橫向通道分別供蒸氣和蒸氣冷凝后形成的液體流動；根據(jù)確定的冷凝器上與外界連通的連接口封堵所述冷凝器縱向通道和所述冷凝器橫向通道的端部。本發(fā)明實施例所提供的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，通過擠壓工藝形成冷凝器縱向通道，并通過鉆孔方法在基板上形成冷凝器橫向通道，即冷凝器縱向通道和冷凝器橫向通道由基板通過擠壓、鉆孔方法形成，冷凝器縱向通道和橫向通道為一體式結構，無需通過焊接方式連接，故該制備方法形成的冷凝器縱向通道和冷凝器橫向通道之間不存在焊點，冷凝器的密封性能、強度等均可以得到保證，因此，該制備方法形成的冷凝器具備較高的工作可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術中一種重力環(huán)路熱管散熱器的工作原理示意圖；圖2為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為圖2中冷凝器的結構示意圖；圖4為圖3中冷凝器的側視圖；圖5為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器制備方法的一種具體實施方式
的流程圖；圖6為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器制備方法的另一種具體實施方式
的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器及其制備方法，該冷凝器的制備方法使得冷凝器縱向通道和冷凝器橫向通道為一體式結構，無需焊接，該制備方法加工出的冷凝器的工作可靠性較高。本發(fā)明的另一核心是提供一種重力環(huán)路熱管散熱器及其制備方法。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。為便于理解和實現(xiàn)論述的簡潔，下文將冷凝器結合重力環(huán)路熱管散熱器整體結構以及制備方法進行說明，有益效果不再重復論述。請參考圖2至圖4，圖2為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為圖2中冷凝器的結構示意圖；圖4為圖3中冷凝器的側視圖。該實施例中的散熱器包括冷凝器21和蒸發(fā)器22，從圖2中可以看出，冷凝器21具有上下(以圖2為視角)端的冷凝器橫向通道213和中部的冷凝器縱向通道212，上端的冷凝器橫向通道213為蒸氣匯聚管路，下端的冷凝器橫向通道213為液體匯聚管路。蒸氣由蒸氣上升管路23流向冷凝器21上端的冷凝器橫向通道213，蒸氣經中部冷凝器縱向通道212向下流動，換熱冷凝成液態(tài)后，進入冷凝器21下端的冷凝器橫向通道213，再流回蒸發(fā)器22。與現(xiàn)有技術不同的是，該冷凝器21的冷凝器橫向通道213和冷凝器縱向通道212 為一體式結構，圖2中所示的冷凝器橫向通道213和冷凝器縱向通道212形成于同一塊基板上。
5
請結合圖5理解，圖5為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器制備方法的一種具體實施方式
的流程圖。該結構冷凝器21的制備方法，可以參見下述步驟SA11)將冷凝器基材擠壓形成若干平行的冷凝器縱向通道212 ；冷凝器基材可以是鋁、鋁合金、銅、鎂合金等金屬材料，將冷凝器基材置入模具中通過現(xiàn)有的擠壓工藝高溫加壓，形成冷凝器基板，并形成若干貫穿冷凝器基板的冷凝器縱向通道212，以圖2中方位為例，冷凝器縱向通道212貫穿冷凝器基板的上下端，為保證蒸氣的冷凝效率，冷凝器縱向通道212的數(shù)目通常為三個以上。SB11)在冷凝器基板的兩端鉆孔形成與冷凝器縱向通道212連通的冷凝器橫向通道 213 ；冷凝器橫向通道213與冷凝器縱向通道212為垂直的關系，垂直時，各冷凝器縱向通道212的長度相等，蒸氣流動的路徑相等，換熱均勻。當然，在鉆孔時，基于偏差，冷凝器橫向通道213與冷凝器縱向通道212可以是大致垂直的關系。SC11)根據(jù)確定的冷凝器21上與外界連通的連接口封堵冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213的端部。冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213在形成過程中，均貫穿基板，即冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213的兩端均連通外部。由于冷凝器橫向通道213和冷凝器縱向通道212作為蒸氣或液體的流道，除了蒸氣進口和液體出口(與外界連通的兩個連通口 )以外，冷凝器橫向通道213和冷凝器縱向通道212應為密閉的腔體，故需將冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213的端部予以封堵。在封堵的過程中，確定將蒸氣進口和液體出口設于冷凝器橫向通道213的端部時，可以將各冷凝器縱向通道212的兩端均封堵，上端冷凝器橫向通道213的兩端作為蒸氣進口，下端冷凝器橫向通道213的兩端作為液體出口，或封堵兩冷凝器橫向通道213的一端，另一端分別作為蒸氣進口和液體出口，此時，蒸氣上升管路23和液體回流管路M需位于基板的兩側；或確定將蒸氣進口和液體出口均設于冷凝器橫向通道213上，則冷凝器橫向通道213的兩端均可以被封堵，冷凝器縱向通道212部分封堵，未封堵的冷凝器縱向通道 212的端部(也位于冷凝器橫向通道213上)作為蒸氣進口或液體出口，同樣可以滿足要求?？梢酝ㄟ^焊接的方式封堵冷凝器縱向通道212或冷凝器橫向通道213的端部。圖2中所示的冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213的端部均被封堵。需要說明的是，上述步驟實際上并無順序限制，當然，封堵冷凝器縱向通道212必然在擠壓工序之后進行，封堵冷凝器橫向通道213的步驟必然在鉆孔工序之后進行。該實施例所提供的散熱器中冷凝器21的制備方法，通過擠壓工藝形成冷凝器基板和基板上的冷凝器縱向通道212，并通過鉆孔方法在基板上形成冷凝器橫向通道213，即冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213由基材通過擠壓、鉆孔方法形成，冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213為一體式結構，無需通過焊接方式連接，故該制備方法形成的冷凝器縱向通道212和冷凝器橫向通道213之間不存在焊點，冷凝器21的密封性能、強度等均可以得到保證，因此，該制備方法形成的冷凝器21具備較高的工作可靠性。該實施例散熱器中蒸發(fā)器22的加工方法與上述冷凝器21的加工方法相似，同樣， 可以包括下述步驟
步驟一、將蒸發(fā)器基材擠壓形成蒸發(fā)器基板和若干平行且貫穿蒸發(fā)器基板的蒸發(fā)器縱向通道；用以加工為蒸發(fā)器22的基材同樣可以是鋁、鋁合金、銅、鎂合金等金屬材料，通過模具高溫擠壓形成蒸發(fā)器基板和貫穿基板的蒸發(fā)器縱向通道。蒸發(fā)器22主要用于與熱源接觸，故加工后的蒸發(fā)器22最好呈板狀，以使其與熱源的接觸面積最大，提高熱源的熱量傳遞效率，進而提高散熱性能。步驟二、在蒸發(fā)器基板的兩端鉆孔形成與蒸發(fā)器縱向通道連通的蒸發(fā)器橫向通道 (兩蒸發(fā)器橫向通道分別作為蒸氣匯聚管路和液體匯聚管路)；蒸發(fā)器橫向通道同樣與蒸發(fā)器縱向通道呈垂直的關系。步驟三、根據(jù)確定的蒸發(fā)器上與外界連通的連通口封堵蒸發(fā)器縱向通道和蒸發(fā)器橫向通道的端部。在封堵蒸發(fā)器22的蒸發(fā)器縱向通道和蒸發(fā)器橫向通道時，同樣具有多種封堵方式，上述步驟并不限制工序的先后順序，在此不贅述。鉆孔時，可以在蒸發(fā)器22或冷凝器21 的一橫向通道上加工出充液口，用于向散熱器內加入散熱工質。冷凝器21和蒸發(fā)器22加工完畢后，可以使用工裝，將蒸發(fā)器22和冷凝器21按照預先設計好的位置固定，將蒸氣上升管路23的兩端分別對準蒸發(fā)器22的蒸氣出口和冷凝器21的蒸氣進口，將液體回流管路M的兩端分別對準蒸發(fā)器22的液體進口和冷凝器21 的液體出口，并通過工裝固定液體回流管路M和蒸氣上升管路23。然后可以通過釬焊或者其他焊接方式將蒸發(fā)器22、冷凝器21與蒸氣上升管路23、液體回流管路M焊接，從而形成該實施例所提供的散熱器整體，最后對散熱器抽真空，自充液口充入散熱工質，將充液口焊接封口，則散熱器加工完畢。實際上，加工的冷凝器橫向通道213、冷凝器縱向通道212、蒸發(fā)器橫向通道、蒸發(fā)器縱向通道的端部均可以作為充液口使用，無需單獨鉆孔形成充液口， 此時，封堵縱向通道和橫向通道時，留出充液口即可，充入散熱工質之后，再將充液口焊接。請參考圖6，圖6為本發(fā)明所提供重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器制備方法的另一種具體實施方式
的流程圖。SA21)將冷凝器基材擠壓形成冷凝器基板和若干平行且貫穿冷凝器基板的冷凝器縱向通道212，且擠壓形成沿冷凝器基板板面凸起且沿冷凝器縱向通道212對應的板面延伸并與各冷凝器縱向通道212平行的翅片211 ；相較于第一實施例，該實施例中在擠壓形成基板時，通過對模具進行改進，擠壓可以同時形成翅片211，如圖4所示，冷凝器21的上下(以圖4為視角)兩側板面均具有翅片 211。翅片211可以加大與空氣接觸的面積，即加大換熱面，使得蒸氣更為迅速地冷凝為液態(tài)。在使用相同的方法加工蒸發(fā)器22時，也可以采用該種方法加工出翅片。SB21)在冷凝器基板的兩端鉆孔形成與冷凝器縱向通道212連通的冷凝器橫向通道213，且在兩端冷凝器橫向通道213對應的板面上鉆孔分別形成蒸氣進口和液體出口 214 ；SC21)封堵各冷凝器縱向通道212和各冷凝器橫向通道213的端部；結合步驟SB21)和步驟SC21)理解，當各冷凝器縱向通道212和各冷凝器橫向通道213的兩端均被封堵后，蒸氣和液體的流道為封閉腔體，另外在冷凝器橫向通道213對應的板面上鉆孔形成蒸氣進口和液體出口 214 (見圖3，第二冷凝器開口的數(shù)目為兩個，圖中未示出蒸氣進口，蒸氣進口位于另一冷凝器橫向通道213的板面上)，則蒸氣上升管路23和液體回流管路M可以設置于冷凝器基板的板面處，位于兩翅片211之間，相較于將蒸氣上升管路23或液體回流管路M設于冷凝器21兩側而言，該種結構的管路設計使得散熱器的結構更為緊湊，以免蒸氣上升管路23和液體回流管路M與其他結構發(fā)生干涉，安裝更為靈活。相對應地，可以在蒸發(fā)器橫向通道的板面上加工出對應的蒸氣出口和液體進口。SD21)銑削冷凝器縱向通道212之間的基板材料，以使相鄰冷凝器縱向通道212存在空隙。可以使用機加工的方式銑削冷凝器縱向通道212之間的基板材料，則銑削后，相鄰冷凝器縱向通道212之間存在一定的空隙，該方法可以減輕冷凝器21的重量，進而減輕整個散熱器的重量。此外，相鄰冷凝器縱向通道212之間的空隙有助于冷凝器縱向通道212 內蒸氣與外部空氣的接觸，進一步加快換熱效率。當然，該銑削步驟也可以在步驟SC21)之前進行。以上對本發(fā)明所提供的重力環(huán)路熱管散熱器器、冷凝器及制備方法均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，包括下述步驟將冷凝器基材擠壓形成冷凝器基板和若干平行且貫穿冷凝器基板的冷凝器縱向通道， 所述冷凝器縱向通道用于蒸氣的冷凝；在所述冷凝器基板的兩端鉆孔形成與所述冷凝器縱向通道連通的冷凝器橫向通道，兩端的所述冷凝器橫向通道分別供蒸氣和蒸氣冷凝后形成的液體流動；根據(jù)確定的冷凝器上與外界連通的連接口封堵所述冷凝器縱向通道和所述冷凝器橫向通道的端部。
2.根據(jù)權利要求1所述的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，還擠壓形成沿所述冷凝器基板板面凸起且沿所述冷凝器縱向通道的對應的板面延伸，并與所述冷凝器縱向通道平行的翅片。
3.根據(jù)權利要求2所述的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，在所述冷凝器基板兩側板面均擠壓形成所述翅片。
4.根據(jù)權利要求3所述的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，還包括下述步驟銑削所述冷凝器縱向通道之間的基板材料，以使相鄰所述冷凝器縱向通道之間存在空隙。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，還包括下述步驟在兩端的所述冷凝器橫向通道對應的板面上鉆孔分別形成蒸氣進口和液體出口；封堵各所述冷凝器橫向通道和各所述冷凝器縱向通道的端部。
6.根據(jù)權利要求5所述的重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器的制備方法，其特征在于，在用以流動液體的所述冷凝器橫向通道的周壁上鉆孔形成充液孔。
7.一種重力環(huán)路熱管散熱器的制備方法，散熱器具有相連接的冷凝器和蒸發(fā)器，其特征在于，所述冷凝器通過權利要求1至6任一項所述的制備方法制備。
8.根據(jù)權利要求7所述的重力環(huán)路熱管散熱器的制備方法，其特征在于，所述蒸發(fā)器的制備方法步驟如下將蒸發(fā)器基材擠壓形成冷凝器基板和若干平行且貫穿蒸發(fā)器基板的蒸發(fā)器縱向通道， 所述蒸發(fā)器縱向通道用于蒸氣的流動；在所述蒸發(fā)器基板的兩端鉆孔形成與所述縱向通道連通的蒸發(fā)器橫向通道，兩端的所述冷凝器橫向通道分別供液體和液體蒸發(fā)后形成的蒸氣流動；根據(jù)確定的蒸發(fā)器上與外界連通的連接口封堵所述蒸發(fā)器縱向通道和所述蒸發(fā)器橫向通道的端部。
9.根據(jù)權利要求8所述的重力環(huán)路熱管散熱器的制備方法，其特征在于，還擠壓形成沿所述蒸發(fā)器基板板面凸起且沿所述蒸發(fā)器縱向通道對應的板面延伸并與所述蒸發(fā)器縱向通道平行的翅片。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的重力環(huán)路熱管散熱器的制備方法，其特征在于，還包括下述步驟在兩端的所述蒸發(fā)器橫向通道對應的板面上鉆孔分別形成蒸氣出口和液體進 Π ；封堵各所述蒸發(fā)器橫向通道和各所述蒸發(fā)器器縱向通道的端部。
11.一種重力環(huán)路熱管散熱器中的冷凝器，具有冷凝器縱向通道和位于兩端的冷凝器橫向通道，其特征在于，所述冷凝器縱向通道和所述冷凝器橫向通道為一體式結構，冷凝器的基板和縱向通道由冷凝器基材擠壓形成，所述冷凝器橫向通道在冷凝器基板兩端鉆孔形成；兩端的所述冷凝器橫向通道上分別具有蒸氣進口和液體出口，所述冷凝器縱向通道和所述冷凝器橫向通道通過所述蒸氣進口和所述液體出口與外部連通。
12.根據(jù)權利要求11所述的重力環(huán)路熱管散熱器中的冷凝器，其特征在于，所述冷凝器具有擠壓形成沿所述冷凝器基板板面凸起且與所述冷凝器縱向通道平行的翅片，所述翅片沿所述冷凝器縱向通道對應的板面延伸。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的重力環(huán)路熱管散熱器中的冷凝器，其特征在于，相鄰的所述冷凝器縱向通道之間具有銑削形成的空隙。
14.根據(jù)權利要求13所述的重力環(huán)路熱管散熱器中的冷凝器，其特征在于，所述蒸氣進口和所述液體出口通過鉆孔形成于所述冷凝器橫向通道對應的板面上。
15.一種重力環(huán)路熱管散熱器，具有冷凝器和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器上供蒸氣流動的蒸發(fā)器橫向通道通過蒸氣上升管路與冷凝器上供蒸氣流動的冷凝器橫向通道連通；冷凝器上供液體流動的冷凝器橫向通道通過液體下降管路與蒸發(fā)器上供液體流動的蒸發(fā)器橫向通道連通， 其特征在于，所述冷凝器為權利要求11至14任一項所述的冷凝器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種重力環(huán)路熱管散熱器中冷凝器及其制備方法，制備方法包括下述步驟將冷凝器基材擠壓形成冷凝器基板和若干平行且貫穿冷凝器基板的冷凝器縱向通道；在冷凝器基板的兩端鉆孔形成與冷凝器縱向通道連通的冷凝器橫向通道；根據(jù)確定的冷凝器上與外界連通的連接口封堵所述冷凝器縱向通道和所述冷凝器橫向通道的端部。該制備方法通過擠壓在基板上形成冷凝器縱向通道，并通過鉆孔在基板上形成橫向通道，則縱向通道和橫向通道為一體式結構，無需通過焊接方式連接，故形成的冷凝器縱向通道和橫向通道之間不存在焊點，冷凝器的密封性能、強度等均可以得到保證，具備較高的工作可靠性。本發(fā)明還公開一種重力環(huán)路熱管散熱器及其制備方法。
文檔編號F28D15/02GK102528409SQ20121000223
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權日2012年1月5日
發(fā)明者孟耐爾, 王彬, 陳宏亮 申請人:華為技術有限公司