專利名稱：一種環(huán)路熱虹吸散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及エ業(yè)電子散熱產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種環(huán)路熱虹吸散熱裝置。
背景技術(shù)：
熱虹吸管換熱技術(shù)具有普通換熱技術(shù)所不具備的優(yōu)越性能，例如優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能、二次間壁換熱、熱流密度可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。因而在エ業(yè)換熱和回收節(jié)能等方面得到廣泛的應(yīng)用，并在電子、冶金、化工、建材、動(dòng)カ等行業(yè)有很多成功實(shí)例。傳統(tǒng)熱虹吸管為直管式設(shè)計(jì)，在熱虹吸管底部，熱源通過管殼將內(nèi)部エ質(zhì)加熱，在工作溫度范圍內(nèi)，エ質(zhì)沸騰蒸發(fā)，エ質(zhì)蒸汽上升至熱虹吸管的上部遇冷凝結(jié)放熱，凝結(jié)液沿管內(nèi)壁回流至加熱段被再次被加熱蒸發(fā)，熱量通過エ質(zhì)的不斷循環(huán)相變由熱源傳遞至熱沉，從而達(dá)到高效傳熱的目的。 由于傳統(tǒng)熱虹吸管結(jié)構(gòu)的限制，其存在以下的缺陷I、熱流密度方面由于傳統(tǒng)熱虹吸管內(nèi)部為直管壁，在較小的蒸發(fā)面積上，エ質(zhì)的相變很容易由泡狀沸騰過渡到膜態(tài)沸騰，相變熱流密度很容易達(dá)到蒸發(fā)極限，使得熱虹吸管的傳熱性能急劇降低；2、極限傳熱功率方面在直管狀熱虹吸管工作過程中，氣態(tài)エ質(zhì)和液態(tài)エ質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向相反，傳熱功率越大兩種狀態(tài)エ質(zhì)的運(yùn)行速度越快，相互的阻力影響越大，最終限制了傳熱的極限功率；3、圓管形結(jié)構(gòu)方面圓管形結(jié)構(gòu)的外壁限制了熱虹吸管與熱源的有效貼合。尤其是應(yīng)用電子產(chǎn)品散熱時(shí)，電子器件的接觸面大多為平板狀，因此熱虹吸管在使用過程中必須增加馬鞍狀連接件，這樣不可避免的増加了導(dǎo)熱熱阻和接觸熱阻。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中的熱虹吸管在結(jié)構(gòu)、使用方面存在明顯的不足和缺陷，亟待進(jìn)ー步改進(jìn)，因此如何創(chuàng)設(shè)ー種極限傳熱功率高，能夠承受較大熱流密度，降低導(dǎo)熱熱阻及接觸熱阻的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要的研究領(lǐng)域之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種環(huán)路熱虹吸散熱裝置，使其能夠承受較大熱流密度，具有極限傳熱功率高，導(dǎo)熱熱阻及接觸熱阻低的優(yōu)點(diǎn)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明ー種環(huán)路熱虹吸散熱裝置，包括蒸發(fā)腔體、管道、冷凝器、毛細(xì)結(jié)構(gòu)以及エ質(zhì)，其中所述的蒸發(fā)腔體至少ー側(cè)為平面結(jié)構(gòu)；所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在蒸發(fā)腔體內(nèi)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)腔體的平面ー側(cè)內(nèi)壁緊密連接；蒸發(fā)腔體與管道兩端連通，冷凝器安裝在管道中段外側(cè)面上，エ質(zhì)灌裝于蒸發(fā)腔體和管道內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)底部為平面并與蒸發(fā)腔體緊密連接，頂部略窄，內(nèi)部為毛細(xì)結(jié)構(gòu)。所述的管道包括蒸汽管道和液體管道，所述的蒸汽管道連接于蒸發(fā)腔體未與毛細(xì)結(jié)構(gòu)接觸的側(cè)壁；所述的液體管道連接于蒸發(fā)腔體與毛細(xì)結(jié)構(gòu)緊密連接的側(cè)壁，并延伸到毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為柱孔狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)或溝槽狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)。所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)由導(dǎo)熱金屬顆粒或陶瓷材質(zhì)顆粒燒結(jié)而成。所述的蒸發(fā)腔體包括沖壓殼體和與其固定連接的腔體蓋板。所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)腔體的沖壓殼體燒結(jié)連接。所述的冷凝器采用散熱翅片結(jié)構(gòu)。所述的蒸發(fā)腔體和管道均采用金屬材質(zhì)。 所述的管道還連接有抽真空灌裝管。采用以上設(shè)計(jì)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較有以下有益效果I、本發(fā)明散熱裝置的內(nèi)部管道形成環(huán)路，內(nèi)部エ質(zhì)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向一致，相互促進(jìn)，這樣使得此熱虹吸管具有較大的傳熱能力以及很高的極限傳熱功率；2、本發(fā)明散熱裝置設(shè)有蒸發(fā)腔體，內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，有利于エ質(zhì)蒸發(fā)，同時(shí)增大蒸發(fā)面積，不易形成膜態(tài)沸騰，使得裝置能夠承受較大的熱流密度；3、本發(fā)明散熱裝置的蒸發(fā)腔體，外部呈平板狀，有利于與電子器件接觸，省掉了傳統(tǒng)熱虹吸管的連接件，降低了導(dǎo)熱熱阻及接觸熱阻；4、本發(fā)明散熱裝置無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，具有安全可靠、傳熱量大、布置靈活的優(yōu)點(diǎn)。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。


上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。圖1本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的柱孔狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的溝槽狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的管道與蒸發(fā)腔體連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖6本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的散熱原理圖。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明ー種環(huán)路熱虹吸散熱裝置，包括蒸發(fā)腔體2、管道、冷凝器4以及毛細(xì)結(jié)構(gòu)1，還包括エ質(zhì)6以及抽真空灌裝管7。其中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)I設(shè)置在蒸發(fā)腔體2內(nèi)，并與蒸發(fā)腔體2側(cè)壁燒結(jié)在一起，管道與蒸發(fā)腔體2側(cè)壁固定連接形成密閉連接的循環(huán)體，管道的外側(cè)面與翅片結(jié)構(gòu)的冷凝器4以固定方式套接在一起。請參閱圖2、圖5所示，本發(fā)明的蒸發(fā)腔體2包括沖壓殼體21和腔體蓋板22，蒸發(fā)腔體至少ー側(cè)為平面結(jié)構(gòu)，沖壓殼體21和腔體蓋板22采用純銅材質(zhì)，沖壓殼體21的上面設(shè)置有利于固定腔體蓋板22固定的凸起結(jié)構(gòu)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)I設(shè)置在蒸發(fā)腔體2內(nèi)部，與沖壓殼體21燒結(jié)為一體結(jié)構(gòu)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)I與蒸發(fā)腔體2的平面壁一側(cè)緊密固定連接。進(jìn)ー步的，請參閱圖3、圖4所示，毛細(xì)結(jié)構(gòu)I由導(dǎo)熱金屬顆?；蚪饘倮w維或陶瓷材質(zhì)顆粒燒結(jié)而成，底部為平面，頂部略窄，內(nèi)部為毛細(xì)結(jié)構(gòu)，具有增強(qiáng)換熱結(jié)構(gòu)布置，包括但不限于柱孔狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)8、溝槽狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)9。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)可増大蒸發(fā)面積，利于エ質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)從毛細(xì)結(jié)構(gòu)I的內(nèi)部溢出。請參閱圖2、圖5所示，管道包括蒸汽管道3和液體管道5。蒸汽管道3設(shè)置在沖壓殼體21不與毛細(xì)結(jié)構(gòu)連接的側(cè)面，并且與蒸發(fā)腔體2的空余空間相連通。液體管道5設(shè)置在沖壓殼體21與毛細(xì)結(jié)構(gòu)I緊密連接的側(cè)壁或其他側(cè)壁，并且伸入到毛細(xì)結(jié)構(gòu)I的內(nèi)部，從而能夠防止氣態(tài)エ質(zhì)進(jìn)入液體管道5，保證氣態(tài)エ質(zhì)與液態(tài)エ質(zhì)的壓カ差，保證エ質(zhì)在管道內(nèi)循環(huán)運(yùn)行。蒸汽管道3和液體管道5也可設(shè)置在腔體蓋ー側(cè)。優(yōu)選的，將蒸汽管道3和液體管道5設(shè)置在沖壓殼體21相對的兩個(gè)側(cè)面。冷凝器4，采用增強(qiáng)換熱結(jié)構(gòu)，包括増加管道翅片，將管道做成螺紋管，冷凝器選用純銅材質(zhì)，翅片采用鋁材表面電鍍，翅片與管道以錫膏焊接的方式連接。冷凝器4的進(jìn)ロ與蒸汽管道3連接，出口與液體管道5連接。冷凝器4的作用是將氣態(tài)エ質(zhì)冷卻使其凝結(jié)成液態(tài)エ質(zhì)，其冷卻方式包括但不限于自然冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷及液冷方式等冷卻方式。此外，在管道的任何位置可設(shè)有與管道連通的抽真空灌裝管7，優(yōu)選的，將抽真空灌裝管7安裝在液體管道5的折角處，用于將蒸發(fā)腔體2、蒸汽管道3以及液體管道5形成的密閉空間內(nèi)部抽真空，使其內(nèi)部空間處于負(fù)壓或真空狀態(tài)并通過抽真空灌裝管將エ質(zhì)注入到封閉系統(tǒng)內(nèi)部，完成抽真空和灌裝エ質(zhì)，最后將抽真空管封閉。請參閱圖6所示，本發(fā)明環(huán)路熱虹吸散熱裝置的工作原理為本裝置內(nèi)部形成密閉空間，內(nèi)部空間處于負(fù)壓或真空狀態(tài)下，エ質(zhì)6氣液相變點(diǎn)較低，在毛細(xì)結(jié)構(gòu)I內(nèi)吸收了蒸發(fā)腔體傳導(dǎo)的熱量后變?yōu)闅鈶B(tài)，隨著氣態(tài)エ質(zhì)壓カ的增高，推動(dòng)エ質(zhì)6通過蒸汽管道3到達(dá)冷凝器4，エ質(zhì)6在冷凝器4中冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)，熱量經(jīng)冷凝器4傳導(dǎo)到環(huán)境中。液態(tài)エ質(zhì)6在重力及蒸汽壓力作用下繼續(xù)回流，通過液態(tài)管道5后回流到毛細(xì)結(jié)構(gòu)I，吸熱蒸發(fā)，形成循環(huán)，達(dá)到依靠エ質(zhì)的氣液相變傳遞熱量的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于包括蒸發(fā)腔體、管道、冷凝器、毛細(xì)結(jié)構(gòu)以及工質(zhì)，其中 所述的蒸發(fā)腔體至少一側(cè)為平面結(jié)構(gòu)； 所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在蒸發(fā)腔體內(nèi)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)腔體的平面一側(cè)內(nèi)壁緊密連接；蒸發(fā)腔體與管道兩端連通，冷凝器安裝在管道中段外側(cè)面上，工質(zhì)灌裝于蒸發(fā)腔體和管道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)底部為平面并與蒸發(fā)腔體緊密連接，內(nèi)部為毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的管道包括蒸汽管道和液體管道，所述的蒸汽管道連接于蒸發(fā)腔體未與毛細(xì)結(jié)構(gòu)接觸的側(cè)壁； 所述的液體管道連接于蒸發(fā)腔體與毛細(xì)結(jié)構(gòu)緊密連接的側(cè)壁，并延伸到毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為柱孔狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)或溝槽狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)由導(dǎo)熱金屬顆?；蚪饘倮w維或陶瓷材質(zhì)顆粒燒結(jié)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的蒸發(fā)腔體包括沖壓殼體和與其固定連接的腔體蓋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)腔體的沖壓殼體燒結(jié)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的冷凝器采用散熱翅片結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的蒸發(fā)腔體和管道均采用金屬材質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)路熱虹吸散熱裝置，其特征在于 所述的管道還連接有抽真空灌裝管。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種環(huán)路熱虹吸散熱裝置，包括蒸發(fā)腔體、管道、冷凝器、毛細(xì)結(jié)構(gòu)以及工質(zhì)，其中所述的蒸發(fā)腔體至少一側(cè)為平面結(jié)構(gòu)；所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在蒸發(fā)腔體內(nèi)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)腔體的平面一側(cè)內(nèi)壁緊密連接；蒸發(fā)腔體與管道兩端連通，冷凝器安裝在管道中段外側(cè)面上，工質(zhì)灌裝于蒸發(fā)腔體和管道內(nèi)。本發(fā)明內(nèi)部管道形成環(huán)路，運(yùn)行時(shí)內(nèi)部工質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向一致，相互促進(jìn)，具有較大的傳熱能力以及很高的極限傳熱功率；蒸發(fā)腔體內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，有利于工質(zhì)蒸發(fā)，同時(shí)增大蒸發(fā)面積，不易形成膜態(tài)沸騰，使得裝置能夠承受較大的熱流密度；蒸發(fā)腔體外部呈平板狀，有利于與電子器件接觸，省掉了傳統(tǒng)熱虹吸管的連接件，降低了導(dǎo)熱熱阻及接觸熱阻。
文檔編號(hào)F28D15/04GK102980429SQ20121053936
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者王大明, 李驥 申請人:中國科學(xué)院大學(xué)