專利名稱：一種熱擴(kuò)展板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于散熱技術(shù)，特別是一種熱擴(kuò)展板。
背景技術(shù)：
局部高熱流密度設(shè)備(如數(shù)據(jù)處理板、高功率微波設(shè)備、激光設(shè)備等)的散熱冷卻，關(guān)鍵在于將局部的高密度熱流擴(kuò)展為大面積的低密度熱流，再采用散熱器或冷板將設(shè)備的熱量傳遞到外界環(huán)境中。傳統(tǒng)的熱擴(kuò)展方法一般為采用高導(dǎo)熱性能的材料并增加材料的厚度，另外也出現(xiàn)了多種專用的熱擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，如專利US6474074B2、專利CN1355415A等，這些 熱擴(kuò)展方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，有的方法加工簡(jiǎn)單、成本低但傳熱性能差，有的方法傳熱性能好但加工復(fù)雜、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種傳熱性能好、可靠性高、加工簡(jiǎn)單、成本低廉的熱擴(kuò)展板。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種熱擴(kuò)展板，由蓋板、第一芯板、隔板、第二芯板、底板依次疊起并固定連接成一密封腔體，在抽真空后將工質(zhì)充灌于該密封腔體內(nèi)，所述蓋板或者底板上開(kāi)有用于充灌工質(zhì)的孔，該孔與所述密封腔體相通。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)(1)中間集中熱源可以通過(guò)許多流向板上冷端的通道，實(shí)現(xiàn)高效低熱阻的熱擴(kuò)散。(2)用于局部高熱流密度設(shè)備的散熱冷卻裝置中，可以有效地將局部的高密度熱源進(jìn)行熱擴(kuò)散，試驗(yàn)表明其當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)1000W/mK以上。(3)由于本熱擴(kuò)展板內(nèi)僅包含槽道結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無(wú)任何毛細(xì)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)任何吸液芯，制造方便，成本低廉。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖I是本發(fā)明熱擴(kuò)展板裝配的爆炸視圖。圖2是第一芯板主視圖。圖3是第一芯板A-A首I]視圖。圖4是第二芯板主視圖。圖5是隔板主視圖。圖6是蓋板和底板主視圖。圖7是本發(fā)明熱擴(kuò)展板組裝后的示意圖。圖8是圖7的C-C剖視圖。圖9是圖8的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1，本發(fā)明熱擴(kuò)展板，由蓋板I、第一芯板2、隔板3、第二芯板4、底板5依次疊起并固定連接成一密封腔體，在抽真空后將工質(zhì)充灌于該密封腔體內(nèi)，所述蓋板I或者底板5上開(kāi)有用于充灌工質(zhì)的孔，該孔與所述密封腔體相通。其中蓋板I、第一芯板2、隔板3、第二芯板4、底板5的形狀根據(jù)需要確定，如圓形、方形或不規(guī)則形狀等。結(jié)合圖2、圖3和圖4，本發(fā)明熱擴(kuò)展板的第一芯板2上包含有多個(gè)3個(gè)以上成輻射狀圍繞熱源排列的細(xì)長(zhǎng)孔21，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔靠近熱源的一端稱為始端，遠(yuǎn)離熱源的另一端稱為末端，其中一個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔與其相鄰細(xì)長(zhǎng)孔的始端或者末端兩兩相連構(gòu)成一組連通的通道，各組通道彼此之間不相通；
在第二芯板4上開(kāi)設(shè)和第一芯板2上同樣排布的細(xì)長(zhǎng)通孔41,但第二芯板4上的細(xì)長(zhǎng)通孔41兩兩相連的位置與第一芯板2上細(xì)長(zhǎng)孔21相連位置錯(cuò)開(kāi)，即如果第一芯板2上的一細(xì)長(zhǎng)孔末端與逆時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)孔末端相連，則第二芯板4上對(duì)應(yīng)位置(對(duì)應(yīng)位置是指對(duì)應(yīng)第一芯板2上的一細(xì)長(zhǎng)孔位置)的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔41末端與順時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)通孔末端相連，或者如果第一芯板2上的一細(xì)長(zhǎng)孔始端與逆時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)孔始端相 連，則第二芯板4上對(duì)應(yīng)位置(對(duì)應(yīng)位置是指對(duì)應(yīng)第一芯板2上的一細(xì)長(zhǎng)孔位置)的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔41始端與順時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)通孔始端相連。所述細(xì)長(zhǎng)孔21和細(xì)長(zhǎng)通孔41的當(dāng)量水力直徑橫截面在O. 5 3mm范圍內(nèi)，細(xì)長(zhǎng)孔的長(zhǎng)徑比大于5，各個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔21的間距為O. 2 3臟，各個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔41的間距為O. 2 3mm。結(jié)合圖5，本發(fā)明熱擴(kuò)展板的隔板3上開(kāi)設(shè)與第一芯板2的細(xì)長(zhǎng)孔數(shù)量相同的圓孔31，該圓孔31的直徑與第一芯板2的細(xì)長(zhǎng)孔的水力直徑相當(dāng)，圓孔31的位置對(duì)應(yīng)于第一芯板2細(xì)長(zhǎng)孔的未相連的始端或者末端。本發(fā)明熱擴(kuò)展板的第一芯板2上的細(xì)長(zhǎng)孔構(gòu)成的通道在蓋板I和隔板3間形成流道，第二芯板4上的細(xì)長(zhǎng)通孔構(gòu)成的通道在隔板3和底板5間形成流道，靠近熱源的流道端稱為流道始端，遠(yuǎn)離熱源的流道端成為流道末端，第一芯板2和第二芯板4上的通道末端或者始端分別通過(guò)隔板3上的圓孔兩兩相連，所有通道連接成一個(gè)無(wú)交錯(cuò)的環(huán)，如圖7、圖8和圖9。本發(fā)明通過(guò)蓋板、2個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)孔的芯板、隔板和底板形成2層通道，每層通道均呈輻射狀，2層通道互連，形成一封閉的、無(wú)交錯(cuò)的環(huán)。由各零件所形成的密封腔體內(nèi)抽真空后充入工質(zhì)時(shí)，工質(zhì)在腔體內(nèi)部通道內(nèi)形成無(wú)規(guī)則的、一段一段的液柱和氣柱；當(dāng)熱擴(kuò)展板中心與熱源接觸時(shí)，通道內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)受熱，部分液體汽化，壓力上升，推動(dòng)周圍的液柱運(yùn)動(dòng)；如此，將形成隨機(jī)無(wú)規(guī)則的氣、液兩相劇烈運(yùn)動(dòng)，從而將熱源的熱量擴(kuò)展至整個(gè)熱擴(kuò)展板上。本發(fā)明由于包含有2層相連的通道，2層通道均通過(guò)隔板上的圓孔相連，上下兩層通道內(nèi)工質(zhì)壓力不均衡性更大，內(nèi)部運(yùn)動(dòng)更加劇烈，熱擴(kuò)展性能也更好。本發(fā)明的熱擴(kuò)展板由蓋板I、第一芯板2、隔板3、第二芯板4、底板5、和工質(zhì)構(gòu)成。I、在第一芯板2上開(kāi)細(xì)長(zhǎng)孔，孔的長(zhǎng)徑比一般大于5，孔的一端位于熱源側(cè)(始端)，另一端位于板的外側(cè)(末端)。所有的孔在孔的始端或者末端兩兩相連。2、在第二芯板4上開(kāi)和芯板I上同樣排布的細(xì)長(zhǎng)孔，但芯板2上的孔兩兩相連的位置需要與第一芯板2上兩孔相連位置錯(cuò)開(kāi)，即如果第一芯板2上某孔末端(或者始端)與左側(cè)(或上部)孔末端(或者始端)相連，則第二芯板2上對(duì)應(yīng)位置的孔末端(或者始端)與右偵儀或下部)孔末端(或者始端)兩連。
3、在隔板上開(kāi)與芯板細(xì)長(zhǎng)孔數(shù)量相同的圓孔，圓孔的直徑與芯板上細(xì)長(zhǎng)孔的水力直徑相當(dāng)，圓孔的位置對(duì)應(yīng)于2個(gè)芯板上細(xì)長(zhǎng)孔的始端或者末端。4、第一芯板2上的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔在蓋板I及和隔板3間形成多個(gè)通道、第二芯板4上的細(xì)長(zhǎng)孔在隔板3和底板5間形成多個(gè)通道；靠近熱源的通道端稱為通道始端，遠(yuǎn)離熱源的通道端成為通道末端；第一芯板2和第二芯板4上的通道末端(或者始端)分別通過(guò)隔板3上的孔兩兩相連，所有通道連接成一無(wú)交錯(cuò)的環(huán)。5、底板和蓋板均制作成平板，底板或蓋板上可以開(kāi)用于充灌工質(zhì)的充注孔，充注孔與2個(gè)芯板任意孔相連。6、底板、芯板和蓋板均采用導(dǎo)熱性能良好的材料制作。7、將底板、芯板I、隔板、芯板2和蓋板依次疊好并焊接成一密封整體，先將密封的 通道抽成真空，再將工質(zhì)充灌于密封的通道內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱擴(kuò)展板，其特征在于由蓋板(I)、第一芯板(2)、隔板(3)、第二芯板(4)、底板(5)依次疊起并固定連接成一密封腔體，在抽真空后將工質(zhì)充灌于該密封腔體內(nèi)，所述蓋板(1)或者底板(5)上開(kāi)有用于充灌工質(zhì)的孔，該孔與所述密封腔體相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱擴(kuò)展板，其特征在于第一芯板(2)上包含有多個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔(21)，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔靠近熱源的一端稱為始端，遠(yuǎn)離熱源的另一端稱為末端，其中一個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔與其相鄰細(xì)長(zhǎng)孔的始端或者末端兩兩相連構(gòu)成一組連通的通道，各組通道彼此之間不相通； 在第二芯板(4)上開(kāi)設(shè)和第一芯板(2)上同樣排布的細(xì)長(zhǎng)通孔(41),但第二芯板(4)上的細(xì)長(zhǎng)通孔(41)兩兩相連的位置與第一芯板(2)上細(xì)長(zhǎng)孔(21)相連位置錯(cuò)開(kāi)，S卩如果第一芯板(2)上的一細(xì)長(zhǎng)孔末端與逆時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)孔末端相連，則第二芯板(4)上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔(41)末端與順時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)通孔末端相連，或者如果第一芯板(2)上的一細(xì)長(zhǎng)孔始端與逆時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)孔始端相連，則第二芯板(4)上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔(41)始端與順時(shí)針?lè)较蛳噜彽募?xì)長(zhǎng)通孔始端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱擴(kuò)展板，其特征在于隔板(3)上開(kāi)設(shè)與第一芯板(2)的細(xì)長(zhǎng)孔數(shù)量相同的圓孔(31)，該圓孔(31)的直徑與第一芯板(2)的細(xì)長(zhǎng)孔的水力直徑相當(dāng)，圓孔(31)的位置對(duì)應(yīng)于第一芯板(2)細(xì)長(zhǎng)孔的未相連的始端或者末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱擴(kuò)展板，其特征在于第一芯板(2)上的細(xì)長(zhǎng)孔構(gòu)成的通道在蓋板(I)和隔板(3)間形成流道，第二芯板(4)上的細(xì)長(zhǎng)通孔構(gòu)成的通道在隔板(3)和底板(5)間形成流道,靠近熱源的流道端稱為流道始端,遠(yuǎn)離熱源的流道端成為流道末端，第一芯板(2)和第二芯板(4)上的通道末端或者始端分別通過(guò)隔板(3)上的圓孔兩兩相連，所有通道連接成一個(gè)無(wú)交錯(cuò)的環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱擴(kuò)展板，其特征在于細(xì)長(zhǎng)孔(21)和細(xì)長(zhǎng)通孔(41)的當(dāng)量水力直徑為O. 5 3mm，細(xì)長(zhǎng)孔或細(xì)長(zhǎng)通孔的長(zhǎng)徑比大于5，各個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔(21)的間距為O. 2^3mm,各個(gè)細(xì)長(zhǎng)通孔(41)的間距為O. 2 3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱擴(kuò)展板，由蓋板、第一芯板、隔板、第二芯板、底板依次疊起并固定連接成一密封腔體，在抽真空后將工質(zhì)充灌于該密封腔體內(nèi)，所述蓋板或者底板上開(kāi)有用于充灌工質(zhì)的孔，該孔與所述密封腔體相通。本發(fā)明中間集中熱源可以通過(guò)許多流向板上冷端的通道，實(shí)現(xiàn)高效低熱阻的熱擴(kuò)散；用于局部高熱流密度設(shè)備的散熱冷卻裝置中，可以有效地將局部的高密度熱源進(jìn)行熱擴(kuò)散；由于本熱擴(kuò)展板內(nèi)僅包含槽道結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無(wú)任何毛細(xì)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)任何吸液芯，制造方便，成本低廉。
文檔編號(hào)F28D15/02GK102967163SQ20121049993
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者楊盛霞, 余濤 申請(qǐng)人:南京卡立得熱能科技有限公司