發(fā)明涉及一種均熱板，具體涉及一種基于平板環(huán)路熱管的均熱板，屬于電子設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

環(huán)路熱管是一種高效兩相傳熱設(shè)備，其具有高傳熱性能、遠(yuǎn)距離傳輸熱量、優(yōu)良的控溫特性和管路的可任意彎曲、安裝方便等特點(diǎn)，由于具有眾多其它傳熱設(shè)備無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，環(huán)路熱管在航空、航天以及地面電子設(shè)備散熱等眾多領(lǐng)域中具有十分廣闊應(yīng)用前景。

如圖1所示，環(huán)路熱管主要包括：蒸發(fā)器1、冷凝器2、儲(chǔ)液器3、蒸氣管路4和液體管路5，其整個(gè)循環(huán)過程為：液體在蒸發(fā)器1中的毛細(xì)芯6外表面蒸發(fā)，吸收蒸發(fā)器1外的熱量，產(chǎn)生的蒸氣從蒸氣管路4流向冷凝器2，在冷凝器2中釋放熱量給熱沉冷凝成液體，最后經(jīng)過液體管路5流入儲(chǔ)液器3，儲(chǔ)液器3內(nèi)的液體工質(zhì)維持對(duì)蒸發(fā)器1內(nèi)毛細(xì)芯的供給。

平板環(huán)路熱管因?yàn)樗璋惭b空間小，平板式蒸發(fā)器與熱源平面便于安裝，是近年來的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)應(yīng)用方向。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，平板環(huán)路熱管主要分為兩種形式。第一種形式為圓盤形平板環(huán)路熱管，蒸發(fā)器為圓盤形，蒸發(fā)器和儲(chǔ)液器用毛細(xì)芯隔離開。第二種形式為矩形平板環(huán)路熱管，儲(chǔ)液器置于蒸發(fā)器一側(cè)。

均熱板(vaporchamber，簡稱vc，又譯為蒸氣腔)通常采用帶有毛細(xì)芯的平板結(jié)構(gòu)，充入工質(zhì)后，通過工質(zhì)的氣液相變來實(shí)現(xiàn)均溫。均熱板應(yīng)用時(shí)，通常將發(fā)熱源(芯片或設(shè)備)與均熱板貼合安裝，安裝界面處使用導(dǎo)熱填料，應(yīng)用形式主要有兩種：

(1)導(dǎo)熱式均熱板：將一個(gè)或多個(gè)熱源的熱量導(dǎo)向擴(kuò)熱板的一側(cè)或兩側(cè)(如圖2中所示的與熱沉貼合區(qū)域)，然后熱量通過其它散熱方式(水冷、導(dǎo)熱等)帶走，如圖2所示；

(2)擴(kuò)熱式均熱板：將一個(gè)或多個(gè)熱源的熱量均勻擴(kuò)向整個(gè)均熱板其它非熱源區(qū)域，起到拉勻溫度的作用，擴(kuò)大散熱面積，然后熱量通過風(fēng)冷或?qū)岬绕渌岱绞綆ё?，如圖3所示。

但均熱板的應(yīng)用以下問題：產(chǎn)品性能提升對(duì)毛細(xì)芯的要求存在矛盾，一方面，為提升一些性能，需要毛細(xì)芯的毛細(xì)孔徑越小越好，因?yàn)闇p小毛細(xì)芯的毛細(xì)孔徑能夠提高最大傳熱能力、提高極限熱流密度、提高抗過載和逆重力工作能力、增大均熱板尺寸；另一方面，為提升部分性能又要求毛細(xì)芯通過使用較大的孔徑獲取較大的滲透率，增大均熱板尺寸，即增大流動(dòng)長度，需要減小流動(dòng)阻力：減小均熱板厚度，即減小流通截面積，需要減小流動(dòng)阻力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于平板環(huán)路熱管的均熱板，可提高均熱板的傳熱能力、極限熱流密度散熱能力、抗過載和逆重力工作能力，增大擴(kuò)熱板尺寸并減小其厚度，解決均熱板性能提升對(duì)毛細(xì)芯孔徑大小的矛盾需求。

所述的基于平板環(huán)路熱管的均熱板，所述均熱板與發(fā)熱源貼合安裝；其特征在于，包括：擴(kuò)熱板和由蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器和氣/液管路組成的平板環(huán)路熱管；所述平板環(huán)路熱管預(yù)埋在擴(kuò)熱板內(nèi)，其中所述蒸發(fā)器布置在擴(kuò)熱板上與所述發(fā)熱源中的最大熱源貼合的位置；所述儲(chǔ)液器用于向所述蒸發(fā)器供液；將所述擴(kuò)熱板上與所述發(fā)熱源中除最大熱源外其它熱源貼合的位置作為“與熱源貼合區(qū)域”，將所述擴(kuò)熱板上沒有與發(fā)熱源貼合的位置作為“與熱沉貼合區(qū)域”；從所述蒸發(fā)器出口引出的氣/液管路在擴(kuò)熱板上“與熱沉貼合區(qū)域”和“與熱源貼合區(qū)域”之間往復(fù)布置，使得液體工質(zhì)在“與熱源貼合區(qū)域”吸收熱量蒸發(fā)成蒸氣后進(jìn)入“與熱沉貼合區(qū)域”，氣體工質(zhì)在“與熱沉貼合區(qū)域”釋放熱量冷凝成液體，由此循環(huán)，最終工質(zhì)經(jīng)過“與熱沉貼合區(qū)域”冷凝成液體后流回儲(chǔ)液器，形成環(huán)路。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，在所述擴(kuò)熱板的一側(cè)或兩側(cè)“與熱沉貼合區(qū)域”設(shè)置有冷源；從所述蒸發(fā)器出口引出的氣/液管路在擴(kuò)熱板上“與熱沉貼合區(qū)域”和“與熱源貼合區(qū)域”之間往復(fù)布置。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述儲(chǔ)液器懸空，不與擴(kuò)熱板有導(dǎo)熱連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述蒸發(fā)器裸露出來直接和與所述發(fā)熱源中的最大熱源貼合。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述氣/液管路先采用銅、不銹鋼或鈦合金管路鈑金成形，然后通過膠接或焊接方式將預(yù)埋在擴(kuò)熱板內(nèi)。

有益效果：

(1)平板環(huán)路熱管可以使用小孔徑的毛細(xì)芯，提供更大的毛細(xì)力，外回路均為光管，不布置毛細(xì)芯，流動(dòng)阻力小，最終可以提高均熱板的傳熱能力、極限熱流密度散熱能力、抗過載和逆重力工作能力，增大擴(kuò)熱板尺寸并減小其厚度。

(2)相比傳統(tǒng)均熱板結(jié)構(gòu)，可以通過將平板環(huán)路熱管的蒸發(fā)器和管路的尺寸做的更小，從而減小均熱板的厚度，以適應(yīng)更小安裝空間的應(yīng)用場合。

附圖說明

圖1為環(huán)路熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為導(dǎo)熱式均熱板的導(dǎo)熱示意圖；

圖3為擴(kuò)熱式均熱板的導(dǎo)熱示意圖；

圖4和圖5為基于平板環(huán)路熱管的導(dǎo)熱式均熱板的導(dǎo)熱示意圖；

圖6和圖7為基于平板環(huán)路熱管的擴(kuò)熱式均熱板的導(dǎo)熱示意圖。

其中：1-蒸發(fā)器、2-冷凝器、3-儲(chǔ)液器、4-蒸氣管路、5-液體管路、6-毛細(xì)芯、7-氣/液管路

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)施例提供一種基于平板環(huán)路熱管的均熱板，能夠解決均熱板性能提升對(duì)毛細(xì)芯孔徑大小的矛盾需求。

實(shí)施例1：導(dǎo)熱式均熱板

如圖4-圖5所示，將由蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器和氣/液管路組成的平板環(huán)路熱管采用膠接或焊接的方式預(yù)埋在鋁合金擴(kuò)熱板內(nèi)，組成基于平板環(huán)路熱管的均熱板。均熱板與待散熱的線路板貼合安裝，使平板環(huán)路熱管的蒸發(fā)器布置在均熱板上與線路板的最大熱源(即線路板發(fā)熱量最大的位置)貼合的區(qū)域，蒸發(fā)器帶蒸氣槽道側(cè)與最大熱源貼合。蒸發(fā)器可預(yù)埋在鋁合金擴(kuò)熱板內(nèi)，或僅固定在鋁合金擴(kuò)熱板內(nèi)，蒸發(fā)器裸露出來直接與最大熱源貼合。平板環(huán)路熱管的儲(chǔ)液器懸空，不與鋁合金擴(kuò)熱板有導(dǎo)熱連接以防止向儲(chǔ)液器的漏熱。均熱板上設(shè)置有“與熱沉貼合區(qū)域”和“與熱源貼合區(qū)域”，其中“與熱源貼合區(qū)域”即為均熱板與線路板上的熱源(除最大熱源外)貼合的區(qū)域，“與熱沉貼合區(qū)域”即為均熱板背面采用了冷卻方式(冷源)的區(qū)域，如圖5所示。蒸發(fā)器出口引出氣/液管路在均熱板上“與熱沉貼合區(qū)域”和“與熱源貼合區(qū)域”之間往復(fù)布置，氣/液管路最終經(jīng)過“與熱沉貼合區(qū)域”后返回到平板環(huán)路熱管的儲(chǔ)液器，如圖4所示。氣/液管路可以先采用銅、不銹鋼或鈦合金管路鈑金成形，然后通過膠接或焊接方式將管路預(yù)埋在鋁合金擴(kuò)熱板內(nèi)。

工作原理：由于平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與最大的熱源貼合，液體在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)成蒸氣，蒸氣流向“與熱沉貼合區(qū)域”釋放出熱量，冷凝成液體。由于氣/液管路在“與熱源貼合區(qū)域”和“與熱沉貼合區(qū)域”之間往復(fù)布置，液體工質(zhì)在“與熱源貼合區(qū)域”吸收熱量蒸發(fā)成蒸氣，在“與熱沉貼合區(qū)域”釋放熱量冷凝成液體，經(jīng)過多個(gè)來回，最終工質(zhì)經(jīng)過“與熱沉貼合區(qū)域”冷凝成液體后流回儲(chǔ)液器，如此循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)或多個(gè)熱源的熱量導(dǎo)向“與熱沉貼合區(qū)域”的功能。

實(shí)施例2：擴(kuò)熱式均熱板

與導(dǎo)熱式均熱板的主要區(qū)別在于：均熱板上除了“與熱源貼合區(qū)域”，其它沒有與熱源接觸的區(qū)域均作為“與熱沉貼合區(qū)域”。因此，氣/液管路在“與熱源貼合區(qū)域”與其它區(qū)域之間往復(fù)布置。其工作原理與導(dǎo)熱式均熱板相同。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。