一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種平板熱管吸液芯，特別是涉及一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子芯片的功率不斷增大而物理尺寸不斷的減小，電子芯片上的熱流密度不斷提高，由于溫度過(guò)高而導(dǎo)致電子芯片熱失效的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，高熱流密度元件的散熱問(wèn)題已經(jīng)成為影響電子器件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。
[0003]目前，很多的散熱器件已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足某些電子器件的散熱要求，傳統(tǒng)的散熱方式如風(fēng)冷更是達(dá)到了技術(shù)的瓶頸。平板熱管利用相變傳熱原理，由于其采用了面?zhèn)鳠岬姆绞?，相比于傳統(tǒng)的熱管散熱，效率更高，能滿足大功率器件的散熱要求。平板熱管與傳統(tǒng)的熱管相比，工作原理相同。其主要有蒸發(fā)端、冷凝端、吸液芯、工質(zhì)組成。其工作原理為:電子器件將熱傳遞到蒸發(fā)板基板，基板再將熱傳遞到工質(zhì)，工質(zhì)受熱后會(huì)產(chǎn)生相變，工質(zhì)沸騰蒸發(fā)，并到達(dá)冷凝端凝結(jié)成液體放出熱量。液態(tài)工質(zhì)在吸液芯毛細(xì)壓力的作用下回流至蒸發(fā)端形成一個(gè)循環(huán)，如此反復(fù)。其中，在保證液體充分回流的同時(shí)，為提高傳熱能力，蒸發(fā)吸液芯結(jié)構(gòu)應(yīng)具有強(qiáng)化沸騰作用。
[0004]平板熱管現(xiàn)有吸液芯主要以粉末、絲網(wǎng)、溝槽為主?，F(xiàn)有技術(shù)可利用粉末燒結(jié)和絲網(wǎng)燒結(jié)等方法加工出毛細(xì)壓力大，沸騰性能良好的粉末、絲網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)。但這些結(jié)構(gòu)毛細(xì)孔半徑小，流動(dòng)阻力大，滲透率低且易堵塞，而且以上制造方法存在著槽-孔結(jié)構(gòu)形狀不可控、加工時(shí)間長(zhǎng)、制造成本高等缺點(diǎn)。而溝槽吸液芯通常采用線切割、激光加工等特種加工方法，只能加工出壁面光滑的簡(jiǎn)單開(kāi)式結(jié)構(gòu)，存在毛細(xì)吸力小，沸騰傳熱性能差，加工周期長(zhǎng)、成本高等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯，其克服了現(xiàn)有技術(shù)的平板熱管吸液芯所存在的不足之處。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯，包括蒸發(fā)板，該蒸發(fā)板的蒸發(fā)面上設(shè)有沿第一方向上的多條平行間隔設(shè)置的第一內(nèi)嵌槽、沿第二方向上的多條平行間隔設(shè)置的第二內(nèi)嵌槽，以及多個(gè)呈陣列分布的翅片；第一內(nèi)嵌槽與第二內(nèi)嵌槽一一相交錯(cuò)，且第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽分別包括構(gòu)成槽腔的槽體和構(gòu)成槽口的豎直狹縫；翅片包括上部分的翅片主體和下部分的支撐凸臺(tái)，且翅片主體由第一內(nèi)嵌槽的狹縫與第二內(nèi)嵌槽的狹縫交錯(cuò)形成，支撐凸臺(tái)由第一內(nèi)嵌槽的內(nèi)部槽體與第二內(nèi)嵌槽的內(nèi)部槽體交錯(cuò)形成。
[0007]—實(shí)施例中，所述第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽與所述蒸發(fā)板的中心線的夾角分別為10 ?80°。
[0008]一實(shí)施例中，兩相鄰的第一內(nèi)嵌槽中心間距為0.8?3mm，每?jī)上噜彽牡诙?nèi)嵌槽中心間距與第一內(nèi)嵌槽中心間距相等。
[0009]—實(shí)施例中，所述第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽的內(nèi)部槽體沿其寬度方向的截面分別呈圓弧形，且其直徑為0.4?3mm ;所述狹縫的深度為0.2?1mm，寬度為0.2?1mm。
[0010]一實(shí)施例中，所述各翅片主體分別為棱柱體，且該棱柱體的頂面為菱形，該菱形的其中一對(duì)角線與所述蒸發(fā)板的中心線相平行。
[0011 ] 一實(shí)施例中，所述蒸發(fā)板為銅基板或鋁基板或不銹鋼基板。
[0012]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]1、本實(shí)用新型的蒸發(fā)板上形成的交錯(cuò)排列的第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽，以及呈陣列分布的翅片，能夠增大換熱面積，增強(qiáng)對(duì)流體流過(guò)換熱面時(shí)的擾動(dòng)，破壞流體邊界層，強(qiáng)化換熱；
[0014]2、本實(shí)用新型的第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽能夠增加大量汽化核心，促進(jìn)沸騰不斷發(fā)生，顯著提高沸騰傳熱性能；此外，上部的狹縫能夠減小毛細(xì)半徑，提高毛細(xì)壓力；下部的槽體能降低回流阻力，從而在獲得良好毛細(xì)壓力的同時(shí)有效降低滲透阻力；
[0015]3、本實(shí)用新型的平板熱管吸液芯采用銑削加工得到，無(wú)需復(fù)雜的制造工藝，生產(chǎn)成本低廉，生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的平板熱管吸液芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的平板熱管吸液芯的局部放大示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的銑刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型在第一方向上的加工示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型在第二方向上的加工示意圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型的平板熱管的分解示意圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型的平板熱管的縱向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但本實(shí)用新型的一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯不局限于實(shí)施例。
[0024]實(shí)施例，請(qǐng)參見(jiàn)圖1-圖3所示，本實(shí)用新型的一種具有翅片-內(nèi)嵌槽的平板熱管吸液芯，包括金屬蒸發(fā)板1，該蒸發(fā)板I的蒸發(fā)面上設(shè)有沿第一方向上的多條平行間隔設(shè)置的第一內(nèi)嵌槽3、沿第二方向上的多條平行間隔設(shè)置的第二內(nèi)嵌槽4，以及多個(gè)呈陣列分布的翅片2 ;第一內(nèi)嵌槽3與第二內(nèi)嵌槽4 相交錯(cuò)。第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4分別包括上下兩部分，上部分為構(gòu)成槽口的狹縫，下部分為構(gòu)成槽腔的槽體。翅片2由第一內(nèi)嵌槽3與第二內(nèi)嵌槽4交錯(cuò)形成，翅片2四周由第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4包圍。具體，各翅片2分別包括上部分的翅片主體21和下部分的支撐凸臺(tái)22，翅片主體21由第一內(nèi)嵌槽3的狹縫與第二內(nèi)嵌槽4的狹縫交錯(cuò)形成，支撐凸臺(tái)22由第一內(nèi)嵌槽3的內(nèi)部槽體與第二內(nèi)嵌槽4的內(nèi)部槽體交錯(cuò)形成。這里，第一方向和第二方向指代兩個(gè)不相平行的方向。上述狹縫顧名思義，即指寬度較窄的縫隙，其使第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4呈縮口狀，亦即，狹縫的寬度至少小于槽體的最大寬度。
[0025]本實(shí)施例中，所述第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4與所述蒸發(fā)板I的中心線的夾角α分別為10?80°，具體，第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽與所述蒸發(fā)板的中心線的夾角分別為15。。
[0026]本實(shí)施例中，每?jī)上噜彽牡谝粌?nèi)嵌槽中心間距為0.8?3mm，每?jī)上噜彽牡诙?nèi)嵌槽中心間距與第一內(nèi)嵌槽中心間距相等。
[0027]本實(shí)施例中，所述第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4的內(nèi)部槽體沿其寬度方向的截面分別呈圓弧形，且其直徑為0.4?3mm，使第一內(nèi)嵌槽和第二內(nèi)嵌槽的內(nèi)部槽體分別呈圓孔槽，該圓孔槽的內(nèi)面為圓弧面，有利于進(jìn)一步降低回流阻力；所述狹縫為豎直狹縫，且其深度為0.2?1_，寬度為0.2?1_。該豎直狹縫的寬度小于圓孔槽沿其寬度方向的截面的直徑(亦即圓孔槽的最大寬度)。如此，第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4沿其寬度方向的截面(即上下方向的截面)分別呈倒“Ω”形形狀。
[0028]本實(shí)施例中，所述各翅片主體21分別為棱柱體，且該棱柱體的頂面為菱形，該菱形的其中一對(duì)角線與所述蒸發(fā)板I的中心線相平行。此外，通過(guò)調(diào)整第一內(nèi)嵌槽3和第二內(nèi)嵌槽4與所述蒸發(fā)板I的中心線的夾角，和/或每?jī)上噜彽牡谝粌?nèi)嵌槽3、第二內(nèi)嵌槽4之間的間距，也可以使所述各翅片主體21的頂面呈其它形狀，例如矩形形狀、平行四邊形形狀等。
[0029]本實(shí)施例中，所述蒸發(fā)板I為銅基板或鋁基板或不銹鋼基板。
[0030]經(jīng)過(guò)研宄表明，在給定的加熱表面的過(guò)熱度條件下，只有當(dāng)汽化核心的半徑大于氣泡生長(zhǎng)所需的最小半徑，氣泡才能長(zhǎng)大，核態(tài)沸騰才能進(jìn)行。而凹