CN113137885A - 一种高速回流散热式均热板 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及均热板技术领域，特别是涉及一种高速回流散热式均热板，包括上盖板、中间框架以及下盖板，下盖板及上盖板分别固定在中间框架的底部及顶部，上盖板、中间框架以及下盖板之间形成密闭腔体，上盖板为凹形结构，凹形结构的内凹面设置有若干散热翅片，中间框架设置有用于对密闭腔体抽真空以及添加工质的连接管。本发明通过上盖板、中间框架以及下盖板形成凹形结构密闭腔体，在密闭腔体内部抽真空并注入液体工质形成均热板，通过在上盖板上内凹的冷凝面和散热翅片，提高工质冷凝传热的速度，通过内壁面的沟槽结构以及蒸发面的毛细沟槽，加快液体工质回流至蒸发面凹槽结构的速率，进而提高工质回流效率，提高均热板的工作散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及散热领域，更具体地，涉及一种高速回流散热式均热板。
背景技术
均热板是一种内部密封有工作流体的版型真空腔体，其利用了工质在均热板密闭腔内部的蒸发面上蒸发吸热，气态工质在冷凝面上放后的重新回流至蒸发吸热，如此循环，实现传热散热的作用。均热板的传热能力约为铜等高导材料数十甚至百倍，广泛应用于化工、建材、航天航空、冶金电子器件工程动力等技术领域，具有非常好的发展前景。
均热板的工质回流效率直接关系到了均热板的工作性能以及导热能力，液态工质在蒸发面的蒸发效率和气态工质在冷凝面冷凝并回流到蒸发面的速率是影响均热板的工质回流效率的重要因素。
在公开号为CN106482560A的专利中，公开了一种均热板，通过设置若干相互间隔的腔室，来实现多腔室冷凝散热的目的，但该发明存在腔室面积较小，不同腔室的冷凝面面积小，传热效率低，不同腔室间散热效果的差异可能导致局部过热发生事故的情况。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的均热板工质回流效率低的问题，提供一种高速回流散热式均热板。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速回流散热式均热板，包括上盖板、中间框架以及下盖板，所述下盖板及上盖板分别固定在中间框架的底部及顶部，所述上盖板、中间框架以及下盖板之间形成密闭腔体，所述上盖板为凹形结构，凹形结构的内凹面设置有若干散热翅片，凹形结构的外侧面与密闭腔体相对，所述中间框架设置有用于对密闭腔体抽真空以及添加工质的连接管，所述连接管与所述密闭腔体相连通。
在本技术方案中，所述上盖板、中间框架以及下盖板形成密闭腔体，作为蒸汽腔，在密闭腔体内部抽真空并注入液体工质，形成完整的均热板，所述边缘框架通过斜面与盖板底面连接，形成向密闭腔体内的凹形结构，所述上盖板位于密闭腔体内的凹形结构表面为冷凝面，凹形结构使冷凝面的面积增大，同时所述上盖板的上表面设置有散热翅片，可提高上表面的热交换效率，进而提高气态工质在冷凝面上冷凝液化的效率，提高均热板的散热效率。
优选地，所述上盖板的横截面形状为矩形，纵截面形状为上大下小的梯形，且上盖板的梯形长边端为敞开端，该敞开端与中间框架连接，上盖板的梯形短边端伸进密闭腔体内。
优选地，所述上盖板包括边缘框架、若干斜面以及平行于所述下盖板的盖板底面，若干所述斜面安装在所述边缘框架上，所述盖板底面分别连接各所述斜面，所述斜面以及盖板底面构成所述的凹形结构，所述散热翅片分别设置在所述斜面以及盖板底面上。在本技术方案中，通过在所述中间框架侧壁上与所述密闭腔体连接的连接管，可对所述密闭腔体实施抽真空以及添加液体工质操作，经过抽真空与注液的工序后对连接管进行封口处理，保证密闭腔体的密封性。
优选地，所述散热翅片垂直于所述盖板底面所在的平面，所述散热翅片为高热传导结构，所述凹形结构位于密闭腔体内的表面为冷凝面，所述冷凝面设有疏水性结构。在本技术方案中，通过采用高热传导结构垂直于所述盖板底面所在平面的散热翅片，提高盖板底面所在的平面与外部的传热效率，所述冷凝面通过正乙烷与全氟癸基三乙氧基硅烷的混合溶液的疏水性改性处理，提升工质冷凝回流速度，进而提高均热板传热性能。
优选地，所述中间框架的内壁面上设置有纵向分布的沟槽结构，所述上盖板和所述下盖板分别与所述沟槽结构相连接。在本技术方案中，通过在所述中间框架的内壁面上设置与所述上下盖板相抵接的沟槽结构，可提高工质从冷凝面流下的速度，提高均热板传热性能。
优选地，所述下盖板位于密闭腔体内的内表面为蒸发面，所述蒸发面上设置有凹槽结构。在本技术方案中，蒸发面上凹槽结构可将回流到蒸发面上的液体工质汇聚到凹槽中，通过将所述下盖板上所述凹槽结构与热源抵接，可让热源通过与凹槽结构中的液体工质进行热交换，实现散热。
优选地，所述蒸发面上设有与所述沟槽结构位置相对应的毛细沟槽，所述毛细沟槽的开槽阔度由所述蒸发面边缘至凹槽结构方向由宽及窄设置。
优选地，若干所述毛细沟槽以凹槽结构为中心向外呈辐射状分布。在本技术方案中，从中间框架内壁面沟槽结构中流淌而下的液体工质可通过蒸发面的毛细沟槽，流入凹槽结构中。
优选地，所述沟槽结构、毛细沟槽的横截面为V形、梯形中的一种。在本技术方案中，V形、梯形结构可减少液体工质在槽间残留的数量，提高液体工质回流的速率。
优选地，所述上盖板上方设置有用于对所述上盖板散热的风扇。在本技术方案中，上盖板上方设置的风扇通过对上盖板的散热翅片吹风，提高散热翅片的热交换速度。
与现有技术相比，有益效果是：本发明通过上盖板、中间框架以及下盖板形成凹形结构密闭腔体，在密闭腔体内部抽真空并注入液体工质形成均热板，通过在上盖板内凹的冷凝面和上盖板上设置的散热翅片，提高均热板工质冷凝传热的导热效率，通过中间框架内壁面的沟槽结构以及下盖板蒸发面上的毛细沟槽，加快液体工质回流至蒸发面凹槽结构的速率，进而提高工质回流效率，提高均热板的工作散热效率。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明上盖板散热翅片的结构示意图；
图3是本发明上盖板冷凝面的结构示意图。
附图标记说明：1-上盖板，11-散热翅片，12-斜面，13-边缘框架，14-盖板底面，15-冷凝面，2-中间框架，21-内壁面，22-沟槽结构，23-连接管，3-下盖板，31-蒸发面，32-毛细沟槽，33-凹槽结构，4-风扇。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1
如图1至图2所示，一种高速回流散热式均热板，包括上盖板1、中间框架2以及下盖板3，所述下盖板3及上盖板1分别固定在中间框架2的底部及顶部，上盖板1、中间框架2以及下盖板3之间形成密闭腔体，所述上盖板1为凹形结构，凹形结构的内凹面设置有若干散热翅片11，凹形结构的外侧面与密闭腔体相对，中间框架2设置有用于对密闭腔体抽真空以及添加工质的连接管23，连接管23与密闭腔体相连通。
在本实施例中，上盖板1、中间框架2以及下盖板3形成密闭腔体，作为蒸汽腔，在密闭腔体内部抽真空并注入液体工质，形成完整的均热板，边缘框架13通过斜面12与盖板底面14连接，形成向密闭腔体内的凹形结构，上盖板1位于密闭腔体内的凹形结构表面为冷凝面15，凹形结构使冷凝面15的面积增大，同时上盖板1的上表面设置有散热翅片11，可提高上表面的热交换效率，进而提高气态工质在冷凝面15上冷凝液化的效率，提高均热板的散热效率。
其中，上盖板1的横截面形状为矩形，纵截面形状为上大下小的梯形，且上盖板1的梯形长边端为敞开端，该敞开端与中间框架2连接，上盖板1的梯形短边端伸进密闭腔体内。
另外，上盖板1包括边缘框架13、若干斜面12以及平行于下盖板3的盖板底面14，若干斜面12安装在边缘框架13上，盖板底面14分别连接各斜面12，斜面12以及盖板底面14构成的凹形结构，散热翅片11分别设置在斜面12以及盖板底面14上。在本实施例中，通过在所述中间框架2侧壁上与所述密闭腔体连接的连接管23，可对密闭腔体实施抽真空以及添加液体工质操作，经过抽真空与注液的工序后对连接管23进行封口处理，保证密闭腔体的密封性。
其中，散热翅片11垂直于盖板底面14所在的平面，散热翅片11为高热传导结构，凹形结构位于密闭腔体内的表面为冷凝面15，冷凝面15设有疏水性结构。在本实施例中，通过采用高热传导结构垂直设置于盖板底面14所在平面的的散热翅片11，提高盖板底面14所在的平面与外部的传热效率，冷凝面15通过正乙烷与全氟癸基三乙氧基硅烷的混合溶液的疏水性改性处理，提升工质冷凝回流速度，进而提高均热板传热性能。
另外，中间框架2的内壁面21上设置有纵向分布的沟槽结构22，上盖板1和下盖板3分别与沟槽结构22相连接。在本实施例中，通过在中间框架2的内壁面21上设置与上下盖板3相抵接的沟槽结构22，可提高工质从冷凝面15流下的速度，提高均热板传热性能。
其中，下盖板3位于密闭腔体内的内表面为蒸发面31，蒸发面31上设置有凹槽结构33。在本实施例中，蒸发面31上凹槽结构33可将回流到蒸发面31上的液体工质汇聚到凹槽中，通过将下盖板3上凹槽结构33与热源抵接，可让热源通过与凹槽结构33中的液体工质进行热交换，实现散热。
另外，蒸发面31上设有与沟槽结构22位置相对应的毛细沟槽32，毛细沟槽32的开槽阔度由蒸发面31边缘至凹槽结构33方向由宽及窄设置。
其中，若干毛细沟槽32以凹槽结构33为中心向外呈辐射状分布。在本实施例中，从中间框架2内壁面21沟槽结构22中流淌而下的液体工质可通过蒸发面31的毛细沟槽32，流入凹槽结构33中。
另外，沟槽结构22、毛细沟槽32的横截面为V形、梯形中的一种。在本实施例中，V形、梯形结构可减少液体工质在槽间残留的数量，提高液体工质回流的速率。
其中，上盖板1上方设置有用于对上盖板1散热的风扇4。在本实施例中，上盖板1上方设置的风扇4通过对上盖板1的散热翅片11吹风，提高散热翅片11的热交换速度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高速回流散热式均热板，其特征在于，包括上盖板(1)、中间框架(2)以及下盖板(3)，所述下盖板(3)及上盖板(1)分别固定在中间框架(2)的底部及顶部，所述上盖板(1)、中间框架(2)以及下盖板(3)之间形成密闭腔体，所述上盖板(1)为凹形结构，凹形结构的内凹面设置有若干散热翅片(11)，凹形结构的外侧面与密闭腔体相对，所述中间框架(2)设置有用于对密闭腔体抽真空以及添加工质的连接管(23)，所述连接管(23)与所述密闭腔体相连通。
2.根据权利要求1所述的高速回流散热式均热板，其特征在于，所述上盖板(1)的横截面形状为矩形，纵截面形状为上大下小的梯形，且上盖板(1)的梯形长边端为敞开端，该敞开端与中间框架(2)连接，上盖板(1)的梯形短边端伸进密闭腔体内。
3.根据权利要求2所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述上盖板(1)包括边缘框架(13)、若干斜面(12)以及平行于所述下盖板(3)的盖板底面(14)，若干所述斜面(12)安装在所述边缘框架(13)上，所述盖板底面(14)分别连接各所述斜面(12)，所述斜面(12)以及盖板底面(14)构成所述的凹形结构，所述散热翅片(11)分别设置在所述斜面(12)以及盖板底面(14)上。
4.根据权利要求1所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述散热翅片(11)垂直于所述盖板底面(14)所在的平面，所述散热翅片(11)为高热传导结构，所述凹形结构位于密闭腔体内的表面为冷凝面(15)，所述冷凝面(15)设有疏水性结构。
5.根据权利要求1所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述中间框架(2)的内壁面(21)上设置有纵向分布的沟槽结构(22)，所述上盖板(1)和所述下盖板(3)分别与所述沟槽结构(22)相连接。
6.根据权利要求5所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述下盖板(3)位于密闭腔体内的内表面为蒸发面(31)，所述蒸发面(31)上设置有凹槽结构(33)。
7.根据权利要求6所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述蒸发面(31)上设有与所述沟槽结构(22)位置相对应的毛细沟槽(32)，所述毛细沟槽(32)的开槽阔度由所述蒸发面(31)边缘至凹槽结构(33)方向由宽及窄设置。
8.根据权利要求7所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：若干所述毛细沟槽(32)以凹槽结构(33)为中心向外呈辐射状分布。
9.根据权利要求7所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述沟槽结构(22)、毛细沟槽(32)的横截面为V形、梯形中的一种。
10.根据权利要求1至9任一项所述的高速回流散热式均热板，其特征在于：所述上盖板(1)上方设置有用于对所述上盖板(1)散热的风扇(4)。
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