專利名稱:一種環(huán)路熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于傳熱和電子元器件冷卻領(lǐng)域,特別涉及一種環(huán)路熱管散熱
器o
背景技術(shù):
平板式環(huán)路熱管是一種可以減少環(huán)路熱管與發(fā)熱元件間的接觸熱阻,高效 的傳熱裝置。說明書附圖l為一種平板式環(huán)路熱管的示意圖。其主要包括蒸發(fā)
器ll,補償器13,氣管2,冷凝管3,液管4。蒸發(fā)器11與補償器13間通過毛 細結(jié)構(gòu)12連接。為了增強冷凝管3的散熱效果,有若干翅片5連在冷凝管3上。 當蒸發(fā)器11受到熱負荷Q時,毛細結(jié)構(gòu)12也會受熱,并使吸附其上的液態(tài)工 質(zhì)蒸發(fā),蒸汽沿氣管2到達冷凝管3,釋放熱量Q,變成過冷流體,再沿液管4 回到毛細結(jié)構(gòu)12,完成熱量傳遞及工質(zhì)循環(huán)的過程。
技術(shù)背景中由于蒸發(fā)器11和補償器13相連在一起,傳遞到蒸發(fā)器11上的 熱負荷Q除了大部分使工質(zhì)蒸發(fā)沿管道傳到冷凝器3,還有一部分直接傳遞到 補償器13。直接傳遞到補償器13的這部分熱量稱為熱泄漏QL,要維持補償器 13的工作溫度T,傳統(tǒng)情況下熱泄漏QL需由從冷凝管3回來的工質(zhì)達到一個 更大的過冷度來抵消。其數(shù)學表達式為
QL=m*cp* (T-Tsc) = (Q-QL) /hL*cp* (T-Tsc) (式1)
其中,m為工質(zhì)的流量,cp為液態(tài)工質(zhì)的比熱容,T為補償器13的溫度, Tsc為從液管4進入補償器13的工質(zhì)的溫度,hL為工質(zhì)的相變潛熱。
因此,冷凝器3出口的溫度必須為過冷液體。也就是說,冷凝器3上可能 有較長一段區(qū)間內(nèi)的工質(zhì)需為液體,而不是與補償器13相同的兩相溫度(工作溫 度)。這將降低冷凝器13的性能,反過來又將影響工作溫度,使補償器13和蒸發(fā)器ll的溫度上升。
在蒸發(fā)器11與補償器13結(jié)構(gòu)不變的情況下,相同的測試條件下,熱泄漏
QL可以認為不變。這部分熱泄漏QL在傳統(tǒng)的情況下,只靠工質(zhì)的過冷度來抵消,
導致冷凝管13性能的下降。如果采取了其它措施帶走一部分熱泄漏QL,則所需
要的過冷度將減小。
假設采用其它措施帶走的一部分熱泄漏為QC,
QL-QC=m*cp* (T-Tsc) = (Q-QL) /hL*cp* (T-Tsc) (式2)
對比式l,可以發(fā)現(xiàn)此時Tsc的溫度將會上升,更接近T,即冷凝管3內(nèi)的
溫度更均勻,效率將得到提升,反過來,將使補償器13和蒸發(fā)器11的溫度下降。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,設計一種能有效帶走熱泄露, 減少補償器所需液管進入的過冷度,使冷凝管內(nèi)的溫度更均勻,散熱效率更高 的環(huán)路熱管散熱器。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型包括如下技術(shù)特征 一種環(huán)路熱管散 熱器,包括設于同一金屬空腔內(nèi)的蒸發(fā)器和補償器,蒸發(fā)器和補償器之間連接 有毛細結(jié)構(gòu);空腔內(nèi)充有工質(zhì),空腔外依次連接有氣管,冷凝管,液管并形成 工質(zhì)循環(huán)回路,所述冷凝管外表面與補償器外表面相連接。
補償器與冷凝管表面連接,針對的是目前熱泄露需要由液體工質(zhì)的過冷度 來抵消,使得冷凝管內(nèi)的溫度不均勻,降低了冷凝管的性能,從而影響整體性 能的情況。通過冷凝管與補償器外表面連接,冷凝管可以帶走部分熱泄露,使 工質(zhì)的過冷度降低,冷凝管的溫度更均勻,改善整體性能。該結(jié)構(gòu)也使得整個 散熱器更加緊湊,適合電子設備小型化的要求。更進一步的,所述冷凝管外表面連接有若干翅片,冷凝管通過翅片與補償 器外表面連接。翅片的設置增加了冷凝器冷凝的面積,增加冷凝效果。
所述的若干個翅片分別連接有基板,基板與補償器的外表面連接。若干個 翅片先是與基板連接,然后通過基板與補償器表面進行面連接,這樣增大了對 補償器的冷卻面積,避免了局部冷凝帶來的冷凝不均勻的問題,同時也增大了 冷卻效率。
為了進一步提高冷卻效率,并且使得結(jié)構(gòu)緊湊,所述基板與補償器的外表 面一體連接。
更進一步的,所述冷凝管為設有若干U形彎曲的管,翅片與冷凝管垂直; 所述空腔為銅、或鎳、或銅鎳合金制成的立方形空腔。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,不但補償器與蒸發(fā)器一體化,而且補償器和 冷凝管也為一體化結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更加緊湊,補償器與冷凝器的表面連接,可以帶 走部分熱泄露,使得工質(zhì)的過冷度降低,冷凝管的溫度更加均勻,從而提高整 體性能。
圖1為背景技術(shù)中的環(huán)路熱管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的外部立體視圖。
具體實施方式
如圖2、 3所示, 一種環(huán)路熱管散熱器。其主體為空腔l。空腔l為一金屬 包圍的空心結(jié)構(gòu),其采用導熱性好的金屬板材料制造,如銅、鎳、鋁或其混合 物。空腔1內(nèi)部有毛細結(jié)構(gòu)12,將空腔1分成了蒸發(fā)器11和補償器13。環(huán)路 熱管內(nèi)充有某種工質(zhì),沿工質(zhì)循環(huán)流動的方向,空腔1依次連接有氣管2,冷凝管3,液管4,并形成工質(zhì)循環(huán)回路。冷凝管3上有翅片52。翅片52連接在基 板51上?;?1同時與空腔l中的補償器13相連。冷凝管3帶有U形彎曲, 基板51與空腔1中的補償器13外表面一體連接,空腔1中的蒸發(fā)器11與發(fā)熱 元件6直接相連或者通過某種導熱膠相連。
發(fā)熱元件工作時,環(huán)路熱管的蒸發(fā)器ll也在受熱,其內(nèi)的工質(zhì)吸收潛熱蒸 發(fā),產(chǎn)生的蒸汽沿氣管2流動,在冷凝管3的壁面上冷凝,釋放熱量,變成液 體。釋放的熱量通過翅片51向環(huán)境傳遞。冷凝成液體的工質(zhì),通過液管4流動, 重新回到空腔1。通過工質(zhì)的蒸發(fā)冷凝循環(huán),完成將熱量從蒸發(fā)器11帶到冷凝 管3的目的。從蒸發(fā)器11到補償器13的部分熱泄漏通過基板51和翅片52直 接向環(huán)境傳遞。由此,需要由液態(tài)工質(zhì)抵消的熱泄漏得到減小。故液體工質(zhì)所 需要的過冷度下降,使冷凝器的溫度更均勻,性能提升,從而改善環(huán)路熱管的 整體性能。
以上僅為本實用新型代表說明的較佳實施例,并不局限本實用新型實施范 圍,即不偏離本實用新型申請專利范圍所作之均等變化與修飾,仍屬于本實用 新型之涵蓋范圍。
權(quán)利要求1、一種環(huán)路熱管散熱器,其特征在于包括設于同一金屬空腔(1)內(nèi)的蒸發(fā)器(11)和補償器(13),蒸發(fā)器(11)和補償器(13)之間連接有毛細結(jié)構(gòu)(12);空腔(1)內(nèi)充有工質(zhì),空腔(1)外依次連接有氣管(2),冷凝管(3),液管(4)并形成工質(zhì)循環(huán)回路,所述冷凝管(3)外表面與補償器(13)外表面相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管散熱器,其特征在于所述冷凝管(3) 外表面連接有若干翅片(52),冷凝管(3)通過翅片(52)與補償器(13) 外表面連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)路熱管散熱器,其特征在于所述的若干個 翅片(52)分別連接有基板(51),基板(51)與補償器(13)的外表面連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)路熱管散熱器,其特征在于所述基板(51) 與補償器(13)的外表面一體連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2 4任一項所述的環(huán)路熱管散熱器,其特征在于所述 冷凝管(3)為設有若干U形彎曲的管,翅片(52)與冷凝管(3)垂直。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)路熱管散熱器,其特征在于所述空腔(1) 為銅、或鎳、或銅鎳合金制成的立方形空腔。
專利摘要一種環(huán)路熱管散熱器,包括設于同一金屬空腔內(nèi)的蒸發(fā)器和補償器,蒸發(fā)器和補償器之間連接有毛細結(jié)構(gòu);空腔內(nèi)充有工質(zhì),空腔外依次連接有氣管,冷凝管,液管并形成工質(zhì)循環(huán)回路,所述冷凝管與補償器表面連接。本實用新型的補償器與冷凝器的表面連接,可以帶走補償器部分熱泄漏,使得工質(zhì)的過冷度降低,從而冷凝管的溫度更加均勻,從而提高整體性能。
文檔編號F28F1/30GK201387267SQ20092005810
公開日2010年1月20日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者呂樹申, 莫冬傳 申請人:中山大學