[实用新型]一种导热热柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及热传导领域，具体地，涉及一种导热热柱。

背景技术

目前计算机、电子、光电等设备发展迅速，性能逐步增强，但体积逐渐减小。中央处理器等性能迅速提升，但与此同时大量的废热产生，又因为体积的缩小，产生了极大的热流密度。如果热量不能及时散发出去，高温将会严重影响芯片的寿命与性能，因此必须采取有效的手段将高热流密度的废热散发出去。如果电子部件的损耗热量不及时导出，则部件上的热量会不断积累，导致芯片温度迅速上升,可靠性和其他性能急剧下降。又如发光二极管（LED）的发展及应用，是当今照明的重要项目，而LED的寿命、性能无不与散热技术的优劣紧密相连，散热已经成为制约当今大功率LED灯具发展的首要难题之一。目前已开发出的散热技术包括散热翅片散热、风扇散热、热管散热、均温板散热等散热技术。热柱散热也是一种较佳的散热技术，所述热柱是一内含液体工质的封闭腔体，借助工质的汽液两相变化以达到快速导热的目的。热柱是一种高效导热装置，一个设计优良的热柱温度均匀性好，热阻较小。其导热能力远远超过了铜、铝等金属，能达到铜的几百倍甚至上千倍，目前热柱已经在LED灯具、电子散热等领域得到了广泛的应用。热柱的蒸发端在热柱底部，液体在这里沸腾或者蒸发带走大量热量，蒸汽在冷凝管壁处冷凝释放大量的汽化潜热。

需散热部件散出的热量经热柱底部传导到热柱冷凝管下部的沸腾强化结构，在这里液体工质因吸热发生剧烈的沸腾，产生蒸汽，在汽化过程中蒸汽吸收了大量的汽化潜热。液体工质的汽化潜热远远超过了其因比热而吸收的热量，非常可观。因热蒸汽在底部产生，故在冷凝管内底部汽体密度大于顶部汽体密度。由密度差的原因底部热蒸汽克服重力沿冷凝管路上升，到达上部冷凝端，使管内整体汽体密度趋于平衡。上部冷凝端处内壁温度较低，此处的蒸汽态工质在壁面上冷凝液化，由此产生横向的密度差，上部中心部位的热蒸汽在密度差的作用下扩散到管壁处，发生冷凝。在一个稳定的运行过程中管壁处的温度在外界环境的影响下基本保持恒定或是缓慢地周期性变化，所以在此处源源不断上升的热蒸汽得以持续地冷凝液化。在冷凝的过程中，由底部吸收并被热蒸汽带到上部的汽化潜热得以释放，这些热量经由管壁散发到外界环境或相配套的散热设备中。蒸汽态工质在冷凝管内壁上冷凝液化后，液态工质在重力的作用下沿内壁回流到底部蒸发端。如上所述此处的液态工质再受热蒸发，由此而形成一个循环，只要热量不断地由底部吸收，热柱内部就会源源不断地发生这样的循环。整个系统在运行的工程中没有外界的驱动力，主要是上下部汽体的密度差以及重力在起动力作用。只要对热柱底部输入热量，当液体工质吸热达到沸点后系统就会自动运行，当输入热量提高时，系统为达到新的动态平衡，液体流速会提高，底部液体蒸发剧烈程度会加剧，整个系统散发的热量也就越大。另外，热柱系统内部没有任何机械运动部件，液体与汽体不断发生相变以及循环来携带热量，这可以降低系统造价，更可以提升系统的可靠性，使系统更加稳定。

在现有的热柱设计制作过程中，热柱底座处的沸腾强化没有能够很好的解决，原因为一般热柱的制作过程都是将冷凝管与底座等各部件组合起来后再进行内部沸腾强化表面的制作，但是，沸腾强化表面在底座上较小的空间条件下很难设计加工；另外，在市场上可以看到大部分厂家的热柱都会对冷凝管内壁做强化处理，例如沟槽结构或者类似于传统热管的烧结结构，但是工艺复杂且成本较高。因此，现有的热柱的缺点为：（1）在应该强化传热得地方，没有强化；（2）制作工艺复杂、成本高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种导热性能优良且制作简单的导热热柱。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种导热热柱，包括底座，其上表面设置有沸腾强化结构，还包括冷凝管、封盖及充液细管，所述充液细管一端用于插入封盖，另一端用于密封，所述冷凝管在底座、封盖及充液细管的配合下组装形成密闭的中空腔体，所述中空腔体内部充灌有适量液体工质，且所述底座上表面的沸腾强化结构位于冷凝管内。

进一步地，所述冷凝管的内表面为光滑表面、沟槽表面或者喷涂有纳米结构层。

进一步地，所述封盖为弹性封盖，采用弹性壳体结构，其与冷凝管紧配合接触的圆弧表面光滑无毛刺。

进一步地，所述中空腔体的各组装部件通过焊接组装在一起。

进一步地，所述沸腾强化结构为粉末烧结毛细结构、沟槽毛细结构、网丝毛细结构、微通道或者微针肋结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：