[实用新型]导热与散热一体化平板热管

说明书

本实用新型提供了一种导热与散热一体化平板热管，在传统平板热管空腔位置设计了一个冷凝器来取代冷凝面，蒸发端产生的蒸汽可直接在冷凝器表面进行凝结，凝结所放出的热量直接被冷凝器内部的冷却工质带走，实现了平板热管导热与热沉散热的一体化。与传统平板热管相比具有以下优点：1)蒸发端产生的蒸汽不需要穿过液体层而直接在冷凝器表面凝结，实现了真正意义上的气液分离；2)凝结过程中所放出的热量直接被冷凝器内部流动的冷却工质带走，没有平板热管与热沉之间的接触热阻；3)在传统平板热管的空腔位置设置冷凝器，在对蒸汽进行冷凝的同时也起到了对平板热管内部的支撑作用，使得结构更加紧凑，减小了平板热管导热散热的总体积。

技术领域

本实用新型属于传热技术领域，尤其涉及一种导热与散热一体化平板热管，可应用于服务器、计算机主板、航空航天发热元件等装置的冷却。

背景技术

近年来，随着电子技术的不断进步与发展，电子元器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化，使得单位容积电子器件的发热量迅速增大。电子电路集成化程度和各种大功率电子器件功耗的增加，加上电子器件或装置体积尺寸越来越小，使得装置对散热的要求也越来越高。如不能及时有效的散去元器件工作时产生的热量，将会严重影响设备的工作性能及寿命。绝大多数的设备都会因为散热不足而影响工作效率，因此如何提升设备的散热能力已经成为设备设计时所必须考虑的关键因素。

由于平板热管具有极高的导热性、优良的等温性以及传热面积也更大等优点，可以满足电子电器设备对散热装置紧凑、高散热效率等要求，因此，平板热管在电气设备散热、电子器件冷却以及大规模集成电路板的散热方面得到了较为广泛的应用。

平板热管外观为矩形状，包括：蒸发盖板、吸液芯、冷凝盖板以及充液管。液态工质蒸发后，产生的气态工质在气压差的作用下流向冷凝端，之后在气液交界面进行凝结，凝结所放出的热量会被吸液芯和工质传递出去。冷凝后的液态工质在吸液芯的毛细力作用下回流至蒸发端，进入下一个循环，平板热管就是通过这种往复循环把热量不断地传递给外界。

赵雅楠等人在“一种平板热管专利”(申请号201711070454.6)中将平板壳体内部中空设置，在平板壳体的上下内表面设有若干交叉分布的凹槽，相邻凹槽之间隔有凸起。在低热流密度的情况下，吸液芯表面区域的液态工质受热蒸发，然后进入相互连通的槽道中，不必穿过液体层，直接与温度较低的冷凝面相接触。但是在高热流密度的情况下，蒸发面液态工质因沸腾而产生大连气体，蒸汽很难穿过吸液芯内部而只会从吸液芯与侧板之间的间隙部分溢出，当热流密度较大时，势必会造成蒸发表面存在大量气泡而影响液体回流，进而出现干涸而导致平板热管的损坏。因此赵雅楠等人在实用新型专利中所设计的新结构只能在低热流密度情况下实现气液分离，在高热流密度下会气液两相之间的流动阻力而弱化热管的传热性能；王长宏等人在“一种平板热管及其制造方法”(申请号201610424480.3)的专利中通过对蒸发面与冷凝面的亲疏水改性，提高了热管的整体气液循环效率，与此同时，通过在冷凝盖板上加工凸台，有效的加强了平板热管的机械强度。但是该平板热管冷凝热通过热管壁的导热将热量传至热管外部，这部分热量则通过外部热沉散走，而热沉与平板热管之间还有接触热阻，削弱了热沉的散热；常规平板热管的两侧表面，一侧作为蒸发表面，另一侧作为冷凝表面，此两表面不可更换位置，为此，此种热管不适于双侧热源的冷却，如锂电池堆的冷却。鉴于上诉平板热管以及常规平板热管所出现的种种问题，实用新型提出了一种导热与散热一体化平板热管。

实用新型内容

为了本实用新型解决的技术问题在于提供一种导热与散热一体化平板热管，在实现气液分离的同时又使得导热与散热一体化，整体结构更加紧凑。

本实用新型的技术方案：

一种导热与散热一体化平板热管，包括平板壳体1、吸液芯2、冷凝器5以及充液管13，其中：

所述的平板壳体1的上下内表面具有阵列的微米尺寸凸起结构，整体包裹在导热与散热一体化平板热管外部；