[发明专利]一种平面液冷热管

说明书

本发明涉及电子器件高效散热领域，公开了一种平面液冷热管，包括：热管外壳、吸液芯、毛细管阵列、冷却管和多孔结构；热管外壳为密封结构，吸液芯布置在热管外壳内；冷却管穿过热管外壳的两端，安装在热管外壳内的上侧；多孔结构位于热管外壳内的下侧；多孔结构顶部设有与冷却管对应设置的通孔，多孔结构内设有毛细管阵列和冷却液，毛细管阵列的顶端穿过多孔结构，毛细管阵列的底端与吸液芯连通。本发明提供的平面液冷热管，通过在热管外壳中设置了冷却管和密封结构，通过毛细管阵列连接多孔结构和吸液芯，利用液冷技术，大幅增加了冷却液蒸汽的冷凝能力，同时由于采用了毛细管阵列，大幅增加了回液能力，从而有效提高了热管的临界热流密度。

技术领域

本发明涉及电子器件高效散热领域，特别是涉及一种平面液冷热管。

背景技术

随着微机电系统技术的发展，电子器件集成化和高频化程度不断提高，特征尺寸不断减小，单位容积的发热量不断增大，设备紧凑化的设计又使得散热更加困难，因此迫切需要解决高效散热技术难题。传统的风冷和液体对流换热技术很难将大量热量及时带走，造成电子器件温度升高，大大降低其实用性和可靠性。因此，微小空间高热通量的散热技术已经成为制约信息、电子、航空航天以及国防军事技术的关键因素之一。

热管作为一种相变换热方式，与传统的风冷和液体对流换热相比，换热系数具有显著提升且传热热阻很小，可将大量热量通过很小的截面积远距离传输而无需外加动力，是一种非常有效的散热方式。然而，目前热管的临界热流密度依然不能满足高端电子器件的散热需求，限制热管临界热流密度的主要原因有热管冷凝端的冷却速度、毛细吸液芯的回液能力、蒸汽流动阻力等，其中最主要的限制因素为毛细吸液芯的回液能力，而且传统热管比较长，冷却液全靠紧贴在管壁上的吸液芯进行回液，太长的热管进一步限制了回液速度，当蒸发段的冷却液蒸发速度大于吸液芯的回液速度时，热管将进入干烧状态，温度会迅速增加，导致热管失效，这使得目前热管的临界热流密度依然不能满足高端电子器件的散热需求。

发明内容

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明实施例提供一种平面液冷热管，用以克服传统热管受吸液芯回液能力所限导致临界热流密度难以升高的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供一种平面液冷热管，包括：热管外壳、吸液芯、毛细管阵列、冷却管和多孔结构；

所述热管外壳为密封结构，所述吸液芯布置在所述热管外壳内；所述冷却管穿过所述热管外壳的两端，安装在所述热管外壳内的上侧；所述多孔结构位于所述热管外壳内的下侧；

其中，所述多孔结构顶部设有与所述冷却管对应设置的通孔，所述多孔结构内设有毛细管阵列和冷却液，所述毛细管阵列的顶端穿过所述多孔结构，所述毛细管阵列的底端与所述吸液芯连通。

进一步地，所述冷却管的外表面设有超亲液涂层和超疏液涂层。

进一步地，所述超亲液涂层和所述超疏液涂层螺旋间隔分布在所述冷却管的外表面。

进一步地，所述多孔结构包括：若干个第一隔板和若干个第二隔板；

各所述第一隔板相互拼接，将所述密封结构分隔成蒸发段和冷凝段，所述第一隔板上设有所述通孔；所述第二隔板安装在所述第一隔板的底部，将所述蒸发段分隔成若干个相互连通的蒸发单元。

进一步地，所述毛细管阵列的顶端穿过所述第一隔板，与所述第一隔板连接。

进一步地，所述第一隔板和所述第二隔板均为多孔结构隔板。

进一步地，所述毛细管阵列的数量为多个，所述多孔结构的顶部设有与各所述毛细管阵列一一对应设置的多个所述通孔，所述毛细管阵列环设在与其对应的通孔边缘。

进一步地，所述冷却管的数量为多个，各所述冷却管均安装在所述热管外壳内的上侧。

进一步地，所述吸液芯沿所述热管外壳的内壁布置。