[发明专利]一种适用柔性器件散热的环路热管、工作方法及散热装置

说明书

本发明公开了一种适用柔性器件散热的环路热管、工作方法及散热装置，解决了现有技术中柔性器件散热效果不佳的问题，具有有效保证柔性器件散热的有益效果，具体方案如下：一种适用柔性器件散热的环路热管，包括环路热管模块，包括冷凝板和底板，冷凝板与底板相对设置，通过底板支撑蒸发集管，蒸发集管内流动有工作液，蒸发集管包括多圈，相邻两圈蒸发集管之间通过工作液管道连通，冷凝板与蒸发集管之间通过工作液蒸汽管道和回流管连通；冷却模块，内部可通入冷却水，冷却模块设于环路热管的一侧，且与冷凝板接触，蒸汽管道用于蒸汽流动，回流管用于蒸汽遇冷凝板转化为液态后回流到蒸发集管。

技术领域

本发明涉及柔性器件散热领域，尤其是一种适用柔性器件散热的环路热管、工作方法及散热装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

经过数百年的发展，刚性电子器件成为电子信息和通信产业的基础，然而其局限性受摩尔定律的影响日益突出，柔性电子技术的兴起为经典电子学的变革提供了一个新的方向。美国国家工程院院士鲍哲南教授称柔性电子设备将能改变电子领域的未来，彻底颠覆人类生活方式，而柔性器件正是柔性电子技术的主要体现形式。柔性器件就是为柔性基底上制作的有机或者无机材料电子器件，相对于传统刚性器件，柔性器件具有更大的应用前景，能够充分满足设备或应用环境的曲面变形要求，而且已经部分商业化应用，对人们的生活方式产生了革命性的改变。集成有多种柔性传感器的“电子皮肤”可以实现类皮肤感触功能，帮助假肢实现感知能力；柔性可穿戴设备可实现远程健康监测，为复杂疾病比如心脏病、癫痫等提供了新的治疗恢复手段；柔性人工神经形态芯片可模拟人类大脑学习和计算活动，从而满足人工智能算法的硬件需求。

然而伸展性和弯曲性的特性同样制约了柔性器件的发展。在过去的十年里，柔性器件的尺寸不断缩小，功率密度急剧增加，大量的热量积聚对柔性器件的可靠运行产生不利影响，特别是柔性器件中有机半导体的应用占据一定的比例，由于有机半导体对温度的本征敏感性，较小的温升将会造成载流子输运能力的大幅减弱，对此类柔性器件热量的及时转移更是十分重要，散热已成为制约柔性器件未来进一步小型化和集成化的关键问题之一。

环路热管技术是一种高效的散热手段，已经广泛应用于各个领域、各型设备的散热。目前而言微型电子设备的散热主要是通过金属材质热管将产热处的热量快速转移，当应用在柔性器件领域，特别是适用于可穿戴设备中，应用场所可能承受来自各处的压力同时产生不同的曲面，此时传统的刚性环路热管会弯折使散热效率降低或者损坏和损毁柔性设备，造成器件失效或起火。

发明人发现，通常的柔性器件设备的散热是通过添加绝缘高导热材料，将产生的焦耳热导出至柔性基底，然而周围环境温度的逐步升高仍会降低柔性器件的运行可靠性，导致柔性器件的散热效果不佳。

而且一些具有特殊作用效果的柔性器件通常分布较为松散，例如一些用于健康检测的柔性感应器件分布要符合具体监测位置，附加多个冷却装置不仅过程繁琐，也会极大增加能耗。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种适用柔性器件散热的环路热管，能够有效保证环路热管的换热面积，有利于提高柔性器件的散热效果。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种适用柔性器件散热的环路热管，包括：

环路热管模块，包括冷凝板和底板，冷凝板与底板相对设置，通过底板支撑蒸发集管，蒸发集管内流动有工作液，蒸发集管包括多圈，相邻两圈蒸发集管之间通过工作液管道连通，冷凝板与蒸发集管之间通过工作液蒸汽管道和回流管连通，蒸汽管道用于蒸汽流动，回流管用于蒸汽遇冷凝板转化为液态后回流到蒸发集管；回流管用于蒸汽遇冷凝板后转化为液态工作液，使得工作液通过回流管进行回流，工作液蒸汽管道用于工作液吸热变为工作液蒸汽后进行流动至冷凝板处以便于热量的转移；