[发明专利]一种基于毛细力驱动的整体式两相流散热装置

说明书

本发明提供了一种基于毛细力驱动的整体式两相流散热装置，包括两相流冷板和散热翅片，所述散热翅片集成安装在两相流冷板的冷凝端，两相流冷板的蒸发端安装有电子设备，两相流冷板内设置有连接冷凝端和蒸发端的毛细流道，液态的散热工质能够沿毛细流道从冷凝端流向蒸发端。本发明的优点在于：不需要在外部设置散热工质管道和二次换热系统，集成度高，能够避免系统泄漏导致电子设备损坏的风险，安全性好；占用空间小，安装方便；散热工质通过热虹吸效应，从两相流冷板的蒸发端流向冷凝端，冷凝液化后，又在毛细力作用下，逐渐回流到蒸发端，实现散热工质的循环流动，不需要外加工质泵等动力设备，提高了散热装置的可靠性。

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种基于毛细力驱动的整体式两相流散热装置。

背景技术

随着战场需求的不断演进，包括雷达在内的大型军用电子集成装备越来越突出轻质集成、机动灵活、无人/少人运行等技术要求。与此对应的，必须发展轻质高效、高度集成、安全可靠、环境适应性强的电子设备散热技术。目前电子设备常用的散热技术主要包括风冷散热技术、液冷散热技术和两相流散热技术。其中，风冷散热结构简单，可靠性高，但系统集成度较低、环境适应性差；液冷散热结构集成度高，环境适应性好，但需要使用泵等动力设备，可靠性低、设备尺寸大、重量高。因此，风冷和液冷散热技术难以完全满足电子设备散热技术轻质高效、高度集成、安全可靠、环境适应性强的综合需求。

目前常用的两相流散热装置主要采用的是分体式结构，如公开号为CN112885798A的发明专利申请公开了一种服务器用一体式相变传热元件液冷散热模组，即两相流蒸发器和冷凝器均为独立模块，通过管路进行连接。分体式两相流散热装置安装布置较为灵活，但系统集成度较低，所需安装空间较大。需要单独的管路进行连接，有可能发生工质泄漏等情况，另外还需要水泵实现液冷散热工质的循环，可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种轻质高效、高度集成、安全可靠、环境适应性强的整体式两相流散热装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于毛细力驱动的整体式两相流散热装置，包括两相流冷板和散热翅片，所述散热翅片安装在两相流冷板的冷凝端，两相流冷板的蒸发端用于安装电子设备，两相流冷板内设置有连接冷凝端和蒸发端的毛细流道，在毛细力的驱动下，液态的散热工质能够沿毛细流道从两相流冷板的冷凝端流向蒸发端。

本发明将电子设备和散热翅片均安装在两相流冷板上，不需要在外部设置散热工质管道和二次换热系统，集成度高，并且能够避免散热工质泄漏导致电子设备损坏的风险，安全性好；在安装时只需要考虑能够放下两相流冷板即可，不需要单独为管道和二次换热系统预留空间，占用空间小，安装方便；两相流冷板内部的散热工质受热蒸发时，由于热虹吸效应，自动从两相流冷板的蒸发端流向冷凝端，经散热翅片散热冷凝液化后，又在毛细流道产生的毛细力作用下，逐渐回流到两相流冷板的蒸发端，实现散热工质的循环流动，不需要外加工质泵等动力设备，提高了散热装置的可靠性，满足特殊场景下的高可靠性要求。

优选的，所述冷板一体成型，材料为铝合金或铜合金。

优选的，所述毛细流道的壁面采用丝网芯、烧结粉末、沟槽中的任意一种或多种的组合结构。

优选的，所述毛细流道内的散热工质为氨、R134a、丙酮、乙醇等中的一种。

优选的，所述散热工质的工作温度范围为-60℃～120℃。

优选的，所述散热翅片与两相流冷板一体加工成型，或独立加工成型后固定安装在两相流冷板冷凝端。

优选的，所述散热翅片使用铝合金或铜合金制作。

优选的，所述散热翅片设置于两相流冷板冷凝端的至少一面。

优选的，所述毛细流道内的工质处于气液饱和状态。

优选的，所述散热翅片区域还可加装散热风扇。