CN102840785A - 一种均温板内部支撑体、均温板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种均温板内部支撑体、均温板及其制作方法，均温板内部支撑体为蜂窝结构。本发明均温板内部使用蜂窝结构支撑体，利用蜂窝结构的坚固性和高强度的优点，避免了上、下盖板之间的坍塌，同时蜂窝的多孔结构不会对工作流体流动产生任何阻碍，工作流体可以在蜂窝腔体内进行高速流动及传热，因此可以实现支撑效果和传热效果的最大优化。

Description

一种均温板内部支撑体、均温板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种热传导技术，尤其是涉及一种均温板内部支撑体、均温板及其制作方法。

背景技术

[0002] 均温板是热导管技术的延伸，均热板工作原理与热导管者相同，包括了传导、蒸发、对流、凝结四个主要循环步骤来将热快速从热源带走，其核心作用是导热。它通过在全封闭真空腔内工作流体的汽、液相变来传递热量，具有极高的导热性，高达纯铜导热能力的上百倍。

目前均温板均通常用于需小体积或需快速散高热的电子产品，如计算器中的中央处理器（CPU），随着LED照明往高功率发展，对散热的要求更高，均温板技术的应用也逐渐被采用，尤其均温板有导热路径短、整体热传导界面较少的优势，更是优于导热管。

均温板由上下盖板组合形成一个中空壳体，壳体四周内壁处设有毛细组织，且该壳体内设有由金属粉末烧结而成的柱状物之支撑体。支撑体主要功能为防止两盖板因均温板生产及使用过程中，造成本体凹陷。均温板中的支撑体可以避免均温板在制作及使用当中造成凹陷，并有助于工作流体在均温板腔体内回流。如图1和图2所示，在由上盖板本体1和下盖板本体2组成的均温板内部设有支撑体4。

目前支撑体不外乎使用多颗圆柱体、方形扣片或是一体冲压片。如图1所示，该支撑体4的结构为圆柱体，但是多颗圆柱体有排列耗时、排列不均匀等缺点。如图2所示，该支撑体4的结构为波浪状结构，由于通过折弯加工而成，故在支撑强度上也较为不足，支撑效果有限；一体冲压件，需要开复杂的冲压模具，且外型及大小固定，有弹性低、模具维护不易的缺点。 以上均将影响良率，提高制造成本。

此外，中国专利“均温板内部的支撑体、制法及均温板”（200810081621.1）公开的支撑体是在板体上形成凹凸体，并且为了导热液体通过该板体，在板体上开具了多个穿孔。但是这种结构的支撑体自身会存在矛盾：支撑功能与导热功能无法实现最大化的结合。因为，如果需要实现良好的支撑效果，就必须有足够多的凹凸体，但是凹凸体的增加势必影响到设置穿孔的数量，穿孔数量少了就会影响导热和传热的效果。反之，也亦然。

发明内容

本发明设计了一种均温板内部支撑体、均温板及其制作方法，其解决的技术问题是现有均温板内的支撑体存在支撑强度不足、制作费时以及支撑功能与导热功能无法实现最大化的结合。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种均温板内部支撑体，所述均温板内部支撑体为蜂窝结构。

进一步，所述均温板内部支撑体由复数片蜂窝单边薄片（41）组成，每片蜂窝单边薄片（41）包括多个沟槽（411）和多个连接部（412），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡，任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝孔（5）或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝孔（5）。

进一步，所述蜂窝孔（5）为正六边形，所述沟槽（411）为等腰梯形沟槽。

进一步，在蜂窝单边薄片（41）上冲压出多条卡接槽（413），每两条卡接槽（413）平行设置并且在两条卡接槽（413）之间形成一个扣接薄片（414）；相邻蜂窝单边薄片（41）上的扣接薄片（414）相互通过扣接方式固定。

一种均温板，包括上盖板本体（1）和下盖板本体（2），上盖板本体（1）和下盖板本体（2）组合形成一个中空壳体，在中空壳体内设有权利要求1至4中任何一项所述均温板内部支撑体。

进一步，中空壳体四周内壁处设有毛细组织（3）。

一种均温板内部支撑体的制作方法，其包括以下步骤：

步骤01：将金属薄片冲压成带多个沟槽（411）和多个连接部（412）的蜂窝单边薄片（41），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡；

步骤02：将多片蜂窝单边薄片（41）两两相扣在一起形成蜂窝结构支撑体。

进一步，步骤02中任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝结构或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝结构。

一种均温板的制作方法，其包括以下步骤：

步骤01：将金属薄片冲压成带多个沟槽（411）和多个连接部（412）的蜂窝单边薄片（41），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡；

步骤02：将多片蜂窝单边薄片（41）两两相扣在一起形成蜂窝结构支撑体；

步骤03：将步骤02中的蜂窝结构支撑体放在铺满金属粉末（6）之下盖板本体（2）上，并在蜂窝结构支撑体上洒上金属粉末后进行烧结；

步骤04：在上盖板本体（1）背面也铺上金属粉末后进行烧结；

步骤05：将烧结好的上、下盖板本体进行封合，最后进行抽真空、注入工作流体即完成均温板制作。

进一步，步骤02中任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝结构或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝结构。

该均温板内部支撑体、均温板及其制作方法与传统的均温板内部支撑体、均温板及其制作方法相比，具有以下有益效果：

（1）本发明均温板内部使用蜂窝结构支撑体，利用蜂窝结构的坚固性和高强度的优点，避免了上、下盖板之间的坍塌，同时蜂窝的多孔结构不会对工作流体流动产生任何阻碍，工作流体可以在蜂窝腔体内进行高速流动及传热，因此可以实现支撑效果和传热效果的最大优化。

（2）本发明使用的支撑体由于是通过多片蜂窝单边薄片组装而成，因而可以依均温板形状及大小做任意拼装支撑体，并且只要制作一套模具即可，使得支撑体制作简单化。

（3）本发明由于每片蜂窝单边薄片由多个沟槽和多个连接部组成，因而使用的冲压模具只需要对薄片开槽，模具结构简单，使用寿命长，易于维护。

附图说明

图1：现有均温板内部支撑体第一种结构示意图；

图2：现有均温板内部支撑体第二种结构示意图；

图3：本发明中蜂窝单边薄片的结构示意图；

图4：图3中A处放大示意图；

图5：图4的俯视示意图；

图6：本发明中单条蜂窝结构支撑体结构示意图；

图7：本发明均温板内部支撑体第一种形状结构示意图；

图8：本发明均温板内部支撑体第二种形状结构示意图；

图9：本发明中下盖板本体与蜂窝式结构支撑体连接示意图；

图10：本发明中上盖板本体背面示意图；

图11：本发明均温板成品外观示意图；

图12：本发明均温板剖视示意图；

图13：本发明均温板及其支撑体制作流程图。

附图标记说明：

1—上盖板本体；2—下盖板本体；3—毛细组织；4—支撑体；41—蜂窝单边薄片；411—沟槽；412—连接部；413—卡接槽；414—扣接薄片；5—蜂窝孔；6—金属粉末；7—密封线；8—工作液体。

具体实施方式

下面结合图3和图13，对本发明做进一步说明：

如图3所示，取一金属薄片，冲压成蜂窝单边薄片41。蜂窝单边薄片41包括多个沟槽411和多个连接部412。该沟槽411形状为等腰梯形沟槽，连接部412实际上就是金属薄片没有被冲压的部分。任意两个沟槽411之间通过连接部412过渡，或者也可以说任意两个连接部412通过沟槽411进行过渡。金属薄片材料选用除铜外、可以选用铝、不锈钢等材料，具有重量轻和价格便宜等优点。

如图4所示，蜂窝单边薄片41从正反两面看都是由多个等腰梯形沟槽组成。

如图5所示，蜂窝单边薄片41的宽度取决于均温板内中空壳体高度。蜂窝单边薄片41的长度取决于均温板内中空壳体大小及形状。

并在蜂窝单边薄片41冲压出多条卡接槽413，每两条卡接槽413之间形成一个扣接薄片414。两条卡接槽413相互平行设置，两条卡接槽413之间的扣接薄片414将与另外一蜂窝单边薄片41上的扣接薄片414相扣，因而整个蜂窝式结构支撑体可以无需外界加工，就可以实现结构牢固。并且制作成本低和安装简单。由于，两两扣接的蜂窝单边薄片41的连接点有位于沟槽411底部，也有位于连接部412；所以，扣接薄片414也对应设置在沟槽411底部和连接部412处。

如图6所示，使用两片蜂窝单边薄片41对接相互扣住，形成单条蜂窝结构支撑体。此时，沿着蜂窝单边薄片41长度方向形成了多个蜂窝孔。

如图7所示，将如图6中单条蜂窝结构支撑体一一相扣，形成如图7中蜂窝式结构支撑体。或者也可以说，所有的蜂窝孔5形成方式不外乎两种形式：任意两片蜂窝单边薄片41通过连接部412之间的固定连接形成蜂窝孔5或者任意两片蜂窝单边薄片41通过沟槽411底部之间的固定连接形成蜂窝孔5。图7中形成的支撑体为方形，适用于方形的均温板。

如图8所示，蜂窝式结构支撑体可依均温板形状成圆形支撑体。

如图9所示，将下盖板本体2表面铺上一层金属粉末6，选用适合均温板外型之蜂窝式结构支撑体，如图7或图8或其他外型的蜂窝结构支撑体放在金属粉末6上方，将金属粉末再次洒在蜂窝结构支撑体表面，将下盖板本体2、金属粉沫、蜂窝式结构支撑体一起放入高温炉中烧结，实现下盖板本体2内壁表面形成毛细组织及将蜂窝结构支撑体固定在下盖板本体2上之目的。支撑体上的蜂窝孔5在上盖板本体1和下盖板本体2之间形成工作流体通道。

如图10所示，将上盖板本体1背面铺上一层金属粉末，放入高温炉中烧结，以在上盖板本体1内壁上形成毛细组织。

在上盖板本体1和下盖板本体2组合的中空壳体四周内壁处设有毛细组织的用途在于：当均温板一边受热时，腔体中的工作流体吸热由液态变成气态，均温板上方会接触散热器，当蒸汽到达上方时，因散热器存在，故上方腔壁较冷，蒸汽遇冷凝结成液体，透过支撑体及腔壁的毛细组织再度流到下方。以此，气、液相循环变化，将下方热快速传导到上方的散热器，透过散热器将热带到空气中。毛细组织可以保留液体在组织中，受热蒸发，并使凝结后液体在此流动。

如图11所示，将烧结好之上、下盖板本体予以封合，并对壳内抽真空加入工作流体后密封，即完成均温板制作。

如图12所示，一种均温板，包括上盖板本体1和下盖板本体2，上盖板本体1和下盖板本体2组合形成一个中空壳体，中空壳体四周内壁处设有毛细组织3，在中空壳体内设有蜂窝结构的支撑体。蜂窝结构支撑体利用蜂窝结构的坚固性和高强度的优点，避免了上、下盖板本体之间的坍塌，同时蜂窝的多孔结构不会对工作流体流动产生任何阻碍，工作流体可以在蜂窝腔体内进行高速流动及传热，因此可以实现支撑效果和传热效果的最大优化。

如图13所示，一种均温板的制作方法可以进一步简化成以下步骤：

步骤01：将金属薄片冲压成带多个沟槽和多个连接部的蜂窝单边薄片，任意两个沟槽之间通过连接部过渡；

步骤02：将多片蜂窝单边薄片两两相扣在一起形成蜂窝结构支撑体；

步骤03：将步骤02中的蜂窝结构支撑体放在铺满金属粉末之下盖板本体上，并在蜂窝结构支撑体上洒上金属粉末后进行烧结；

步骤04：在上盖板本体背面也铺上金属粉末后进行烧结；

步骤05：将烧结好的上、下盖板本体进行封合，最后进行抽真空、注入工作流体即完成均温板制作。

因上盖板本体1和下盖板本体2内壁都有毛细组织，蜂窝结构支撑体与毛细组织连接时会保留很小的间隙，在正压的作用下工作流体可以通过上述间隙流入每个蜂窝孔5中。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种均温板内部支撑体，其特征在于：所述均温板内部支撑体为蜂窝结构。

2.根据权利要求1所述均温板内部支撑体，其特征在于：所述均温板内部支撑体由复数片蜂窝单边薄片（41）组成，每片蜂窝单边薄片（41）包括多个沟槽（411）和多个连接部（412），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡，任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝孔（5）或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝孔（5）。

3.根据权利要求2所述均温板内部支撑体，其特征在于：所述蜂窝孔（5）为正六边形，所述沟槽（411）为等腰梯形沟槽。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述均温板内部支撑体，其特征在于：在蜂窝单边薄片（41）上冲压出多条卡接槽（413），每两条卡接槽（413）平行设置并且在两条卡接槽（413）之间形成一个扣接薄片（414）；相邻蜂窝单边薄片（41）上的扣接薄片（414）相互通过扣接方式固定。

5.一种均温板，包括上盖板本体（1）和下盖板本体（2），上盖板本体（1）和下盖板本体（2）组合形成一个中空壳体，其特征在于：在中空壳体内设有权利要求1至4中任何一项所述均温板内部支撑体。

6.根据权利要求5所述种均温板，其特征在于：中空壳体四周内壁处设有毛细组织（3）。

7.一种均温板内部支撑体的制作方法，其包括以下步骤：

步骤01：将金属薄片冲压成带多个沟槽（411）和多个连接部（412）的蜂窝单边薄片（41），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡；

步骤02：将多片蜂窝单边薄片（41）两两相扣在一起形成蜂窝结构支撑体。

8.根据权利要求7所述均温板内部支撑体的制作方法，其特征在于：步骤02中任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝结构或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝结构。

9.一种均温板的制作方法，其包括以下步骤：

步骤01：将金属薄片冲压成带多个沟槽（411）和多个连接部（412）的蜂窝单边薄片（41），任意两个沟槽（411）之间通过连接部（412）过渡；

步骤02：将多片蜂窝单边薄片（41）两两相扣在一起形成蜂窝结构支撑体；

步骤03：将步骤02中的蜂窝结构支撑体放在铺满金属粉末（6）之下盖板本体（2）上，并在蜂窝结构支撑体上洒上金属粉末后进行烧结；

步骤04：在上盖板本体（1）背面也铺上金属粉末后进行烧结；

步骤05：将烧结好的上、下盖板本体进行封合，最后进行抽真空、注入工作流体即完成均温板制作。

10.根据权利要求9所述均温板的制作方法，其特征在于：步骤02中任意两片蜂窝单边薄片（41）通过连接部（412）之间的固定连接形成蜂窝结构或者通过沟槽（411）底部之间的固定连接形成蜂窝结构。

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