CN107426944A - 定向循环环路热管散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于功率器件上的定向循环环路热管散热器，其特征在于：蒸发器、循环管路设置在器件安装基板上，蒸发器与器件安装基板相连接，在循环管路上设有翅片，蒸发器和循环管路相联通形成封闭空间并在内部注入工作介质，止逆器设置在蒸发器与循环管路之间，止逆器制成档片结构，循环管路的液体回流口为弯管或S形管结构，止逆器的一端处于工作介质的液面下方，循环管路的液体出口制成缩口结构。通过蒸发器联通1～100条循环管路。循环管路与器件安装基板之间的夹角呈0°～90°。本发明传热效率高，实现了气、液定向循环，避免了传统热管气、液混流所导致的循环速度慢热阻较大的问题，热管的传热效率可提高2‑3.5倍，且使用方式灵活。
Description
技术领域
本发明属于一种应用于电子电力功率器件散热装置，涉及一种用于功率器件上的热管散热器，特别涉及一种定向循环环路热管散热器。
背景技术
目前，国内应用于电子电力功率器件热管散热的现有技术中，传统的热管散热器有重力式热管散热器、虹吸热管散热器和环路热管散热器，如中国实用新型专利201220456976.6公开的一种用于功率器件上的环形散热器，其主要结构由基板、环形热管、散热翅片和热管工作介质储液蒸发盒构成，热管工作介质储液蒸发盒为带有毛细结构的工作介质储液蒸发盒作为动力源，为循环系统提供循环动力，其存在：烧结毛细、复合毛细制造成本高、经济性差，而多层铜网、沟槽毛细提供循环动力小，效果不佳，而且在使用方向上和使用形式上受很大局限；循环管路的两端为敞口式结构，只连通管路，无压力差或微小压力差，存在：循环速度慢、热阻力大等问题。而传统的重力式热管散热器为气液混流，蒸汽沿热管轴向上行，冷凝液沿着热管轴向下行，存在：受热管携带极限影响较大，液体回流速度慢，热循环速度慢，传热效率较低等问题。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是通过控制止逆器的位置和形式以及工质注入量，使循环管路的一端呈开口状态形成蒸汽入口，止逆器成为液体回流口，形成气液定向循环，实现了应用于功率器件上的热管散热器传热效率高，气、液定向循环，解决了制造成本高、循环速度慢、热阻大等问题，提供一种定向循环环路热管散热器。
本发明定向循环环路热管散热器内容简述：
本发明定向循环环路热管散热器，其特征在于：是由器件安装基板、蒸发器、循环管路、散热翅片、止逆器、工作介质组成，蒸发器、循环管路设置在器件安装基板上，蒸发器与器件安装基板相连接，在循环管路上设有翅片，蒸发器和循环管路相联通形成封闭空间并在内部注入工作介质，止逆器设置在蒸发器与循环管路之间，止逆器制成档片结构，循环管路的液体回流口制成弯管结构，止逆器的一端处于工作介质的液面下方，或将循环管路的液体出口制成缩口结构。
所述的蒸发器采用圆形或方形结构，通过蒸发器可联通1～100条循环管路。
所述的循环管路与器件安装基板之间的夹角呈0°～90°。
本发明定向循环环路热管散热器，传热效率高，实现了气、液定向循环，避免了传统热管气、液混流所导致的循环速度慢热阻较大的问题，热管的传热效率可提高2-3.5倍，且使用方式灵活，制作方便。
附图说明
图1是定向循环环路热管散热器的单元结构示意图的主视图；
图2是定向循环环路热管散热器的单元结构示意图的俯视图；
图3是定向循环环路热管散热器的蒸发器与多循环管路连接示意图；
图4:是定向循环环路热管散热器的循环管路与器件安装基板呈一定夹角的结构示意图；
图中：1是器件安装基板、2是蒸发器、3是循环管路、4是散热翅片、5是止逆器、6是工作介质。
具体实施方式
本发明定向循环环路热管散热器是这样实现的，下面结合附图做具体说明。
见图1、图2，是本发明定向循环环路热管散热器的单元结构示意图，是由：器件安装基板1、蒸发器2、循环管路3、散热翅片4、止逆器5、工作介质6组成，蒸发器2、循环管路3设置在器件安装基板1上，蒸发器2与器件安装基板1相连接，在循环管路3上设有翅片4，根据热管使用情况将蒸发器2和循环管路3相联通形成封闭空间并在内部注入工作介质6。
所述的止逆器5制成档片结构，循环管路3的液体回流口制成弯管结构，止逆器5的一端处于工作介质6的液面下方，或将循环管路3的液体出口制成缩口结构。循环管路3的液体回流口为弯管结构可阻止气体通过，允许液体通过。其档片、弯管制作简单操作方便，可通过在循环管路3的工质回流端制作档片、弯管，使所述止逆器5的一端浸入工作介质6液面下方，而止逆器5的另一端与循环管路3连接，利用液封原理达到止逆效果。或将循环管路3的液体出口制作成缩口结构，使其允许液体回流但只能有少部分气体流入从而达到止逆作用。
见图3，是本发明定向循环环路热管散热器的蒸发器与多循环管路连接示意图，蒸发器2采用圆形或方形结构，通过蒸发器2可以联通1～100条循环管路3。当蒸发器2连接一条以上循环管路时，蒸发器2具有轴向均热作用，热流输入可以在蒸发器2轴向上任意位置布置。由于在蒸发器2与循环管路3之间设置了止逆器5，止逆器5一是提供了冷凝液回流通道，二是阻止蒸汽进入，使蒸汽只能通过循环管路3的蒸汽入口进入循环管道，蒸汽在循环管道内冷凝成液体后从止逆器5中流出并进入蒸发器2内，形成一个完整的热力循环。其传热效率高，实现了气、液定向循环，避免了传统热管气、液混流所导致的循环速度慢热阻较大的问题，热管的传热效率可提高2-3.5倍，且使用方式灵活。
见图4，是本发明定向循环环路热管散热器的循环管路与器件安装基板呈一定夹角的结构示意图。本发明定向循环环路热管散热器，循环管路3与器件安装基板1之间的夹角呈0°～90°，可在0°～90°之间任意方向使用。通过控制止逆器5的位置和形式以及工质注入量，使循环管路3的一端呈开口状态形成蒸汽入口，而止逆器5成为液体回流口，形成气液定向循环。当循环管路3与器件安装基板1的夹角大于0°时，循环管路3中冷凝的工作介质6不仅会按照定向循环的方式回流，而且会受重力作用加速流入止逆器5。尤其是在与止逆器5相连接的循环管路部分，冷凝液与蒸汽流向是同向的，此时热管携带极限不仅不会影响冷凝液回流，反而会加速冷凝液回流。
由于本发明采用止逆器5提供了冷凝液回流通道，并通过止逆器5阻止蒸汽进入，使蒸汽只能通过循环管路3的蒸汽入口进入循环管道，蒸汽在循环管道内冷凝成液体后从止逆器5中流出并进入蒸发器2，形成一个完整的热力循环。其传热效率高，实现了气、液定向循环，避免了传统热管气、液混流所导致的循环速度慢热阻较大的问题，热管的传热效率可提高2-3.5倍，且使用方式灵活，循环管路与器件安装基板可在其夹角0°～90°之间任意方向使用。
Claims (3)
1.一种定向循环环路热管散热器的蒸发器，其特征在于：是由器件安装基板（1）、蒸发器（2）、循环管路（3）、散热翅片（4）、止逆器（5）、工作介质（6）组成，蒸发器（2）、循环管路（3）设置在器件安装基板（1）上，蒸发器（2）与器件安装基板（1）相连接，在循环管路（3）上设有翅片（4），蒸发器（2）和循环管路（3）相联通形成封闭空间并在内部注入工作介质（6），止逆器（5）设置在蒸发器（2）与循环管路（3）之间，止逆器（5）制成档片结构，循环管路（3）的液体回流口制成弯管结构，止逆器（5）的一端处于工作介质（6）的液面下方，或将循环管路（3）的液体出口制成缩口结构。
2.根据权利要求1所述的定向循环环路热管散热器的蒸发器，其特征在于：所述的蒸发器（2）采用圆形或方形结构，通过蒸发器（2）可联通1～100条循环管路（3）。
3.根据权利要求1所述的定向循环环路热管散热器的蒸发器，其特征在于： 所述的循环管路（3）与器件安装基板（1）之间的夹角呈0°～90°。
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