CN107906989A - 一种超导热板及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热板，主要由上金属板、下金属板、工作介质和充液管组成；所述上金属板和下金属板为大小相同的长方形平板，上下对齐放置后四周边缘采用焊接方式密封形成金属壳体，中间位置通过焊接加固点来增加壳体强度；所述上金属板内表面蚀刻有能使工质流通的井字形连通通道，可一次性将工作介质充注整个金属板壳体；所述充液管穿过金属壳体侧面连通于井字形连通通道，便于抽真空和充注工作介质。本发明导热板具有以下优点：1. 传热方向为各向同性，可用于点热源、线热源和面热源散热；2. 制作工艺简单，可进行大批量生产；3. 可生产成不同的形状来适应散热部件。本发明可广泛应用于电子产品的散热或食品和化工设备的恒温加热，也可用做热交换器。
Description
技术领域
本发明涉及热交换技术领域，具体的说，涉及一种超导热板。
背景技术
目前的传热元件多用热管，它通过密封真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量，热管内部介质在加热段受热蒸发，上升到上部后，在散热段冷凝放热。热管的传热性能类似于超导体的导电性能，因此，它具有传热能力大，传热效率高特点。因其优越的传热性能和技术特性而被广泛应用于节能领域。目前，热管常用于设备散热、余热回收以及新风系统等领域。
现有的热管结构固定，散热都是空气—热管散热，散热效率不高，而导热板可以与散热器件直接接触，提高了热传输效率。专利CN2014105908906中所述的一种扁铝微孔热管采用板式形状热交换器，增大了与散热器件的接触面积，但由于其制造方法繁琐，由多个独立的微孔组成，在制造过程中生产效率低，难以高效大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供一种与散热器件最大面积接触，占用最小空间，换热效率高且容易高效大批量生产的导热板。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种超导热板，包括上金属板、下金属板、工作介质和充液管；所述上金属板和下金属板为大小相同的长方形平板，上下对齐放置后四周边缘采用焊接方式密封形成金属壳体；所述上金属板内表面放置在蚀刻液中蚀刻出井字形连通通道，每条通道具有一定的宽度和深度，以保证工作介质能在井字形连通通道中顺利流通；所述上金属板井字形连通通道和下金属板的内表面都涂有一层吸液膜，以保证工作介质能在上、下金属板之间顺利流动；所述上、下金属板内部焊有用于维持金属壳体内空腔体形状的焊接加固点；所述焊接加固点连接于上、下金属板并增加金属壳体强度；所述充液管穿过金属壳体侧面连通于金属壳体内部的井字形连通通道，便于抽真空和充注工作介质；所述工作介质经过充液管充注在整个井字形连通通道内部，可一次性将工作介质充注完成。
以上所述上、下金属板可采用铜合金、铝合金、不锈钢、钛合金等金属，或采用其他传热性好、强度适合且易于焊接的金属。
以上所述工作介质可选用水、氟利昂等氟氯烃类或其他导热性良好的稳定气液二相介质中的一种。
以上所述加固点的焊接应避开井字形连通通道。
本发明的导热板的优点是：1. 导热板的传热方向为各向同性，可用于点热源、线热源和面热源散热；2. 制作工艺简单，可进行大批量生产；3. 可生产成不同的形状来适应散热部件。本发明可用于可用于手机外壳、平板电脑、服务器等电子产品的散热，可用于食品加工、化工设备等恒温加热装置，还可做为热交换器使用。
附图说明
图1为本发明导热板的结构示意图。
图2为本发明导热板的截面示意图。
图3为本发明导热板的上金属板内表面示意图。
图4为本发明导热板的实施例示意图。
图中：（1）导热板；（11）上金属板；（12）下金属板；（13）加固点；（14）工作介质；（15）井字形连通通道；（16）充液管；（2）散热电子产品。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
如图1、2为导热板（1）示意图，其制造工艺包括如下步骤：
1. 先通过冲压或铸模的方式做出两块长方形金属板。
2. 将上金属板放置在蚀刻液中将内表面蚀刻出可顺利流通工作介质的井字形连通通道（15）。
3. 在上金属板中井字形连通通道（15）和下金属板内表面涂上一层能保证工作介质可在上、下金属板之间顺利流动的吸液膜。
4. 将两块金属板四周密封，并在边缘处放置直径约1-2mm的充液管（16），具体方法为：在下金属板（12）的四周边缘处涂上焊接填充材料，然后把上、下金属板内表面相对放置，并将充液管（16）放置在上、下金属板（11；12）之间任意一侧的边缘处且内部与井字形连通通道（15）相连通，最后采用钎焊或激光焊的方式密封金属板四周完成焊接，留出充液管（16）进行后续操作。
5. 根据导热板（1）的尺寸和需求设计出加固点（13）的大小、密度和间距，用电阻点焊或激光焊的方式完成加固点（13）焊接，保证壳体强度，避免因充工作介质压强过大导致壳体变形。
6. 通过充液管（16）抽真空、充工作介质。
7. 采用冷焊工艺密封充液管（16），完成制造。
图3所示为本发明的一种实施例的结构示意图。导热板（1）的上、下金属板（11；12）都为平面板，与散热电子产品（2）紧密贴合在一起，电子产品工作产生热量，通过热传导传给靠近电子产品一侧的金属板，金属板壳体内部液态工质受热后蒸发成气态并吸收热量，遇到远离电子产品一侧的低温金属板后冷凝成液态并放出热量，液态工质通过吸液膜回到靠近电子产品一侧的金属板处进行下一次循环。
Claims (5)
1.一种超导热板（1），其特征在于，包括上金属板、下金属板、工作介质和充液管（16）；所述上金属板和下金属板为大小相同的长方形平板，上下对齐放置后四周边缘采用焊接方式密封形成金属壳体；所述上金属板内表面放置在蚀刻液中蚀刻出能保证工作介质顺利流通井字形连通通道（15），每条通道具有一定的宽度和深度；所述上金属板井字形连通通道（15）和下金属板的内表面都涂有能保证工作介质在上、下金属板之间顺利流动的一层吸液膜；所述上、下金属板内部焊有用于维持金属壳体内空腔体形状的焊接加固点；所述焊接加固点连接于上、下金属板并增加金属壳体强度；所述充液管（16）穿过金属壳体侧面连通于金属壳体内部的井字形连通通道（15）；所述工作介质经过充液管（16）充注在整个井字形连通通道（15）内部，可一次性将工作介质充注完成。
2.一种导热板（1），其制造工艺包括如下步骤：
（ⅰ）先通过冲压或铸模的方式做出两块长方形金属板；（ⅱ）将上金属板放置在蚀刻液中将内表面蚀刻出可顺利流通工作介质的井字形连通通道（15）；（ⅲ）在上金属板中井字形连通通道（15）和下金属板内表面涂上一层能保证工作介质可在上、下金属板之间顺利流动的吸液膜；（ⅳ）将两块金属板四周密封，并在边缘处放置直径约1-2mm的充液管（16），具体方法为：在下金属板（12）的四周边缘处涂上焊接填充材料，然后把上、下金属板内表面相对放置，并将充液管（16）放置在上、下金属板（11；12）之间任意一侧的边缘处且内部与井字形连通通道（15）相连通，最后采用钎焊或激光焊的方式密封金属板四周完成焊接，留出充液管（16）进行后续操作；（ⅴ）根据导热板（1）的尺寸和需求设计出加固点（13）的大小、密度和间距，用电阻点焊或激光焊的方式完成加固点（13）焊接，保证壳体强度，避免因充工作介质压强过大导致壳体变形；（ⅵ）通过充液管（16）抽真空、充工作介质；（ⅶ）采用冷焊工艺密封充液管（16），完成制造。
3.根据权利要求1和2所述的一种导热板（1），其特征在于所述上、下金属板可采用铜合金、铝合金、不锈钢、钛合金等金属，或采用其他传热性好、强度适合且易于焊接的金属。
4.根据权利要求1和2所述的一种导热板（1），其特征在于，所述工作介质可选用水、氟利昂等氟氯烃类或其他导热性良好的稳定气液二相介质中的一种。
5.根据权利要求1和2所述的一种导热板（1），其特征在于，所述加固点的焊接应避开井字形连通通道（15）。
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