CN109579584A - 一种超薄环路均热板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超薄环路均热板，包括形成密封工质腔的上壳板和下壳板，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，所述密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板和下壳板的板状环路吸液芯，所述环路吸液芯上沿宽度方向交替间隔地镂空设置有若干由蒸发端延伸至冷凝端的蒸汽通道和工质通道，所述蒸汽通道和工质通道在冷凝端相连通。本发明在吸液芯结构上设置了蒸汽流动通道和工质回流通道，吸液芯上下表面用于支撑上下壳板，更适用于制作超薄环路均热板，且其支撑效果更好，蒸汽通道和工质回流通道形成环路结构，可利用蒸汽压力促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，延迟大功率时加热位置出现烧干，从而提高超薄环路均热板的最大极限传热功率。

Description

一种超薄环路均热板
技术领域
本发明涉及一种均热板结构，尤其涉及一种超薄环路均热板，用于便携式电子设备用散热元器件。
背景技术
现有均热板多数采用蒸汽腔和吸液芯结构在水平空间内相互独立的结构，并采用支撑柱等结构进行支撑，常规均热板结构当厚度减少时，壳板厚度的减少降低其强度，更容易发生凹陷，增加支撑柱数量和直径则带来性能下降的问题，而且当吸液芯和蒸汽空腔厚度减少到一定程度如低于0.3mm时，蒸汽阻力和液态工质回流阻力急剧上升，严重减低了超薄化均热板的极限传热性能，因此常规现有的均热板结构用于超薄情况，其传热性能下降将非常严重，且更容易产生凹陷。
专利CN 207214880 U设计了一种发散型吸液芯结构，其蒸汽通道和吸液芯结构设置在同一水平空间内，蒸汽通道为发散结构，当吸液芯厚度较薄时，仅依靠吸液芯毛细作用使冷凝工质回归蒸发端的量有限，容易达到毛细极限，从而限制了超薄环路均热板的最大传热功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于超薄环路均热板的结构，用于解决常规结构均热板在厚度尺寸减少至超薄尺度后其传热性能急剧下降且上下壳板容易凹陷的问题，能够延缓均热板毛细极限的出现，相比现有结构的均热板具有更大的传热极限。
本发明采用如下技术方案实现：
一种超薄环路均热板，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板和下壳板，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板和下壳板的板状多孔结构环路吸液芯，所述环路吸液芯上沿宽度方向交替间隔地镂空设置有若干由蒸发端延伸至冷凝端的蒸汽通道和工质通道，所述蒸汽通道和工质通道在所述环路吸液芯的冷凝端通过互连通道相连通。
进一步地，位于所述蒸发端的各蒸汽通道和工质通道朝冷凝端方向呈扇形发散分布，满足对具有不同发热面积的热源进行换热。
进一步地，每条所述的工质通道均包括一端延伸至蒸发端的二级工质通道、连通所述二级工质通道的另一端且延伸至延伸至冷凝端的一级工质通道，所述一级工质通道的宽度大于所述二级工质通道。一级工质回流通道宽度较大是为了具有较小的流动阻力；而二级工质通道宽度较窄，毛细力作用下液态工质聚集，加热端的蒸汽无法通过二级工质通道向冷凝端扩散，从而能形成环路促进液态工质回流。
进一步地，所述蒸汽通道的宽度大于二级工质通道的宽度。
进一步地，所述二级工质通道的宽度≤0.5mm。
进一步地，所述的环路吸液芯的冷凝端沿宽度方向设置有与所有蒸汽通道和工质通道相连通的互连通道。当冷凝的液态工质填充互连通道后，蒸汽无法直接通过互连通道流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道的冷凝工质产生推动力，将互连通道内的冷凝工质沿工质通道推动至吸液芯蒸发端，促进冷凝工质流动。
进一步地，所述的环路吸液芯的冷凝端沿宽度方向设置有若干分别连通相邻的蒸汽通道和工质通道的互连通道，各互连通道之间相互隔离。当冷凝的液态工质填充互连通道后，蒸汽无法直接通过互连通道流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道的冷凝工质产生推动力，将互连通道内的冷凝工质沿工质通道推动至吸液芯蒸发端，促进冷凝工质流动。
进一步地，所述的环路吸液芯的上表面和/或下表面还设置有一层平板状多孔吸液芯，以提高冷凝工质回流蒸发端的量。
进一步地，所述环路吸液芯的厚度≤1mm, 厚度薄且传热性能良好，满足超薄环路均热板的散热要求。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在吸液芯结构上设置了蒸汽流动通道，吸液芯上下表面用于支撑上下壳板，省略了常规的支撑柱结构，从而更适用于制作超薄环路均热板，且其支撑效果更好。另一方面，该结构还设置有工质回流通道，且蒸汽通道和工质回流通道形成了环路结构，可利用蒸汽压力促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，延迟加热位置烧干现象，从而提高超薄环路均热板的最大极限传热功率。
附图说明
图1为本发明实施例一的超薄环路均热板的爆炸示意图。
图2为本发明实施例一的环路吸液芯的示意图。
图3为本发明实施例一的环路吸液芯的局部单元蒸汽和工质流动示意图。
图4为本结构的局部剖截面示意图。
图5为本发明实施例二的超薄环路吸液芯结构2的示意图。
图中所示为：1-上壳板、2-环路吸液芯、21-吸液芯蒸发端、22-蒸汽通道、23-互连通道、24-多孔吸液芯、、25-一级工质通道、26-二级工质通道、3-下壳板、4-芯片。
具体实施方式
为进一步理解本发明，下面结合附图对本发明做进一步说明。但是需要说明的是，本发明要求保护的范围并不局限于以下实施例表述的范围。
实施例一
如图1所示，一种超薄环路均热板，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板1和下壳板3，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，如图2所示，所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板1和下壳板3的板状环路吸液芯2，所述环路吸液芯2的厚度≤1mm, 采用多孔结构，所述环路吸液芯2上沿宽度方向交替间隔地镂空设置有若干由蒸发端延伸至冷凝端的蒸汽通道22和工质通道，剩下的实体部分成为既对上壳板1和下壳板3起到支撑作用又能起到毛细力作用的多孔吸液芯24。所述蒸汽通道22和工质通道在所述环路吸液芯2的冷凝端通过互连通道23相连通。位于所述蒸发端的各蒸汽通道22和工质通道朝冷凝端方向呈扇形发散分布。每条所述的工质通道均包括有相连接的一级工质通道25和二级工质通道26，所述二级工质通道26的宽度小于所述一级工质通道25，所述二级工质通道26的另一端延伸至蒸发端，所述一级工质通道25的另一端延伸至冷凝端。所述的环路吸液芯2的冷凝端沿宽度方向设置有与所有蒸汽通道22和工质通道相连通的互连通道23。所述二级工质通道26的宽度≤0.5mm，所述蒸汽通道22的宽度大于二级工质通道26的宽度。
如图4所示，所示上壳板1的下表面和下壳板3的上表面分别紧密贴合环路吸液芯2，由其提供支撑。工作时，所述芯片4贴紧壳板且位于环路吸液芯2的蒸发端21处。如图2所示，芯片4热量传导至所述蒸发端21处，处于该位置的液态工质相变蒸发，通过蒸汽通道22向冷凝端扩散, 所述蒸汽通道22和一级工质通道25通过互连通道23相连接，工作时，蒸汽在冷凝端相变冷凝为液态工质并填充互连通道23，使蒸汽无法直接通过互连通道23流动至一级工质通道25，所述二级工质通道26为窄槽道，在毛细力作用下液态工质完全填充二级工质通道26，使得蒸发端21处相变的蒸汽无法通过二级工质通道26向冷凝端扩散，促进循环形成。如图3所示为局部单元蒸汽和工质的流动示意图，从蒸发端21沿蒸汽通道22向右流动的箭头代表的是蒸汽的流动方向，从右端向蒸发端21流动的箭头代表的是冷凝工质的流动方向。液态工质除通过多孔吸液芯24在毛细力作用下回流蒸发端21外，蒸汽压力对聚集于互连通道23处的冷凝工质产生推动力，将互连通道23内的冷凝工质沿一级工质通道25和二级工质通道26推动至吸液芯蒸发端21，促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，增加回流量，延迟大功率时加热位置出现烧干，从而提高超薄环路均热板的最大极限传热功率。
实施例二
如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：
所述的环路吸液芯2的冷凝端沿宽度方向设置有若干分别连通相邻的蒸汽通道22和工质通道的互连通道23，各互连通道23之间相互隔离。即所述环路吸液芯2的连通通道23为多个，且彼此间不相互连通。当冷凝的液态工质填充互连通道23后，蒸汽无法直接通过互连通道23流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道23的冷凝工质产生推动力，将互连通道23内的冷凝工质沿各工质通道推动至吸液芯蒸发端21，促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，延迟加热位置烧干现象，从而提高超薄环路均热板的最大极限传热功率。
实施例三
本实施例于实施例一和二的区别在于：
在所述的环路吸液芯2的上表面和/或下表面还设置有一层平板状多孔吸液芯，以提高冷凝工质回流蒸发端的量，所述平板状多孔吸液芯的厚度可在不过多增加均热版总厚度的前提下根据需要进行适当选择。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超薄环路均热板，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板(1)和下壳板(3)，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，其特征在于：
所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板(1)和下壳板(3)的板状多孔结构环路吸液芯(2)，所述环路吸液芯(2)上沿宽度方向交替间隔地镂空设置有若干由蒸发端(21)延伸至冷凝端的蒸汽通道(22)和工质通道，所述蒸汽通道(22)和工质通道在所述环路吸液芯(2)的冷凝端通过互连通道(23)相连通。
2.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，位于所述蒸发端(21)的各蒸汽通道(22)和工质通道朝冷凝端方向呈扇形发散分布。
3.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，每条所述的工质通道均包括一端延伸至蒸发端的二级工质通道(26)、连通所述二级工质通道(26)的另一端且延伸至冷凝端的一级工质通道(25)，所述二级工质通道(26)的宽度小于所述一级工质通道(25)。
4.根据权利要求3所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述蒸汽通道的宽度大于二级工质通道（26）的宽度。
5.根据权利要求3或4所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述二级工质通道（26）的宽度≤0.5mm。
6.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述的环路吸液芯(2)的冷凝端沿宽度方向设置有与所有蒸汽通道(22)和工质通道相连通的互连通道(23)。
7.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述的环路吸液芯(2)的冷凝端沿宽度方向设置有若干分别连通相邻的蒸汽通道(22)和工质通道的互连通道(23)，各互连通道(23)之间相互隔离。
8.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述的环路吸液芯(2)的上表面和/或下表面还设置有一层平板状多孔吸液芯。
9.根据权利要求1所述的超薄环路均热板，其特征在于，所述环路吸液芯(2)的厚度为≤1mm。
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