CN110267486B - 一种填充沟槽平板式换热器、系统及成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种填充沟槽平板式换热器、系统及成型方法，该换热器包括换热器腔体，在所述热换器腔体的内壁上安装有多孔沟壑板，所述多孔沟壑板安装位置的外表面被磨削成平面，以作为传热接触平面；在所述换热器腔体内设置有热管工质；所述换热器腔体包括矩形状的腔体本体，腔体本体相对的两个面敞开，在其中的一敞开面中安装有第一端盖，另一敞开面中安装有第二端盖，在第二端盖中设置有安装孔。本换热器通过在传热接触平面相对的另一面上安装有多孔沟壑板，从而可以有效、快速地实现热传导，以将传热接触平面所接触到的发热元件(比如CPU)所产生的热量快速、高效地传导，多孔结构作为汽化的核心，可以有效提高传热效率。

Description

一种填充沟槽平板式换热器、系统及成型方法
技术领域
本发明涉及换热器，具体涉及一种填充沟槽平板式换热器、系统及成型方法。
背景技术
现有电子产品芯片换热器采用的热管为圆管压扁变成平面和芯片接触，圆管压扁后难以保证平面度，和芯片接触存在间隙造成热阻，同时，圆管内壁一般没有多孔材料，汽化核心少，散热效率不高。
发明内容
为了解决现有现有电子产品芯片换热器散热效率不高的问题，本发明实施例提供了一种填充沟槽平板式换热器、系统及成型方法
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种填充沟槽平板式换热器，包括换热器腔体，在所述热换器腔体的内壁上安装有多孔沟壑板，所述多孔沟壑板安装位置的外表面被磨削成平面，以作为传热接触平面；在所述换热器腔体内设置有热管工质；所述换热器腔体包括矩形状的腔体本体，腔体本体相对的两个面敞开，在其中的一敞开面中安装有第一端盖，另一敞开面中安装有第二端盖，在第二端盖中设置有安装孔。
第二方面，本发明实施例提供了一种填充沟槽平板式换热器系统，包括：
换热器，其采用上述的换热器并设置有两个；其中，一换热器的传热接触平面用于和需散热对象相接触，另一换热器的传热接触平面用于和冷却源相接触；
连接管，其连通设置在两安装孔之间，并注满有热管工质。
第三方面，本发明实施例提供了一种多孔平板式换热器成型方法，包括：
准备换热器腔体本体，所述换热器腔体本体为矩形状且腔体本体相对的两个面敞开；
将10-100微米铜纤维20％-70％份量、10-100微米铜粉70％-20％份量以及石蜡粉2％、聚乙烯2％、硬脂酸3％、多元醇3％混合搅拌；
将上述搅拌后的材料注入铜纤维铜粉多孔沟槽板外模具中注射成型生坯，以形成多孔沟壑板；
将多孔孔沟壑板底面置于换热器腔体本体的底面，然后放入真空烧结炉烧结，烧结真空度为低于5×10-2Pa，烧结温度800-1000°保温0.5h至1h，使得烧结多孔沟槽板产生固相冶金结合，烧结多孔沟槽板和矩形截面腔体本体之间产生固相冶金结合；
在热器腔体本体的两个敞开面分别焊接固定安装有端盖，其中的一端盖带有安装孔；
将换热器腔体本体的底面外表面磨平，以作为传热接触平面；
从安装孔中注入热管工质。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本换热器通过在传热接触平面相对的另一面上安装有多孔沟壑板，从而可以有效、快速地实现热传导，以将传热接触平面所接触到的发热元件(比如CPU)所产生的热量快速、高效地传导，多孔结构作为汽化的核心，可以有效提高传热效率；同时，由于传热接触平面是一磨削形成的平面，其和发热元件接触处平面度高，可降低接触热阻，进而可以进一步地提高传热效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的填充沟槽平板式换热器的展开示意图；
图2为本发明实施例提供的填充沟槽平板式换热器系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的填充沟槽平板式换热器系统的应用示意图；
图4为多孔沟槽板外模具结构示意图；
图中：1、换热器腔体；2、多孔沟壑板；11、腔体本体；12、第一端盖；13、第二端盖；41、模芯；42、外模；43、模底；100、换热器；111、传热接触平面；131、安装孔；200、连接管；300、芯片；400、冷却风扇。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例1：
参阅图1所示，本实施例提供的填充沟槽平板式换热器包括换热器腔体1，在该热换器腔体1的内壁上安装有多孔沟壑板2，也就是说，该多孔沟壑板2是单独成型然后再安装在热换器腔体1内壁上，这样的话，能够较好地控制孔沟壑板的结构形状，以满足不同的换热需求；而该多孔沟壑板2装安位置的外表面被磨削成平面，以作为传热接触平面；在该换热器腔体1内设置有热管工质；该换热器腔体1包括矩形状的腔体本体11，腔体本体11相对的两个面敞开，在其中的一敞开面中安装有第一端盖13，另一敞开面中安装有第二端盖13，在第二端盖13中设置有安装孔131；初始状体时，由于腔体本体11相对的两个面敞开的，这样的话，就便于多孔沟壑板2的安装。
由此可知，本换热器通过在传热接触平面相对的另一面上安装有多孔沟壑板，从而可以有效、快速地实现热传导，以将传热接触平面所接触到的发热元件(比如CPU)所产生的热量快速、高效地传导，多孔结构作为汽化的核心，可以有效提高传热效率；同时，由于传热接触平面是一磨削形成的平面，其和发热元件接触处平面度高，可降低接触热阻，进而可以进一步地提高传热效率。
具体地，上述的多孔沟壑板2是注射成型生胚的，以便于生产制造。该热管工质为氨、氟里昂-21、氟里昂-11、氟里昂-113中的一种或多种。另外，为了进一步提高传热效率。
实施例2：
参与图2所示，为本实施例所提供的填充沟槽平板式换热器系统的结构示意图，其主要由两个换热器100以及连通在两个安装孔131之间的连接管200所组成。其中，所采用的两个换热器100为实施例1所述的换热器，连接管200连通两个安装孔后则可以注入热管介质，所采用的热管工质也和实施例1相同。如图3所示，具体应用时，一换热器100的传热接触平面111和芯片300相接触，另一个换热器100的传热接触平面111则和冷却风扇400接触，从而可以实现将芯片所产生的热量快速地传递到风扇中进行冷却。另外，为了进一步地提高热传递效率，该连接管也是采用铜质。
实施例3：
本实施例提供了一种多孔平板式换热器成型方法，包括如下步骤：
准备铜质的换热器腔体本体，该换热器腔体本体为矩形状且腔体本体相对的两个面敞开；
将10-100微米铜纤维20％-70％份量、10-100微米铜粉70％-20％份量以及石蜡粉2％、聚乙烯2％、硬脂酸3％、多元醇3％混合搅拌；
将上述搅拌后的材料注入铜纤维铜粉多孔沟槽板外模具中注射成型生坯，以形成多孔沟壑板；如图4所示，该多孔沟槽板外模具包括模芯41、外模42和模底43，多孔沟槽板注射成型后的结构形状和模芯相对应，也就是说，通过更换不同的模芯即可以得到不同的结构形状的多孔沟槽板，同时由于多孔沟槽板是由不同份量10-100微米铜纤维、微米铜粉以及石蜡粉、聚乙烯、硬脂酸、多元醇混合而成的，其具有良好的换热性能。
将多孔孔沟壑板底面置于换热器腔体本体的底面，然后放入真空烧结炉烧结，烧结真空度为低于5×10-2Pa，烧结温度800-1000°保温0.5h至1h，使得烧结多孔沟槽板产生固相冶金结合，烧结多孔沟槽板和矩形截面腔体本体之间产生固相冶金结合；
在热器腔体本体的两个敞开面分别焊接固定安装有铜质的端盖，其中的一端盖带有安装孔；
将换热器腔体本体的底面外表面磨平，以作为传热接触平面；
从安装孔中注入热管工质，如氨、氟里昂-21(CHCI2F)、氟里昂-11(CCI3F)和氟里昂-113(CCI2F.CCIF2)等，即可以形成一个单独的换热器。
通过如上步骤做出来的换热器，与传统的换热器相比，散热效率提高了175％。
而在实际应用的过程中，两个换热器都焊接固定好铜质端盖后，则可以将两个换热器的安装孔通过铜管全焊接连接，再注入热管工质，将一换热器的传热接触平面和芯片相接触，另一个换热器的传热接触平面则和冷却风扇接触，即可以将芯片所产生的热量快速地传递到风扇中进行冷却。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种多孔平板式换热器成型方法，其特征在于，包括：
准备换热器腔体本体，所述换热器腔体本体为矩形状且腔体本体相对的两个面敞开；
将10-100微米铜纤维20％-70％份量、10-100微米铜粉70％-20％份量以及石蜡粉2％、聚乙烯2％、硬脂酸3％、多元醇3％混合搅拌；
将上述搅拌后的材料注入铜纤维铜粉多孔沟槽板外模具中注射成型生坯，以形成多孔沟壑板；
将多孔孔沟壑板底面置于换热器腔体本体的底面，然后放入真空烧结炉烧结，烧结真空度为低于5×10-2Pa，烧结温度800-1000°保温0.5h至1h，使得烧结多孔沟槽板产生固相冶金结合，烧结多孔沟槽板和矩形截面腔体本体之间产生固相冶金结合；
在换热器腔体本体的两个敞开面分别焊接固定安装有端盖，其中的一端盖带有安装孔；
将换热器腔体本体的底面外表面磨平，以作为传热接触平面；
从安装孔中注入热管工质。
2.如权利要求1所述的多孔平板式换热器成型方法，其特征在于，所述热管工质为氨、氟里昂-21、氟里昂-11、氟里昂-113中的一种或多种。
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