CN111006528B - 一种扁平热管 - Google Patents

一种扁平热管 Download PDF

Info

Publication number
CN111006528B
CN111006528B CN201911233949.5A CN201911233949A CN111006528B CN 111006528 B CN111006528 B CN 111006528B CN 201911233949 A CN201911233949 A CN 201911233949A CN 111006528 B CN111006528 B CN 111006528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat pipe
flat heat
lower substrate
inner cavity
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911233949.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111006528A (zh
Inventor
向建化
刘泽宇
张春良
邓亮明
王一品
廖红艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou University
Original Assignee
Guangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou University filed Critical Guangzhou University
Priority to CN201911233949.5A priority Critical patent/CN111006528B/zh
Publication of CN111006528A publication Critical patent/CN111006528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111006528B publication Critical patent/CN111006528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D2015/0225—Microheat pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种扁平热管，涉及热管技术领域，包括下基板；上基板，所述下基板和所述上基板之间成型有一密闭内腔；装填在所述密闭内腔中的工作介质；以及位于所述密闭内腔中的多个补液组件，各所述补液组件包括由金属颗粒烧结而成的吸液芯柱以及呈中空筒状的金属壳，各所述吸液芯柱安装在所述下基板朝向所述上基板的端面上，所述金属壳罩在相应所述吸液芯柱上。本发明实施例的扁平热管结构简单，易于制作，充液率高，传热性能好。

Description

一种扁平热管
技术领域
本发明涉及热管技术领域，特别涉及一种扁平热管。
背景技术
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题，目前，随着高性能微电子芯片及应用系统的微型化和高集成化，电子产品的热流密度逐渐增高，且随着电子产品整体向着越来越小的体积发展，导致所需的散热空间越来越小。采用传统的强制空气对流散热已经无法达到要求。这时，体积小，重量轻，具有良好的等温性，无需额外电力驱动特点的热管应运而生。热管是利用相变传热来达到热量传输的作用。热管广泛应用于计算机笔记本CPU散热器，投影仪，数码产品，变频器，大功率LED，以及大功率IC等微电子和光学领域。
目前，热管的主要材质是铜，必须有一定的厚度，使其内部可存放工质及其它结构，但是，手机、平板、电脑等电子产品，内部空间有限，热管不得不尽可能的薄，同时保持高效的热传输能力，这是一个需要平衡把握的难题。
鉴于此，社会亟需一种薄型扁平热管结构来满足日益轻、薄、小的电子产品的散热要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种充液率高、传热性能优异的薄型扁平热管。
根据本发明实施例的扁平热管，包括下基板；上基板，所述下基板和所述上基板之间成型有一密闭内腔；装填在所述密闭内腔中的工作介质；以及位于所述密闭内腔中的多个补液组件，各所述补液组件包括由金属颗粒烧结而成的吸液芯柱以及呈中空筒状的金属壳，各所述吸液芯柱安装在所述下基板朝向所述上基板的端面上，所述金属壳罩在相应所述吸液芯柱上。
在可选或优选的实施例中，所述金属壳布置有多个流通孔。
在可选或优选的实施例中，所述吸液芯柱呈圆台状，所述吸液芯柱的大径端固定在所述下基板上，所述金属壳呈中空圆台筒状，所述金属壳的大径端朝所述下基板方向放置。
在可选或优选的实施例中，所述金属壳紧密套在所述吸液芯柱上。
在可选或优选的实施例中，所述下基板为平板结构，所述上基板为平板结构，所述上基板各侧边均具有朝向所述下基板延伸的侧板，各所述侧板与所述下基板密封连接。
在可选或优选的实施例中，所述金属壳的高度与所述密闭内腔的高度相当。
在可选或优选的实施例中，所述下基板朝向所述上基板的端面上具有多个凸起，相邻两个所述凸起之间具有沟槽，各所述沟槽相互连接。
在可选或优选的实施例中，所述凸起呈方形状，各所述沟槽纵横交错分布在所述下基板上。
在可选或优选的实施例中，还包括连接所述密闭内腔的槽口，该槽口设置在所述上基板的侧板上。
在可选或优选的实施例中，所述工作介质为流体状。
基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：通过在密闭内腔内布置补液组件，吸液芯柱为金属颗粒烧结而成，金属颗粒烧结完成后，金属颗粒之间有细小的孔隙，可提供较强的毛细力，部分工作工质可储存在里面，在密闭内腔的工作介质相变中，储存在吸液芯柱的工作工质可对密闭内腔的工作介质进行补充，增加充液率，提高传热效率；同时，在工作中，工作介质在上基板冷却为液态后，若在金属壳上布置有流通孔后，工作介质可从流通孔流入吸液芯柱中，并由于重力作用流至下基板，达到气液分离的效果。本发明实施例的扁平热管结构简单，易于制作，充液率高，传热性能好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它设计方案和附图。
图1是本发明实施例中下基板的结构示意图；
图2是本发明实施例中上基板的结构示意图；
图3是本发明实施例中金属壳的结构示意图；
图4是本发明实施例扁平热管的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如果有描述到“第一”、“第二”，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个或两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数，除非另有明确具体的限定。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“布置”、“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”或“上方”或“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”或“下方”或“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1至图4，一种扁平热管，包括下基板11、上基板21、工作介质以及多个补液组件。其中，下基板11和上基板21之间成型有一密闭内腔，工作介质装填在密闭内腔中，工作介质为流体状，工作介质选用气化潜热高、比热容大的液体。可以理解的是，上基板21与下基板11之间的密闭内腔为工作介质的蒸汽通道。
另外，补液组件位于密闭内腔中，具体而言，各补液组件包括由金属颗粒烧结而成的吸液芯柱12以及呈中空筒状的金属壳31，各吸液芯柱12安装在下基板11朝向上基板21的端面上，金属壳31罩在相应吸液芯柱12上。
具体而言，如图1至图3所示，下基板11为平板结构，上基板21为平板结构，上基板21各侧边均具有朝向下基板11延伸的侧板22，各侧板22与下基板11密封连接，本实施例采用焊接的方式，将上基板21和下基板11予以连接并密封。另外，扁平热管还包括连接密闭内腔的槽口23，该槽口23设置在上基板21的侧板22上，槽口23为扁平热管加工完成后抽真空所用。
进一步的，金属壳31的高度与密闭内腔的高度相当，金属壳31布置有多个流通孔32，使金属壳31内外相通，便于工作介质流入及流出。本实施例中，下基板11与上基板21装配后为扁平状，且下基板11与上基板21厚度均较薄，此时，金属壳31亦作为内部支撑作用，防止下基板11与上基板21变形。
本实施例中的吸液芯柱12是由金属颗粒烧结而成，具体是，金属壳31是通过模具制作而成的，而在烧结金属颗粒时，可将金属颗粒放入模具中一起烧结，但需要注意的是，需防止金属颗粒从模具的流通孔中洒出。经过高温烧结后，再将烧结后的吸液芯柱12粘结在下基板11上，通过此方法，吸液芯柱12与金属壳31的内部是匹配的，装配中，金属壳31紧密套在吸液芯柱12上，具体是指金属壳31与相应吸液芯柱12过盈配合。金属颗粒烧结完成后，金属颗粒之间有细小的孔隙，可提供较强的毛细力，部分工作工质可储存在里面，在密闭内腔的工作介质相变中，储存在吸液芯柱12的工作工质可对密闭内腔的工作介质进行补充，增加充液率，提高传热效率。
如图1至图3所示，本实施例中，吸液芯柱12呈圆台状，吸液芯柱12的大径端固定在下基板11上。金属壳31呈中空圆台筒状，金属壳31的大径端朝下基板11方向放置，金属壳31为单独的构件，不与上基板21固定，也不与下基板11固定。中空圆台筒状的金属壳31，即截面锥状，这样的金属壳便于吸液芯柱12的烧结成型，同时可作为支撑件使用。
另外，下基板11朝向上基板21的端面上具有多个凸起13，相邻两个凸起13之间具有沟槽14，各沟槽14相互连接。凸起13呈方形状，各沟槽14纵横交错分布在下基板11上，形成了槽状的流体回流通道，工作介质可存在于各沟槽14中，受热气化传输热量到上基板，有效的增强了扁平热管的导热性能。
在工作中，工作介质在上基板21冷却为液态后，工作介质可从金属壳31上部的各流通孔32流入吸液芯柱12中，并由于重力作用流至下基板11，达到气液分离的效果。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种扁平热管，其特征在于：包括
下基板(11)；
上基板(21)，所述下基板(11)和所述上基板(21)之间成型有一密闭内腔；
装填在所述密闭内腔中的工作介质；以及
位于所述密闭内腔中的多个补液组件，各所述补液组件包括由金属颗粒烧结而成的吸液芯柱(12)以及呈中空筒状的金属壳(31)，各所述吸液芯柱(12)安装在所述下基板(11)朝向所述上基板(21)的端面上，所述金属壳(31)罩在相应所述吸液芯柱(12)上，所述金属壳(31)布置有多个流通孔(32)，所述吸液芯柱(12)呈圆台状，所述吸液芯柱(12)的大径端固定在所述下基板(11)上，所述金属壳(31)呈中空圆台筒状，所述金属壳(31)的大径端朝所述下基板(11)方向放置，所述金属壳(31)紧密套在所述吸液芯柱(12)上，所述金属壳(31)为单独的构件，不与所述上基板(21)固定，也不与所述下基板(11)固定。
2.根据权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述下基板(11)为平板结构，所述上基板(21)为平板结构，所述上基板(21)各侧边均具有朝向所述下基板(11)延伸的侧板(22)，各所述侧板(22)与所述下基板(11)密封连接。
3.根据权利要求2所述的扁平热管，其特征在于：所述金属壳(31)的高度与所述密闭内腔的高度相当。
4.根据权利要求2所述的扁平热管，其特征在于：所述下基板(11)朝向所述上基板(21)的端面上具有多个凸起(13)，相邻两个所述凸起(13)之间具有沟槽(14)，各所述沟槽(14)相互连接。
5.根据权利要求4所述的扁平热管，其特征在于：所述凸起(13)呈方形状，各所述沟槽(14)纵横交错分布在所述下基板(11)上。
6.根据权利要求2所述的扁平热管，其特征在于：还包括连接所述密闭内腔的槽口(23)，该槽口(23)设置在所述上基板(21)的侧板(22)上。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的扁平热管，其特征在于：所述工作介质为流体状。
CN201911233949.5A 2019-12-05 2019-12-05 一种扁平热管 Active CN111006528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911233949.5A CN111006528B (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种扁平热管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911233949.5A CN111006528B (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种扁平热管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111006528A CN111006528A (zh) 2020-04-14
CN111006528B true CN111006528B (zh) 2021-09-14

Family

ID=70115484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911233949.5A Active CN111006528B (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种扁平热管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111006528B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354221A (zh) * 2007-07-25 2009-01-28 贸晖科技股份有限公司 均温板及其毛细结构以及二者的制造方法
CN101614499A (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 超众科技股份有限公司 均温板及其制作方法
CN102595861A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 华南理工大学 一种带内烧结结构支撑柱的均热板
CN104534906A (zh) * 2015-01-14 2015-04-22 厦门大学 一种具有嵌套式多孔吸液芯的平板热管及其制造方法
CN204555768U (zh) * 2014-09-18 2015-08-12 秦文隆 均温板
CN105973045A (zh) * 2016-05-17 2016-09-28 广东省惠州市质量计量监督检测所 一种具有多槽道烧结支撑结构的平板热管及其制造方法
CN106793685A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 淳铭散热科技股份有限公司 一种复合散热装置
WO2018198372A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 株式会社村田製作所 ベーパーチャンバー

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354221A (zh) * 2007-07-25 2009-01-28 贸晖科技股份有限公司 均温板及其毛细结构以及二者的制造方法
CN101614499A (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 超众科技股份有限公司 均温板及其制作方法
CN102595861A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 华南理工大学 一种带内烧结结构支撑柱的均热板
CN204555768U (zh) * 2014-09-18 2015-08-12 秦文隆 均温板
CN104534906A (zh) * 2015-01-14 2015-04-22 厦门大学 一种具有嵌套式多孔吸液芯的平板热管及其制造方法
CN105973045A (zh) * 2016-05-17 2016-09-28 广东省惠州市质量计量监督检测所 一种具有多槽道烧结支撑结构的平板热管及其制造方法
CN106793685A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 淳铭散热科技股份有限公司 一种复合散热装置
WO2018198372A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 株式会社村田製作所 ベーパーチャンバー

Also Published As

Publication number Publication date
CN111006528A (zh) 2020-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10816275B2 (en) Semiconductor device assembly with vapor chamber
CN108700282B (zh) 用于便携式应用的高性能两相冷却设备
TWI407071B (zh) Thin heat pipe structure and manufacturing method thereof
KR20210058909A (ko) 티타늄 열적 모듈
US20120241133A1 (en) Vapor chamber and method for manufacturing the same
EP1379825A2 (en) Orientation-independent thermosyphon heat spreader
EP2131132A1 (en) Vapor chamber
US20110024085A1 (en) Heat pipe and method for manufacturing the same
CN107421364B (zh) 均温板结构及其制造方法
CN113028869B (zh) 一种环路热虹吸翅片
JP2017531154A (ja) 貯留機能を備えた平面型ヒートパイプ
CN112944965A (zh) 一种高导热均热板及其制备方法
WO2020143493A1 (zh) 均温板、散热模块和半导体器件
CN104662656A (zh) 冷却装置、在其中使用的受热部和沸腾部、及制造沸腾部的方法
CN110763062A (zh) 导热与散热一体化平板热管
US8516700B2 (en) Method for manufacturing flat plate heat pipe
US10240873B2 (en) Joint assembly of vapor chambers
CN211090390U (zh) 一种复合回流结构的均热板散热器
CN112702899B (zh) 基于自湿润流体为工作液的超薄均热板及应用
CN111006528B (zh) 一种扁平热管
CN213152666U (zh) 一种散热装置
CN107801351B (zh) 蒸发器及其制作方法
CN100584167C (zh) 散热模组及其热管
CN209949741U (zh) 具有上、下均温板的散热模组
TWM584591U (zh) 散熱裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant