CN111542202B - 一种吹胀式均热板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吹胀式均热板，包括铝质的均热板主体，均热板主体包括受热段、过渡段和冷却段，受热段设有若干个受热段流道，冷却段设有若干个冷却段流道，过渡段设有若干个过渡段流道，过渡段流道的水力直径大于受热段流道和冷却段流道，促进受热段的蒸发气相工质流阻更小、流速更快地向上扩散至冷却段。一种吹胀式均热板的制造方法，步骤一、准备两块铝板，在两块铝板上印刷设计好图案的阻轧剂；步骤二、热轧、冷轧形成复合板；步骤三、向复合板内通入高压气体，使得印刷有阻轧剂的部分胀起，形成流道；步骤四、通过注液管道对复合板抽真空，并注入相变工质。本方法能够制造出启动性能优良、极限传热能力好的均热板。

Description

一种吹胀式均热板及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子产品热管理领域，特别是涉及一种吹胀式均热板及其制造方法。
背景技术
均热板是利用内部互通的流道，在温差的驱动下，内部工质自发的发生相变，在管路中均匀地传热传质，将热源热量导向其他温度更低区域，从而实现板面的温度均匀化的产品。
吹胀式铝质均热板相比于常规铜质均热板，具有更高的结构强度，因而易于加工形成更大的比表面积，更适用于需要较大散热面积的场景，包括电池包热管理，LED发光二极管的散热以及通讯基站机箱的散热。
为了设备整体的小型化，吹胀式铝质均热板的厚度都做的非常薄，储存内部工质的空间就相对减小，蒸发的气相工质与冷凝的液相工质的流向相反的情况下，造成蒸发气相工质和冷凝的液相工质的流阻大，影响均热板的均热效率。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种吹胀式均热板，其能够改善均热板的启动性能，促进气相工质的冷凝，确保尽量多的工质能够参与到完整的气液相变循环中，以提高均热板的极限传热能力。
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种吹胀式均热板的制造方法，其能够制造出启动性能优良、极限传热能力好的均热板。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种吹胀式均热板，包括铝质的均热板主体，均热板主体内设有供工质相变的流道，流道凸出于均热板主体的表面，均热板主体还设有若干个间隔区，若干个间隔区与流道间隔设置，均热板主体包括受热段、过渡段和冷却段，过渡段位于受热段和冷却段之间，受热段位于均热板主体的下部，冷却段位于均热板主体的上部，受热段设有若干个受热段流道，冷却段设有若干个冷却段流道，过渡段设有若干个过渡段流道，过渡段流道的水力直径大于受热段流道和冷却段流道。
进一步，受热段还包括位于受热段流道之间的若干个受热段间隔区，冷却段还包括位于冷却段流道之间的若干个冷却段间隔区，过渡段还包括位于过渡段流道之间的若干个过渡段间隔区。
进一步，受热段间隔区为圆形或者六边形，冷却段间隔区为圆形或者六边形。
进一步，受热段间隔区与受热段流道呈均匀蜂窝状排布，冷却段间隔区与冷却段流道呈均匀蜂窝状排布，过渡段间隔区与过渡段流道呈均匀蜂窝状排布。
进一步，过渡段流道为若干个平行的直流道。
进一步，过渡段的一端连接有向一侧弯折的冷却段。
进一步，过渡段的另外一端连接有向一侧弯折的受热段。
进一步，间隔区设有若干个穿过均热板的定位孔。
进一步，流道凸出于均热板主体一侧或者两侧的表面。
一种吹胀式均热板的制造方法，包括如下步骤，
步骤一、准备两块铝板，在两块铝板上印刷设计好图案的阻轧剂，并将两块铝板对齐并盖合在一起；
步骤二、热轧、冷轧形成复合板；
步骤三、向复合板内通入高压气体，使得印刷有阻轧剂的部分胀起，形成流道，并在入口处焊接注液管道；
步骤四、通过注液管道对复合板抽真空，并注入相变工质，再在入口处切除注液管，并焊接密封形成吹胀式铝质均热板。总的说来，本发明具有如下优点：
一种吹胀式均热板，过渡段流道的水力直径大于受热段流道和冷却段流道，促进受热段的蒸发气相工质流阻更小、流速更快地向上扩散至冷却段。另一方面，冷却段冷凝的液相工质在重力影响下，沿着过渡段流道内壁面向下回流至受热段的过程中，更大尺度的过渡段流道能够减少液相工质被向上扩散的气相流裹挟，确保尽量多的工质能够参与到完整的气液相变循环中，以提高均热板的极限传热能力。
一种吹胀式均热板的制造方法，工艺简单，且能够制造出启动性能优良、极限传热能力好的均热板。
附图说明
图1为本发明一种吹胀式均热板的立体结构示意图。
图2为本发明一种吹胀式均热板的另外一种实施方式的立体结构示意图。
图3为本发明一种吹胀式均热板的另外一种实施方式的立体结构示意图。
其中图1至图3中包括有：
1——均热板主体、
11——受热段流道、12——受热段间隔区、
21——过渡段流道、22——过渡段间隔区、
31——冷却段流道、32——冷却段间隔区、
2——注液口。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
实施例1、
如图1所示，一种吹胀式均热板，包括铝质的均热板主体1，均热板主体1内设有供工质相变的流道，流道凸出于均热板主体1的表面，均热板主体1还设有若干个间隔区，若干个间隔区与流道间隔设置，均热板主体1包括受热段、过渡段和冷却段，过渡段位于受热段和冷却段之间，受热段位于均热板主体1的下部，冷却段位于均热板主体1的上部，受热段设有若干个受热段流道11，冷却段设有若干个冷却段流道31，过渡段设有若干个过渡段流道21，过渡段流道21的水力直径大于受热段流道11和冷却段流道31，均热板主体1还包括注液口2，注液口2设置于冷却段一侧，与冷却段流道31连通。
受热段还包括位于受热段流道11之间的若干个受热段间隔区12，冷却段还包括位于冷却段流道31之间的若干个冷却段间隔区32，过渡段还包括位于过渡段流道21之间的若干个过渡段间隔区22。受热段间隔区12的作用一是可以增大工质与均热板主体1的接触面积，二是能够在受热段面积不变的情况下，尽量减少工质的使用。冷却段间隔区32的作用是增加了气相工质与均热板主体1的接触面积。
受热段间隔区12为圆形，冷却段间隔区32为圆形。受热段间隔区12和冷却段间隔区32的圆弧形的侧壁，首先便于加工，其次使流道不存在死角，不影响受热段流道11和冷却段流道31内气相或者液相的工质的流动。
过渡段间隔区22为圆形，过渡段间隔区22的圆弧形的侧壁，首先便于加工，其次使流道不存在死角，不影响段流过渡段流道21内气相或者液相的工质的流动。过渡段间隔区22的直径大于受热段间隔区12的直径和冷却段间隔区32的直径。以实现过渡段流道21的水力直径大于受热段流道11和冷却段流道31。
受热段间隔区12呈均匀排布，过渡段间隔区22呈均匀排布，冷却段间隔区32呈均匀排布。便于提高均热板的均热效果。
间隔区设有若干个穿过均热板的定位孔。间隔区为由至少两层铝板压合而成的整体，是气相或者液相工质不能流过的区域。
流道凸出于均热板主体1一侧或者两侧的表面。流道也可以凸出于均热板主体1的两侧面。
一种吹胀式均热板的制造方法，包括如下步骤，
步骤一、准备两块铝板，在两块铝板上印刷设计好图案的阻轧剂，并将两块铝板对齐并盖合在一起；
步骤二、热轧、冷轧形成复合板；
步骤三、向复合板内通入高压气体，使得印刷有阻轧剂的部分胀起，形成流道，并在入口处焊接注液管道；
步骤四、通过注液管道对复合板抽真空，并注入相变工质，再在入口处切除注液管，并焊接密封形成吹胀式铝质均热板。实施例2、
本实施例的主要结构与实施例1相同，相同之处不再赘述，与实施例1的不同之处在于：
如图2、图3所示，过渡段流道21为若干个平行的直流道。方便工质的传输。对应设计过渡段流道21为尺度更大、排布更疏散的直流道结构，促进受热段的蒸发气相工质流阻更小、流速更快地向上扩散至冷却段。另一方面，冷却段冷凝的液相工质在重力影响下，沿着过渡段流道21内壁面向下回流至受热段的过程中，更大尺度的过渡段流道21能够减少液相工质被向上扩散的气相流裹挟，确保尽量多的工质能够参与到完整的气液相变循环中，以提高均热板的极限传热能力。
实施例3、
本实施例的主要结构与实施例1相同，相同之处不再赘述，与实施例1的不同之处在于：
受热段间隔区12与受热段流道11呈均匀蜂窝状排布，冷却段间隔区32与冷却段流道31呈均匀蜂窝状排布，过渡段间隔区与过渡段流道呈均匀蜂窝状排布。在均热板的受热段设计成更小尺寸、更密集排布的蜂窝状结构的流道，强化受热段流道11的底部的液池沸腾，在均热板开始工作时，能够更快地过渡到核态沸腾状态，增大受热段(或称为蒸发段)的换热系数，减少过热度，改善均热板的启动性能。在冷却段流道31设计成更加密集排布的蜂窝状的流道结构，增加凝结表面，促进气相工质的冷凝。
实施例4、
本实施例的主要结构与实施例1相同，相同之处不再赘述，与实施例1的不同之处在于：
如图3所示，过渡段的一端连接有向一侧弯折的冷却段。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种吹胀式均热板，其特征在于：包括铝质的均热板主体，均热板主体内设有供工质相变的流道，流道凸出于均热板主体的表面，均热板主体还设有若干个间隔区，若干个间隔区与流道间隔设置，均热板主体包括受热段、过渡段和冷却段，过渡段位于受热段和冷却段之间，受热段位于均热板主体的下部，冷却段位于均热板主体的上部，受热段设有若干个受热段流道，冷却段设有若干个冷却段流道，过渡段设有若干个过渡段流道，过渡段流道的水力直径大于受热段流道和冷却段流道；受热段还包括位于受热段流道之间的若干个受热段间隔区，冷却段还包括位于冷却段流道之间的若干个冷却段间隔区，过渡段还包括位于过渡段流道之间的若干个过渡段间隔区。
2.按照权利要求1所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：受热段间隔区为圆形或者六边形，冷却段间隔区为圆形或者六边形。
3.按照权利要求2所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：受热段间隔区与受热段流道呈均匀蜂窝状排布，冷却段间隔区与冷却段流道呈均匀蜂窝状排布，过渡段间隔区与过渡段流道呈均匀蜂窝状排布。
4.按照权利要求2所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：过渡段流道为若干个平行的直流道。
5.按照权利要求1所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：过渡段的一端连接有向一侧弯折的冷却段。
6.按照权利要求5所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：过渡段的另外一端连接有向一侧弯折的受热段。
7.按照权利要求1所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：间隔区设有若干个穿过均热板的定位孔。
8.按照权利要求1所述的一种吹胀式均热板，其特征在于：流道凸出于均热板主体一侧或者两侧的表面。
9.一种权利要求1至8任意一项所述的吹胀式均热板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一、准备两块铝板，在两块铝板上印刷设计好图案的阻轧剂，并将两块铝板对齐并盖合在一起；
步骤二、热轧、冷轧形成复合板；
步骤三、向复合板内通入高压气体，使得印刷有阻轧剂的部分胀起，形成流道，并在入口处焊接注液管道；
步骤四、通过注液管道对复合板抽真空，并注入相变工质，再在入口处切除注液管，并焊接密封形成吹胀式铝质均热板。
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