CN113701536A - 一种带储液芯的超薄均热板散热器及其使用方法 - Google Patents

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杨鑫
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Abstract

本发明公开了一种带储液芯的超薄均热板散热器，包括上盖板、下盖板、吸液芯和储液芯。吸液芯通过烧结的方式焊接在下盖板的腔体壁面上；储液芯通过烧结的方式焊接在热源区域的吸液芯上；上盖板通过扩散焊等方法焊接到下盖板的凸台上，形成超薄均热板散热器；超薄均热板散热器经过抽真空后注入工质。采用上述结构的优点是：在热源区域增加储液芯，增加在热源区域的储液量，防止在高功率下，热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能，同时，维持热源区域外蒸汽通道的高度不变，有充足的蒸汽通道使蒸汽扩散，从而保持良好的均热性能。

Description

一种带储液芯的超薄均热板散热器及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种面向电子散热领域的超薄散热器，尤其涉及一种带储液芯的超薄均热板散热器。
背景技术
随着5G智能移动设备的普及，电子设备朝高性能化和轻薄化方向发展，目前主流的5G智能移动设备的发热功率高达5～12W，而厚度仅为6～7mm，电子移动设备内部狭窄的空间限制了散热器件的尺寸，因此，狭窄空间内高热流密度散热问题成为当前的研究热点。
由于均热板均有导热系数高、均温性好、体积小、结构紧凑等优点，当前，普遍采用厚度器件总厚度低于1mm的超薄均热板作为5G智能移动设备的散热器件。然而，当超薄均热板的总厚度小于0.6mm时，由于厚度方向的限制，通常省去上盖板(冷凝器)的吸液芯，而只保留下盖板(蒸发器)的吸液芯，起回流冷凝液相工质至热量输入区域的作用。为了提供充足的蒸汽通道，超薄均热板的吸液芯的厚度一般低于0.1mm，这严重降低了超薄均热板在高功率下的回流能力，造成热量输入区域出现烧干现象，从而降低了超薄均热板的最大传热能力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种带储液芯的超薄均热板散热器，通过在热量输入区域(即热源区域)的吸液芯上部增加一块与热源面积相近的储液芯，既可在热源区域外提供充足的蒸汽通道，又可增加热源区域高度方向上的毛细孔以提供毛细力，从而起到储液的作用，以防止超薄均热板在高功率下发生烧干，进而提升超薄均热板的最大传热能力。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种带储液芯的超薄均热板散热器，包括上盖板、下盖板、吸液芯和储液芯；所述吸液芯(3)位于上盖板(1)、下盖板(2)之间形成的空间腔体内，所述吸液芯(3)上方设置有储液芯(4)。
所述的上盖板为超薄均热板散热器的冷凝器，其外形可根据应用场合制作成任意形状的平板，其材质可为铜、不锈钢、铝等。
所述的下盖板为超薄均热板散热器的蒸发器，其为四周具有凸台的平板，四周凸台与下壁面包围形成腔体，其外形与所述的上盖板相同，其材质与所述的上盖板相同。
所述的吸液芯为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起回流冷凝液相工质的作用，其外形与所述的下盖板的内部腔体相同，其材质可为铜、不锈钢、铝等。
所述的储液芯为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起储存冷凝液相工质的作用，其内部平均孔径为所述的吸液芯平均孔径的1～3倍，其面积为热源面积的1～2倍，其外形一般为方形，其材质与所述的吸液芯相同。
所述的吸液芯和所述的储液芯为丝网、烧结金属粉粒、泡沫金属等。
所述的吸液芯通过烧结的方式焊接在下盖板的腔体壁面上。
所述的储液芯通过烧结的方式焊接在热源区域的吸液芯上。
所述的上盖板通过扩散焊等方法焊接到所述的下盖板的凸台上，形成超薄均热板散热器。
所述的超薄均热板散热器经过抽真空后注入工质。
所述的工质可为水、丙酮、醇类、醇类的水溶液等。
本发明一种带储液芯的超薄均热板散热器件的运行方式如下：
液相工质吸收热源区域的热量后，相变成蒸汽，并在蒸汽通道内扩散，在上盖板冷凝成液相后，与下盖板上的吸液芯接触，在吸液芯毛细压力的作用下，液相工质回流至热源区域，而储液芯增加了热源区域沿超薄均热板散热器高度方向上毛细能力，从而提供储液能力，防止在高功率下热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能。
本发明与现有的技术相比，具有以下的优点：
本发明通过在热源区域增加储液芯，增加在热源区域的储液量，防止在高功率下，热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能，同时，维持热源区域外蒸汽通道的高度不变，有充足的蒸汽通道使蒸汽扩散，从而保持良好的均热性能。
附图说明
图1是本发明一种带储液芯的超薄均热板散热器件的结构示意图(侧视图)。
图2是本发明的内部结构俯视图。
图1和图2标号说明：1、上盖板；2、下盖板；3、吸液芯；4、储液芯。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。所述实施例的示例在附图中给出，图中自始至终使用相同或类似的符号来表示相同或类似结构的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例只是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例是一种带储液芯的超薄均热板散热器，包括上盖板1、下盖板2、吸液芯3和储液芯4。
所述的上盖板1为超薄均热板散热器的冷凝器，其外形可根据应用场合制作成任意形状的平板，其材质为铜材。
所述的下盖板2为超薄均热板散热器的蒸发器，其为四周具有凸台的平板，四周凸台与下壁面包围形成腔体，其外形与所述的上盖板1相同，其材质与所述的上盖板1相同。
所述的吸液芯3为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起回流冷凝液相工质的作用，其外形与所述的下盖板2的内部腔体相同，其材质为铜材。
所述的储液芯4为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起储存冷凝液相工质的作用，其内部平均孔径为所述的吸液芯3平均孔径的1～3倍，其面积为热源面积的1～2倍，其外形一般为方形，其材质与所述的吸液芯3相同。
所述的吸液芯3和所述的储液芯4为铜丝网、烧结铜粉、泡沫铜等。
所述的吸液芯3通过烧结的方式焊接在下盖板的腔体壁面上。
所述的储液芯4通过烧结的方式焊接在热源区域的吸液芯上。
所述的上盖板1通过扩散焊等方法焊接到所述的下盖板2的凸台上，形成超薄均热板散热器。
所述的超薄均热板散热器经过抽真空后注入工质。
所述的工质可为水、丙酮、醇类、醇类的水溶液等。
本发明一种带储液芯的超薄均热板散热器件的运行方式如下：
液相工质吸收热源区域的热量后，相变成蒸汽，并在蒸汽通道内扩散，在上盖板1冷凝成液相后，与下盖板2上的吸液芯3接触，在吸液芯3毛细压力的作用下，液相工质回流至热源区域，而储液芯4增加了热源区域沿超薄均热板散热器高度方向上毛细能力，从而提供储液能力，防止在高功率下热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能。
实施例2
如图1所示，本实施例是一种带储液芯的超薄均热板散热器，包括上盖板1、下盖板2、吸液芯3和储液芯4。
所述的上盖板1为超薄均热板散热器的冷凝器，其外形可根据应用场合制作成任意形状的平板，其材质为不锈钢。
所述的下盖板2为超薄均热板散热器的蒸发器，其为四周具有凸台的平板，四周凸台与下壁面包围形成腔体，其外形与所述的上盖板1相同，其材质与所述的上盖板1相同。
所述的吸液芯3为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起回流冷凝液相工质的作用，其外形与所述的下盖板2的内部腔体相同，其材质为不锈钢。
所述的储液芯4为多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起储存冷凝液相工质的作用，其内部平均孔径为所述的吸液芯3平均孔径的1～3倍，其面积为热源面积的1～2倍，其外形一般为方形，其材质与所述的吸液芯3相同。
所述的吸液芯3和所述的储液芯4为不锈钢丝网、烧结不锈钢粉、泡沫不锈钢等。
所述的吸液芯3通过烧结的方式焊接在下盖板的腔体壁面上。
所述的储液芯4通过烧结的方式焊接在热源区域的吸液芯上。
所述的上盖板1通过扩散焊等方法焊接到所述的下盖板2的凸台上，形成超薄均热板散热器。
所述的超薄均热板散热器经过抽真空后注入工质。
所述的工质可为水、丙酮、醇类、醇类的水溶液等。
本发明一种带储液芯的超薄均热板散热器件的运行方式如下：
液相工质吸收热源区域的热量后，相变成蒸汽，并在蒸汽通道内扩散，在上盖板1冷凝成液相后，与下盖板2上的吸液芯3接触，在吸液芯3毛细压力的作用下，液相工质回流至热源区域，而储液芯4增加了热源区域沿超薄均热板散热器高度方向上毛细能力，从而提供储液能力，防止在高功率下热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能。
尽管已经描述了本发明的实施例，本领域的相关技术人员可以理解为：在不脱离本发明宗旨的原理和情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换及变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：包括上盖板(1)、下盖板(2)、吸液芯(3)和储液芯(4)；所述吸液芯(3)位于上盖板(1)、下盖板(2)之间形成的空间腔体内，所述吸液芯(3)上方设置有储液芯(4)。
2.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述的上盖板为超薄均热板散热器的冷凝器。
3.根据权利要求2所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述上盖板的材质选自铜、不锈钢或铝。
4.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述下盖板为超薄均热板散热器的蒸发器。
5.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于，所述下盖板的四周具有凸台的平板，四周凸台与下壁面包围形成腔体，其外形与所述的上盖板相同，其材质与所述的上盖板相同。
6.根据权利要求1所述的一种带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述的吸液芯为丝网、烧结金属粉粒或泡沫金属多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起回流冷凝液相工质的作用，其外形与所述的下盖板的内部腔体相同，所述吸液芯材质材质为铜、不锈钢或铝。
7.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述储液芯为丝网、烧结金属粉粒或泡沫金属多孔介质，其内部具有相互连接的、且与外界相通的细小孔状结构，起储存冷凝液相工质的作用，其内部平均孔径为所述的吸液芯平均孔径的1～3倍，其面积为热源面积的1～2倍，其外形为方形，所述储液芯的材质与所述的吸液芯相同。
8.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述吸液芯通过烧结的方式焊接在下盖板的腔体壁面上；所述储液芯通过烧结的方式焊接在热源区域的吸液芯上；所述上盖板通过扩散焊方法焊接到所述的下盖板的凸台上，形成超薄均热板散热器；所述的超薄均热板散热器经过抽真空后注入工质。
9.根据权利要求1所述带储液芯的超薄均热板散热器，其特征在于：所述的工质包括水、丙酮、醇类、醇类的水溶液。
10.一种权利要求1～9任一项所述带储液芯的超薄均热板散热器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
液相工质吸收热源区域的热量后，相变成蒸汽，并在蒸汽通道内扩散，在上盖板冷凝成液相后，与下盖板上的吸液芯接触，在吸液芯毛细压力的作用下，液相工质回流至热源区域，而储液芯增加了热源区域沿超薄均热板散热器高度方向上毛细能力，从而提供储液能力，防止在高功率下热源区域因水量不足而发生烧干，从而提高超薄均热板散热器在高功率下的传热性能。
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