CN116428898A - 管板一体式均温板及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及均温板的技术领域，公开了管板一体式均温板，包括上板和多个金属管，各个金属管与上板呈一体成型布置，金属管的一端与上板呈连接布置，金属管的另一端沿背离上板的方向呈延伸布置，金属管的内壁设有管毛细层，上板铺设有板毛细层，管毛细层和板毛细层分别由金属粉加工制成，管毛细层和板毛细层呈连贯对接布置。由于多个金属管与上板呈一体成型布置，因此，制造时无需焊料，降低成本且便于制造，并且，由于管毛细层和板毛细层之间呈连贯布置，极大降低热阻，便于热量的传导，从而提高导热效果，进而提高对热源的散热效果。

Description

管板一体式均温板及制造方法

技术领域

本发明专利涉及均温板的技术领域，具体而言，涉及管板一体式均温板及制造方法。

背景技术

电脑主机在工作的时候会产生大量的热，如果不将这些热量及时散发出去，轻则导致死机，重则导致主机的零件烧毁；因此，需要设置散热器，实现对主机内部元件进行散热。

散热器包括散热金属管、散热鳍片和均温板，均温板传导热量，通过各个散热金属管和各个散热鳍片的配合实现散热。

目前，为了增加金属管的散热效果，散热金属管生产制造时，在散热金属管的内部附上铜粉层；例如，公开号为CN217721903U的在先专利，公开了一种混合支撑结构的3DVC散热器，包括散热器基板，铜粉，铜粉柱，折叠FIN，上盖，沟槽管，铜粉柱由铜柱和烧结铜粉圈组合而成，且铜粉烧结于散热器基板上，折叠FIN与铜粉柱中的铜柱焊接于散热器基板上，铜粉柱上的烧结铜粉圈与铜粉相接触，且铜粉柱位于散热器中部热源接触端，上盖焊接于散热器基板上并与铜粉柱及折叠FIN接触面焊接，沟槽管焊接于上盖上。

现有技术中，沟槽管与上盖采用焊接的方式实现组装，易导致工质相变时气密性不佳，导致工质的泄露；同时，基板的铜粉与沟槽管缺乏配合，影响导热效果。

发明内容

本发明的目的在于提供管板一体式均温板及制造方法，旨在解决现有技术中，散热器的导热效果不佳的问题。

本发明是这样实现的，管板一体式均温板，包括上板和多个金属管，各个所述金属管与所述上板呈一体成型布置，所述金属管的一端与所述上板呈连接布置，所述金属管的另一端沿背离所述上板的方向呈延伸布置，所述金属管的内壁设有管毛细层，所述上板铺设有板毛细层，所述管毛细层和所述板毛细层分别由金属粉加工制成，所述管毛细层和所述板毛细层呈连贯对接布置。

进一步的，所述金属管的内壁呈围合柱状布置，所述管毛细层呈平铺状抵触所述金属管的内壁，且所述管毛细层覆盖整个所述金属管的内壁。

进一步的，所述金属管包括上管段和下管段，所述上管段和所述下管段沿直线呈对接布置，且所述上管段和所述下管段呈一体成型布置；所述上管段的内部形成上管壁，所述下管段的内部形成下管壁，所述上管壁与所述下管壁呈错位布置，所述上管段的管径大于所述下管段的管径，所述管毛细层同步铺设在所述上管壁和所述下管壁，所述上管壁的管毛细层的厚度大于与所述下管壁的管毛细层的厚度。

进一步的，所述金属管包括上管段和下管段，所述上管段和所述下管段沿直线呈对接布置，且所述上管段和所述下管段呈一体成型布置；所述上管段的管壁厚度小于所述下管段的管壁厚度。

进一步的，所述上板与所述金属管通过腔口呈连通布置，所述腔口用于供受热蒸发气化的工质沿所述上板流动至所述管腔；所述管毛细层用于导流液化状工质回流至所述板毛细层。

进一步的，所述管板一体式均温板包括铜底板，所述铜底板包括所述上板和下板，所述上板和所述下板呈组装布置，所述下板与热源呈对应或抵触布置，所述下板用于吸收热量，所述上板和所述下板形成底板腔，所述底板腔与所述金属管的内部呈连通布置，所述下板的内壁设有下毛细层；

所述下毛细层包括纵毛细段和下毛细段，所述纵毛细段的上部与所述板毛细层呈对接布置，所述纵毛细段的下部与下毛细段呈连贯对接布置，所述下毛细段与所述下板呈水平铺设布置；液化状工质沿所述上毛细段回流至所述纵毛细段再回流至所述下毛细段。

进一步的，所述管板一体式均温板包括散热鳍片组，所述散热鳍片组包括多个鳍片体，各个所述鳍片体呈间隔叠放布置，各个所述金属管同步贯穿各个所述鳍片体，所述鳍片体用于传导和散热所述金属管的热量。

管板一体式均温板的制造方法，包括上板、下板和多个金属管，具体步骤如下：

(1)、采用锻造结合CNC加工的方式，制成一体成型布置的上板和多个金属管，一体成型布置的上板和多个金属管形成多管金属板件；

(2)、清洗所述多管金属板件，去除锻造及CNC加工残留的油脂；

(3)、填粉作业，将金属粉填铺在所述金属管的内壁以及所述上板的内壁，再毛细烧结作业形成管毛细层和板毛细层，且所述管毛细层和所述板毛细层呈连贯对接布置；

(4)、所述多管金属板件与所述下板采用扩散焊的方式进行焊接，且所述多管金属板件与下板形成同一腔体；

(5)、将散热鳍片组与各个所述金属管呈组装布置。

进一步的，在步骤(3)中，采用中心棒插设至所述金属管实现金属粉的填充。

与现有技术相比_，本发明提供的管板一体式均温板及制造方法，具体散热时，工质受热气化流向管腔，再通过金属管进行热量的散热，实现降温和散热，然后，降温后的工质转为液态，且液态工质沿管毛细层回流至板毛细层，如此循环实现对热源的热量吸收和散发，满足对电脑等电子设备的散热；同时，由于金属管与上板呈一体成型，制造时无需焊料，降低成本且便于制造，并且，由于管毛细层和板毛细层之间呈连贯布置，降低热阻，便于热量的传导，从而提高导热效果，进而提高对热源的散热效果。

附图说明

图1是本发明提供的管板一体式均温板的剖面示意图；

图2是本发明提供的管板一体式均温板的A部放大示意图；

图3是本发明提供的管板一体式均温板的管毛细层和板毛细层的剖面示意图；

图4是本发明提供的管板一体式均温板的铜底板和金属管的剖面示意图；

图5是本发明提供的管板一体式均温板的立体示意图；

图6是本发明提供的管板一体式均温板的制造方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-6所示，为本发明提供的较佳实施例。

管板一体式均温板，包括上板11和多个金属管2，各个金属管2与上板11呈一体成型布置，金属管2的一端与上板11呈连接布置，金属管2的另一端沿背离上板11的方向呈延伸布置，金属管2的内壁设有管毛细层4，上板11铺设有板毛细层3，管毛细层4和板毛细层3分别由金属粉加工制成，管毛细层4和板毛细层3呈连贯对接布置。

上述的管板一体式均温板，具体散热时，工质受热气化流向管腔21，再通过金属管2进行热量的散热，实现降温和散热，然后，降温后的工质转为液态，且液态工质沿管毛细层4回流至板毛细层3，如此循环实现对热源的热量吸收和散发，满足对电脑等电子设备的散热；同时，由于金属管2与上板11呈一体成型，制造时无需焊料，降低成本且便于制造，并且，由于管毛细层4和板毛细层3之间呈连贯布置，降低热阻，便于热量的传导，从而提高导热效果，进而提高对热源的散热效果。

上板11为均温板，用于传导热量，便于热量传导至各个金属管2。

金属管2可以是铜管，金属也可以是铝管，金属也可以是铜合金，金属管2也可以是铝合金。

管板一体式均温板包括铜底板1，铜底板1包括上板11和下板12，上板11和下板12采用扩散焊的方式进行焊接。

铜底板1用于吸收热源，实现对热源的吸收，进而实现散热。

工质为导热液，导热液的沸点较低，易吸热蒸发，变成气体，在压力差的作用下，流动至金属管2，再经过液化放出热量，凝结变成液体回流至铜底板1，如此往返，提高散热器的散热效果。

甚至，工质可以是水源。

金属管2的内壁呈围合柱状布置，管毛细层4呈平铺状抵触金属管2的内壁，且管毛细层4覆盖整个金属管2的内壁；这样，在管毛细层4的作用下，提高热量的传导效果，从而提高金属管2的散热效果。

各个金属管2呈阵列间隔对应布置，实现多区域进行散热，提高对热源的散热效果。

金属管2包括上管段和下管段，上管段和下管段沿直线呈对接布置，且上管段和下管段呈一体成型布置；便于金属管2的生产和制造，且降低热阻，便于热量的传导，从而便于热量的散发。

上板11与金属管2通过腔口呈连通布置，腔口用于供受热蒸发气化的工质沿上板11流动至管腔21；管毛细层4用于导流液化状工质回流至板毛细层3。

这样，在腔口的作用下，实现底板腔13与管腔21的连通，使受热蒸发气化的工质流动至管腔21，实现将热量的传导，从而起到散热作用；同时，在管毛细层4和板毛细层3配合作用下，实现液化状工质的回流，实现循环散热。

管板一体式均温板包括铜底板1，铜底板1包括上板11和下板12，上板11和下板12呈组装布置，下板12与热源呈对应或抵触布置，下板12用于吸收热量，上板11和下板12形成底板腔13，底板腔13与金属管2的内部呈连通布置，下板12的内壁设有下毛细层5。

这样，实现受热蒸发气化的工质流动至管腔21，散热液化的工质的回流，实现循环散热；并且，底板腔13与金属管2的内部呈连通布置，这样的气密性更佳，避免工质的泄露，提高使用寿命。

下毛细层5包括纵毛细段51和下毛细段52，纵毛细段51的上部与板毛细层3呈对接布置，纵毛细段51的下部与下毛细段52呈连贯对接布置，下毛细段52与下板12呈水平铺设布置；液化状工质沿上毛细段回流至纵毛细段51再回流至下毛细段52。

这样，液化状工质的回流是沿板毛细层3、纵毛细段51到下毛细段52，实现蒸发气化与液化回流呈分开，实现循环散热，也就实现不间断吸收热量，提高热量的吸收效果以及提高散热效果。

管板一体式均温板包括散热鳍片组，散热鳍片组包括多个鳍片体，各个鳍片体呈间隔叠放布置，各个金属管2同步贯穿各个鳍片体，鳍片体用于传导和散热金属管2的热量。

通过各个金属管2将热量均匀地分布到各个鳍片体上，通过各个鳍片体朝外疏散热量，从而使热量不会堆积，实现散热。

金属粉实施例一：

金属粉为铜粉，金属管2为铜管，则管毛细层4和板毛细层3分别由铜粉加工制成，形成铜粉层，铜粉层呈连贯布置。

金属粉实施例二：

金属粉为铝粉，金属管2为铝管，则管毛细层4和板毛细层3分别由铝粉加工制成，形成铝粉层，铝粉层呈连贯布置。

金属粉实施例三：

金属管2为合金管，可以是铝铜合金，金属粉为铜粉，则管毛细层4和板毛细层3分别由铜粉加工制成，形成铜粉层，铜粉层呈连贯布置。

或者，金属粉为铝粉，则管毛细层4和板毛细层3分别由铝粉加工制成，形成铝粉层，铝粉层呈连贯布置。

金属管2实施例一：

上管段的内部形成上管壁，下管段的内部形成下管壁，上管壁与下管壁呈错位布置，上管段的管径大于下管段的管径，管毛细层4同步铺设在上管壁和下管壁，上管壁的管毛细层4的厚度大于与下管壁的管毛细层4的厚度。

上管段所对应的管毛细层4的厚度大于下管段所对应的管毛细层4的厚度，也就是说，上管段的热量传导效果更强，便于将热量快速传导至金属管2的上部，从而利用散热鳍片组将热量散发；这样设置的好处是使热量更快速传导和转移，极大提高散热效果。

金属管2实施例二：

金属管2包括上管段和下管段，上管段和下管段沿直线呈对接布置，且上管段和下管段呈一体成型布置；上管段的管壁厚度小于下管段的管壁厚度。

这样，上管段的管壁厚度越小，能加速将热量传导至便于热量传导至散热鳍片组以及更加快速将热量朝外散发，提高散热效果。

管板一体式均温板的制造方法，包括上板11、下板12和多个金属管2，具体步骤如下：

(1)、采用锻造结合CNC加工的方式，制成一体成型布置的上板11和多个金属管2，一体成型布置的上板11和多个金属管2形成多管金属板件；

(2)、清洗所述多管金属板件，去除锻造及CNC加工残留的油脂；

(3)、填粉作业，将金属粉填铺在所述金属管2的内壁以及所述上板11的内壁，再毛细烧结作业形成管毛细层4和板毛细层3，且所述管毛细层4和所述板毛细层3呈连贯对接布置；

(4)、多管金属板件与下板12采用扩散焊的方式进行焊接，且多管金属板件与下板12形成同一腔体；

(5)、将散热鳍片组与各个所述金属管2呈组装布置。

上述的管板一体式均温板的制造方法，通过锻造结合CNC加工的方式实现上板11和多个金属管2呈一体成型布置，这样，制造时，无需采用焊料，即无需使用焊膏，降低成本且便于制造，上板11和多个金属管2形成多管金属板件，然后，多管金属板件填充金属粉，再经过毛细烧结形成连贯布置的管毛细层4和板毛细层3，在管毛细层4和板毛细层3的作用下，便于热量的传导和液化状工质的回流。

并且，多管金属板件与下板12采用扩散焊的方式进行焊接，也无需采用焊料，即无需使用焊锡膏，降低成本且便于制造。

在步骤(3)中，采用中心棒插设至金属管2实现金属粉的填充，实现金属粉的填充。

具体锻造作业时，锻造模具置于锻造炉中，将铜原料上料至锻造模具，然后，高温加热直至散热器成型，然后，再热处理，清理，主要是去除散热器的表面氧化皮。

或者，上板11和多个金属管2可以采用3D打印的方式实现上板11和多个金属管2呈一体成型。

或者，上板11和多个金属管2可以采用CNC数控加工的方式实现上板11和多个金属管2呈一体成型。

另外，在步骤(4)后，对散热器的气密性进行检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.管板一体式均温板，其特征在于，包括上板和多个金属管，各个所述金属管与所述上板呈一体成型布置，所述金属管的一端与所述上板呈连接布置，所述金属管的另一端沿背离所述上板的方向呈延伸布置，所述金属管的内壁设有管毛细层，所述上板铺设有板毛细层，所述管毛细层和所述板毛细层分别由金属粉加工制成，所述管毛细层和所述板毛细层呈连贯对接布置。

2.如权利要求1所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述金属管的内壁呈围合柱状布置，所述管毛细层呈平铺状抵触所述金属管的内壁，且所述管毛细层覆盖整个所述金属管的内壁。

3.如权利要求1所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述金属管包括上管段和下管段，所述上管段和所述下管段沿直线呈对接布置，且所述上管段和所述下管段呈一体成型布置；所述上管段的内部形成上管壁，所述下管段的内部形成下管壁，所述上管壁与所述下管壁呈错位布置，所述上管段的管径大于所述下管段的管径，所述管毛细层同步铺设在所述上管壁和所述下管壁，所述上管壁的管毛细层的厚度大于与所述下管壁的管毛细层的厚度。

4.如权利要求1所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述金属管包括上管段和下管段，所述上管段和所述下管段沿直线呈对接布置，且所述上管段和所述下管段呈一体成型布置；所述上管段的管壁厚度小于所述下管段的管壁厚度。

5.如权利要求1-4任意一项所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述上板与所述金属管通过腔口呈连通布置，所述腔口用于供受热蒸发气化的工质沿所述上板流动至所述管腔；所述管毛细层用于导流液化状工质回流至所述板毛细层。

6.如权利要求5所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述管板一体式均温板包括铜底板，所述铜底板包括所述上板和下板，所述上板和所述下板呈组装布置，所述下板与热源呈对应或抵触布置，所述下板用于吸收热量，所述上板和所述下板形成底板腔，所述底板腔与所述金属管的内部呈连通布置，所述下板的内壁设有下毛细层；

所述下毛细层包括纵毛细段和下毛细段，所述纵毛细段的上部与所述板毛细层呈对接布置，所述纵毛细段的下部与下毛细段呈连贯对接布置，所述下毛细段与所述下板呈水平铺设布置；液化状工质沿所述上毛细段回流至所述纵毛细段再回流至所述下毛细段。

7.如权利要求1-4任意一项所述的管板一体式均温板，其特征在于，所述管板一体式均温板包括散热鳍片组，所述散热鳍片组包括多个鳍片体，各个所述鳍片体呈间隔叠放布置，各个所述金属管同步贯穿各个所述鳍片体，所述鳍片体用于传导和散热所述金属管的热量。

8.管板一体式均温板的制造方法，其特征在于，包括上板、下板和多个金属管，具体步骤如下：

(1)、采用锻造结合CNC加工的方式，制成一体成型布置的上板和多个金属管，一体成型布置的上板和多个金属管形成多管金属板件；

(2)、清洗所述多管金属板件，去除锻造及CNC加工残留的油脂；

(3)、填粉作业，将金属粉填铺在所述金属管的内壁以及所述上板的内壁，再毛细烧结作业形成管毛细层和板毛细层，且所述管毛细层和所述板毛细层呈连贯对接布置；

(4)、所述多管金属板件与所述下板采用扩散焊的方式进行焊接，且所述多管金属板件与下板形成同一腔体；

(5)、将散热鳍片组与各个所述金属管呈组装布置。

9.如权利要求8所述的管板一体式均温板的制造方法，其特征在于，在步骤(3)中，采用中心棒插设至所述金属管实现金属粉的填充。

Images