CN201387267Y - 一种环路热管散热器 - Google Patents

Abstract

一种环路热管散热器，包括设于同一金属空腔内的蒸发器和补偿器，蒸发器和补偿器之间连接有毛细结构；空腔内充有工质，空腔外依次连接有气管，冷凝管，液管并形成工质循环回路，所述冷凝管与补偿器表面连接。本实用新型的补偿器与冷凝器的表面连接，可以带走补偿器部分热泄漏，使得工质的过冷度降低，从而冷凝管的温度更加均匀，从而提高整体性能。

Description

一种环路热管散热器

技术领域

本实用新型属于传热和电子元器件冷却领域，特别涉及一种环路热管散热器。

背景技术

平板式环路热管是一种可以减少环路热管与发热元件间的接触热阻，高效的传热装置。说明书附图1为一种平板式环路热管的示意图。其主要包括蒸发器11，补偿器13，气管2，冷凝管3，液管4。蒸发器11与补偿器13间通过毛细结构12连接。为了增强冷凝管3的散热效果，有若干翅片5连在冷凝管3上。当蒸发器11受到热负荷Q时，毛细结构12也会受热，并使吸附其上的液态工质蒸发，蒸汽沿气管2到达冷凝管3，释放热量Q，变成过冷流体，再沿液管4回到毛细结构12，完成热量传递及工质循环的过程。

背景技术中由于蒸发器11和补偿器13相连在一起，传递到蒸发器11上的热负荷Q除了大部分使工质蒸发沿管道传到冷凝器3，还有一部分直接传递到补偿器13。直接传递到补偿器13的这部分热量称为热泄漏QL，要维持补偿器13的工作温度T，传统情况下热泄漏QL需由从冷凝管3回来的工质达到一个更大的过冷度来抵消。其数学表达式为：

QL＝m*cp*(T-Tsc)＝(Q-QL)/hL*cp*(T-Tsc)                (式1)

其中，m为工质的流量，cp为液态工质的比热容，T为补偿器13的温度，Tsc为从液管4进入补偿器13的工质的温度，hL为工质的相变潜热。

因此，冷凝器3出口的温度必须为过冷液体。也就是说，冷凝器3上可能有较长一段区间内的工质需为液体，而不是与补偿器13相同的两相温度(工作温度)。这将降低冷凝器13的性能，反过来又将影响工作温度，使补偿器13和蒸发器11的温度上升。

在蒸发器11与补偿器13结构不变的情况下，相同的测试条件下，热泄漏QL可以认为不变。这部分热泄漏QL在传统的情况下，只靠工质的过冷度来抵消，导致冷凝管13性能的下降。如果采取了其它措施带走一部分热泄漏QL，则所需要的过冷度将减小。

假设采用其它措施带走的一部分热泄漏为QC，

QL-QC＝m*cp*(T-Tsc)＝(Q-QL)/hL*cp*(T-Tsc)        (式2)

对比式1，可以发现此时Tsc的温度将会上升，更接近T，即冷凝管3内的温度更均匀，效率将得到提升，反过来，将使补偿器13和蒸发器11的温度下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，设计一种能有效带走热泄露，减少补偿器所需液管进入的过冷度，使冷凝管内的温度更均匀，散热效率更高的环路热管散热器。

为了实现上述技术目的，本实用新型包括如下技术特征：一种环路热管散热器，包括设于同一金属空腔内的蒸发器和补偿器，蒸发器和补偿器之间连接有毛细结构；空腔内充有工质，空腔外依次连接有气管，冷凝管，液管并形成工质循环回路，所述冷凝管外表面与补偿器外表面相连接。

补偿器与冷凝管表面连接，针对的是目前热泄露需要由液体工质的过冷度来抵消，使得冷凝管内的温度不均匀，降低了冷凝管的性能，从而影响整体性能的情况。通过冷凝管与补偿器外表面连接，冷凝管可以带走部分热泄露，使工质的过冷度降低，冷凝管的温度更均匀，改善整体性能。该结构也使得整个散热器更加紧凑，适合电子设备小型化的要求。

更进一步的，所述冷凝管外表面连接有若干翅片，冷凝管通过翅片与补偿器外表面连接。翅片的设置增加了冷凝器冷凝的面积，增加冷凝效果。

所述的若干个翅片分别连接有基板，基板与补偿器的外表面连接。若干个翅片先是与基板连接，然后通过基板与补偿器表面进行面连接，这样增大了对补偿器的冷却面积，避免了局部冷凝带来的冷凝不均匀的问题，同时也增大了冷却效率。

为了进一步提高冷却效率，并且使得结构紧凑，所述基板与补偿器的外表面一体连接。

更进一步的，所述冷凝管为设有若干U形弯曲的管，翅片与冷凝管垂直；所述空腔为铜、或镍、或铜镍合金制成的立方形空腔。

本实用新型与现有技术相比，不但补偿器与蒸发器一体化，而且补偿器和冷凝管也为一体化结构，结构更加紧凑，补偿器与冷凝器的表面连接，可以带走部分热泄露，使得工质的过冷度降低，冷凝管的温度更加均匀，从而提高整体性能。

附图说明

图1为背景技术中的环路热管散热器的结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型的外部立体视图。

具体实施方式

如图2、3所示，一种环路热管散热器。其主体为空腔1。空腔1为一金属包围的空心结构，其采用导热性好的金属板材料制造，如铜、镍、铝或其混合物。空腔1内部有毛细结构12，将空腔1分成了蒸发器11和补偿器13。环路热管内充有某种工质，沿工质循环流动的方向，空腔1依次连接有气管2，冷凝管3，液管4，并形成工质循环回路。冷凝管3上有翅片52。翅片52连接在基板51上。基板51同时与空腔1中的补偿器13相连。冷凝管3带有U形弯曲，基板51与空腔1中的补偿器13外表面一体连接，空腔1中的蒸发器11与发热元件6直接相连或者通过某种导热胶相连。

发热元件工作时，环路热管的蒸发器11也在受热，其内的工质吸收潜热蒸发，产生的蒸汽沿气管2流动，在冷凝管3的壁面上冷凝，释放热量，变成液体。释放的热量通过翅片51向环境传递。冷凝成液体的工质，通过液管4流动，重新回到空腔1。通过工质的蒸发冷凝循环，完成将热量从蒸发器11带到冷凝管3的目的。从蒸发器11到补偿器13的部分热泄漏通过基板51和翅片52直接向环境传递。由此，需要由液态工质抵消的热泄漏得到减小。故液体工质所需要的过冷度下降，使冷凝器的温度更均匀，性能提升，从而改善环路热管的整体性能。

以上仅为本实用新型代表说明的较佳实施例，并不局限本实用新型实施范围，即不偏离本实用新型申请专利范围所作之均等变化与修饰，仍属于本实用新型之涵盖范围。

Claims (6)

1、一种环路热管散热器，其特征在于：包括设于同一金属空腔(1)内的蒸发器(11)和补偿器(13)，蒸发器(11)和补偿器(13)之间连接有毛细结构(12)；空腔(1)内充有工质，空腔(1)外依次连接有气管(2)，冷凝管(3)，液管(4)并形成工质循环回路，所述冷凝管(3)外表面与补偿器(13)外表面相连接。

2、根据权利要求1所述的环路热管散热器，其特征在于：所述冷凝管(3)外表面连接有若干翅片(52)，冷凝管(3)通过翅片(52)与补偿器(13)外表面连接。

3、根据权利要求2所述的环路热管散热器，其特征在于：所述的若干个翅片(52)分别连接有基板(51)，基板(51)与补偿器(13)的外表面连接。

4、根据权利要求3所述的环路热管散热器，其特征在于：所述基板(51)与补偿器(13)的外表面一体连接。

5、根据权利要求2～4任一项所述的环路热管散热器，其特征在于：所述冷凝管(3)为设有若干U形弯曲的管，翅片(52)与冷凝管(3)垂直。

6、根据权利要求5所述的环路热管散热器，其特征在于：所述空腔(1)为铜、或镍、或铜镍合金制成的立方形空腔。

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