CN203642761U - 一种超导热柱 - Google Patents
一种超导热柱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203642761U CN203642761U CN201320894214.9U CN201320894214U CN203642761U CN 203642761 U CN203642761 U CN 203642761U CN 201320894214 U CN201320894214 U CN 201320894214U CN 203642761 U CN203642761 U CN 203642761U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- condenser pipe
- water stream
- base
- stream channel
- superconduction
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型提供一种超导热柱，包括中空的圆柱状冷凝管和圆盘状底座，所述冷凝管的底部设置为喇叭口状，所述冷凝管的顶端盖合有封盖，所述封盖的中心位置设置有供圆柱状充液细管插入的通孔，所述充液细管的外端用于密封，所述冷凝管与底座、封盖和充液细管配合组装形成中空腔体，所述中空腔体内部经抽真空后充灌有适量液体工质，所述底座的上表面位于中空腔体内的部分设置有带辐射状水流通道的沸腾强化结构。本实用新型提供的超导热柱，适用于表面积较大的需散热部件，能够实现与需散热部件表面的有效贴合，强化沸腾，保证了需散热部件的温度分布均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程热物理传导领域，尤其涉及一种超导热柱。
背景技术
热柱通过液体工质在底座的沸腾强化结构中沸腾或蒸发吸收大量热量，产生蒸汽，蒸汽在冷凝管壁处冷凝释放大量的汽化潜热，来实现热量的交换。热柱广泛应用于LED灯具、电子元器件散热等领域，热柱底部不断地吸收LED芯片或电子元器件表面的热量，液体工质在冷凝管内持续地循环汽化-冷凝过程，将汽化潜热快速地经由冷凝管壁散发到外界环境或相配套的散热设备中，从而有效控制LED芯片或电子元器件的温度，保证了其工作的稳定性和可靠性。
现有热柱的制作过程都是将冷凝管与底座等各部件组合起来后再进行内部沸腾强化结构的制作，但是，沸腾强化结构在底座上较小的空间条件下很难设计加工；另外，在市场上可以看到大部分厂家的热柱都会对冷凝管内壁做强化处理，例如沟槽结构或者类似于传统热管的烧结结构，这样在一定程度上会加强热柱冷凝管的换热效果，但是工艺复杂且成本较高。因此，现有的热柱的缺点为：（1）在应该强化传热的地方，没有强化；（2）制作工艺复杂、成本高。
中国专利CN202974005U提供了一种导热热柱，包括底座，其上表面设置有沸腾强化结构，还包括冷凝管、封盖及充液细管，所述充液细管一端用于插入封盖，另一端用于密封，所述冷凝管在底座、封盖及充液细管的配合下组装形成密闭的中空腔体，所述中空腔体内部充灌有适量液体工质，且所述底座上表面的沸腾强化结构位于冷凝管内。该专利提供的导热热柱可增强换热效果，且性能稳定，另外，还具有制作工艺简单、成本低的优点。
但随着人们对集成式大功率LED照明设备的需求越来越强，LED的集成功率越来越高，也就直接导致LED集成芯片的表面积越来越大，这就要求散热器材与集成芯片的贴合面积也增大。但是前述中国专利提供的热柱的冷凝管外径没有这么大，只是在通过增大底部底座直径的方式来增大热柱与LED集成芯片的接触面积，这样会使LED芯片的温度分布不均匀，芯片外层温度高于内层温度，严重的甚至会造成受力不均扭曲变形，影响芯片寿命。
发明内容
本实用新型要解决的问题是针对表面积较大的需散热部件只能通过增大热柱底座直径的方式来增大其与需散热部件的接触面积，这样会造成需散热部件的温度分布不均，甚至会造成受力不均扭曲变形，影响芯片寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于表面积较大的需散热部件的超导热柱。
本实用新型采用的技术方案是：一种超导热柱，包括中空的圆柱状冷凝管和圆盘状底座，所述冷凝管的底部设置为喇叭口状，所述冷凝管的顶端盖合有封盖，所述封盖的中心位置设置有供圆柱状充液细管插入的通孔，所述充液细管的外端用于密封，所述冷凝管与底座、封盖和充液细管配合组装形成中空腔体，所述中空腔体内部经抽真空后充灌有适量液体工质，所述底座的上表面位于中空腔体内的部分设置有带辐射状水流通道的沸腾强化结构。
其中，所述水流通道设置为由垂直于底座的侧壁围成的多个呈辐射状的沟槽，所述水流通道的外端为敞开式，内端为封闭式或敞开式。液体工质可在水流通道的引导下由外侧向沸腾强化结构的中心处流动，使液体工质快速地均匀分布在沸腾强化结构的表面，向上延伸的水流通道侧壁也增大了沸腾强化结构与液体工质的接触面积，有利于液体工质的快速沸腾。
或者，所述水流通道由多个辐射状的凸块间隔而成，所述凸块的内端围成圆形的储液区，相邻凸块之间的水流通道与储液区贯通。这种结构与前述地沟槽式结构所起的作用相同，而且所述凸块的表面积要小于水流通道的表面积，以给液体工质提供足够的流动空间。
进一步的，所述水流通道设置为平面或外端面高于内端面的坡面，坡面的设计更有利于液体工质的流动。
其中，所述冷凝管的内表面可以为光滑表面、沟槽表面或者喷涂有纳米结构层。
其中，所述封盖为弹性封盖，采用弹性壳体结构，其与冷凝管紧配合接触的圆弧表面光滑无毛刺。
进一步的，所述中空腔体的各组装部件通过焊接组装在一起。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型在热柱底座的上表面设置了带有辐射状水流通道强化沸腾结构，可以帮助从冷凝管冷凝流回的冷凝液迅速遍布热柱底部，即使不对冷凝管内壁进行处理，也可以达到理想的导热效果，大大提高了热传导效率，而且，底部特有的辐射状水流通道设计，强化了沸腾效率。强化沸腾结构与冷凝管壁之间有夹角，并不接触，可以在此缝隙中强化生成沸腾气泡；
同时，冷凝管与底座接触的一端为喇叭口状结构，这避免了上部冷凝管直径太大，又可与底部需散热器件尺寸配合。这样做的好处是可以增大热柱底部的有效面积，使需散热器件与底板贴合的部分温度均匀，避免了温度不均匀造成的热应力。
总之，本实用新型提供的超导热柱，适用于表面积较大的需散热部件，能够实现与需散热部件表面的有效贴合，强化沸腾，保证了需散热部件的温度分布均匀。
附图说明
图1是本实用新型的立体透视图
图2是本实用新型的主视透视图
图3是本实用新型的拆分结构示意图
图4和图5是本实用新型中沟槽式水流通道的结构示意图
图6是本实用新型中凸块间隔成的水流通道的结构示意图
图中：1-冷凝管，11-中空腔体，2-底座，3-封盖，4-充液细管，5-水流通道，51-沟槽，52-凸块，6-沸腾强化结构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
如图所示，本超导热柱，包括中空的圆柱状冷凝管1和圆盘状底座2，冷凝管1的底部设置为喇叭口状，冷凝管1的顶端盖合有封盖3，封盖3的中心位置设置有供圆柱状充液细管4插入的通孔，充液细管4的外端用于密封，冷凝管1与底座2、封盖3和充液细管4配合组装形成中空腔体11，中空腔体11内部经抽真空后充灌有适量液体工质，底座2的上表面位于中空腔体11内的部分设置有带辐射状水流通道5的沸腾强化结构6。
其中，冷凝管1为中空圆柱状，用导热系数高材料，如纯铜制作，工质蒸汽在冷凝管1壁处冷凝并在重力作用下回流，在此过程中工质释放出大量汽化潜热，冷凝后的液体工质流回到冷凝管1底部的沸腾强化结构6中，在辐射状水流通道5的引导下，液体工质快速地分布到沸腾强化结构6的表面，而底座2用导热系数高的纯铜制作，下表面需平整光滑，液体工质吸收了底座2传导的热量，在沸腾强化结构6中剧烈沸腾，并产生大量蒸汽以汽化潜热的形式带走底部需散热部件产生的废热，蒸汽上升至冷凝管1上部，冷凝管1外管壁与外部环境或配套的散热片对流换热将热量导出，蒸汽冷凝回到液态，液体工质顺着冷凝管1内壁回流至沸腾强化结构6中，完成一次循环。通过不断地沸腾-汽化-冷凝，液体工质将需散热部件表面的热量不断导出，需散热部件的温度得以控制。封盖3的中心设有孔洞，充液细管4的一端可插入孔洞中，充液细管4可选用外径为6mm的纯铜管，其作用是方便充灌液设备对热柱进行抽真空与灌液。另外，底座2上打四个固定孔，用于与需散热的部件固定连接。
其中，水流通道5设置为由垂直于底座的侧壁围成的多个呈辐射状的沟槽51，水流通道5的外端为敞开式，内端为封闭式或敞开式。液体工质可在水流通道5的引导下由外侧向沸腾强化结构6的中心处流动，使液体工质快速地均匀分布在沸腾强化结构6的表面，向上延伸的水流通道5的侧壁也增大了沸腾强化结构6与液体工质的接触面积，有利于液体工质的快速沸腾。
或者，水流通道5由多个辐射状的凸块52间隔而成，凸块52的内端围成圆形的储液区，相邻凸块52之间的水流通道5与储液区贯通。这种结构与前述地沟槽式结构所起的作用相同，而且凸块52的表面积要小于水流通道5的表面积，以给液体工质提供足够的流动空间。
进一步的，为加快液体工质的流动速度，水流通道5设置为平面或外端面高于内端面的坡面。
其中，冷凝管1的内表面可以为光滑表面、沟槽表面或者喷涂有纳米结构层。
其中，封盖3为弹性封盖，采用弹性壳体结构，其与冷凝管1紧配合接触的圆弧表面光滑无毛刺，其制作材料为具有一定弹性且易于与冷凝管1焊接或是以其他方式连接密封的材料。如选用纯铜板冲压制作，外圆弧最高处平面与冷凝管2的上表面齐平。
进一步的，中空腔体11的各组装部件（底座2，冷凝管1、封盖3及充液细管4）通过焊接组装在一起。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种超导热柱，其特征在于：包括中空的圆柱状冷凝管（1）和圆盘状底座（2），所述冷凝管（1）的底部设置为喇叭口状，所述冷凝管（1）的顶端盖合有封盖（3），所述封盖（3）的中心位置设置有供圆柱状充液细管（4）插入的通孔，所述充液细管（4）的外端用于密封，所述冷凝管（1）与底座（2）、封盖（3）和充液细管（4）配合组装形成中空腔体（11），所述中空腔体（11）内部经抽真空后充灌有适量液体工质，所述底座（2）上表面位于中空腔体（11）内的部分设置有带辐射状水流通道（5）的沸腾强化结构（6）。
2.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述水流通道（5）设置为由垂直于底座（2）的侧壁围成的多个呈辐射状的沟槽（51），所述水流通道（5）的外端为敞开式，内端为封闭式或敞开式。
3.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述水流通道（5）由多个辐射状的凸块（52）间隔而成，所述凸块（52）的内端围成圆形的储液区，相邻凸块（52）之间的水流通道（5）与储液区贯通。。
4.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述水流通道（5）设置为平面或外端面高于内端面的坡面。
5.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述冷凝管（2）的内表面可以为光滑表面、沟槽表面或者喷涂有纳米结构层。
6.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述封盖（3）为弹性封盖，采用弹性壳体结构，其与冷凝管（2）紧配合接触的圆弧表面光滑无毛刺。
7.根据权利要求1所述的超导热柱，其特征在于：所述中空腔体（11）的各组装部件通过焊接组装在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320894214.9U CN203642761U (zh) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | 一种超导热柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320894214.9U CN203642761U (zh) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | 一种超导热柱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203642761U true CN203642761U (zh) | 2014-06-11 |
Family
ID=50873997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320894214.9U Expired - Fee Related CN203642761U (zh) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | 一种超导热柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203642761U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105277031A (zh) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | 泰硕电子股份有限公司 | 一端较大的热管及其制造方法 |
| CN111977061A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-24 | 安徽和县太阳岛食品有限公司 | 一种真空包装零食用抽真空设备及其工作方法 |
-
2013
- 2013-12-30 CN CN201320894214.9U patent/CN203642761U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105277031A (zh) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | 泰硕电子股份有限公司 | 一端较大的热管及其制造方法 |
| CN111977061A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-24 | 安徽和县太阳岛食品有限公司 | 一种真空包装零食用抽真空设备及其工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104634148B (zh) | 一种纳米结构平板热管 | |
| CN102034773B (zh) | 构形树状式热管散热器 | |
| TWM517314U (zh) | 散熱裝置 | |
| CN103759563B (zh) | 一种利用工质相变循环运动传热的微通道散热装置 | |
| CN102723316A (zh) | 环路热管结构 | |
| CN206268818U (zh) | 一种散热装置及具有该散热装置的大功率led灯具 | |
| WO2006119684A1 (fr) | Echangeur de chaleur a caloduc integre | |
| US20110088873A1 (en) | Support structure for flat-plate heat pipe | |
| CN208779995U (zh) | 一种均热板 | |
| CN104613440B (zh) | 一种远距离led灯具的散热装置 | |
| CN101943346A (zh) | 轻便型高效散热led灯具 | |
| CN103307579A (zh) | 提高led照明光源散热效率的方法及一体化散热器 | |
| CN203642761U (zh) | 一种超导热柱 | |
| CN202008994U (zh) | 环路热管结构 | |
| TWI596313B (zh) | 散熱裝置 | |
| US20200326130A1 (en) | Heat dissipating module with three-dimensional structure | |
| TW201420986A (zh) | 超薄型均溫板製作方法及其製成之超薄型均溫板 | |
| CN207963588U (zh) | 一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管 | |
| CN104613439B (zh) | 一种led灯具的散热装置 | |
| CN210773598U (zh) | 一种蒸汽腔散热装置 | |
| CN204042816U (zh) | 一种基于真空腔均热板散热技术的led散热器 | |
| CN209766407U (zh) | 空气冷却的大功率高热流散热装置 | |
| CN207300017U (zh) | 均温板结构 | |
| CN202066398U (zh) | 环路热管结构 | |
| CN205424865U (zh) | 一种大功率led相变散热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: TIANJIN XINZHIKAI THERMAL MANAGEMENT TECHNOLOGY DE Free format text: FORMER NAME: TIANJIN XKCOOLER PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY RESEARCH + DEVELOPMENT CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 300457, C4 block, Tian Da Science Park, No. fourth, 80 Avenue, Tianjin Development Zone, Tianjin, China Patentee after: TIANJIN XINZHIKAI THERMAL MANAGEMENT TECHNOLOGY R & D CO., LTD. Address before: 300457, Tianjin Binhai New Area Development Zone Fourth Avenue 80 days big science and Technology Park C4 seat Patentee before: TIANJIN XKCOOLER PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT CO., LTD. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140611 Termination date: 20181230 |