CN209763828U - 一种仿植物叶片结构的超薄平板热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板和下壳板，所述密封工质腔内抽真空且填充有液态工质，所述的密封工质腔内设置有多孔结构仿叶脉吸液芯，所述仿叶脉吸液芯上以吸液芯中心为起点沿周向交替间隔地镂空设置有若干由吸液芯中心延伸至仿叶脉吸液芯边缘的叶脉状蒸汽通道和工质通道，各蒸汽通道和工质通道的末端相连通。本实用新型在吸液芯结构上设置了蒸汽流动通道和工质回流通道，吸液芯上下表面用于支撑上下壳板，更适用于制作超薄均热板，且其支撑效果更好，蒸汽通道和工质回流通道形成环路结构，利用蒸汽压力促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，延迟加热位置烧干现象，从而提高均热板的最大极限传热功率。

Description

一种仿植物叶片结构的超薄平板热管

技术领域

本实用新型涉及一种均热板结构，尤其涉及一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，用于便携式电子设备用散热元器件。

背景技术

现有专利CN103542749 B公开了一种仿生均热板吸液芯，该均热板在冷凝板吸液芯上加工了仿植物叶脉的分形结构，加快冷凝板上的冷凝工质向四周流动，然后在蒸发板的毛细作用下回流蒸发端。该专利将仿叶脉结构应用于常规均热板的冷凝端，加快了冷凝工质向四周流动。结构上与常规厚度的均热板无区别，蒸汽腔和液体流动设置于不同平面内，不利于提高超薄均热板的传热性能。

另外，现有均热板结构为蒸汽腔和液体回流通道在同一水平空间内相互独立，并采用支撑柱等结构进行支撑，当蒸汽腔的厚度和吸液芯层厚度低于0.3mm时，二者的流动阻力呈指数上升，严重地影响均热板的传热性能，因此常规现有的均热板结构用于超薄情况，其传热性能下降将非常严重。

植物叶片在光照下表面水份蒸腾，其叶脉分形结构能从中心均匀地为整片叶子输送蒸发的水份，这与超薄均热板（中心加热）要求保持整体的均温性具有相似的目的，受此启发，设计一种仿叶片超薄均热板。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，用于解决常规结构均热板在厚度尺寸减少至超薄后其传热性能下降严重且上下壳板容易凹陷的问题。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板和下壳板，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板和下壳板的多孔结构仿叶脉吸液芯，所述仿叶脉吸液芯上以吸液芯中心为起点沿周向交替间隔地镂空设置有若干由吸液芯中心延伸至所述仿叶脉吸液芯边缘的叶脉状蒸汽通道和工质通道，各蒸汽通道和工质通道的末端通过互连通道相连通。

进一步地，所述蒸汽通道还连通设置有若干对称的分形支脉，从而使蒸汽扩散面更广，提高整体的均温性。

进一步地，每条所述的工质通道均包括一端连通所述吸液芯中心的一级工质通道、连通所述一级工质通道另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯边缘的二级工质通道，所述二级工质通道的宽度大于所述一级工质通道。二级工质通道的宽度较大是为了具有较小的流动阻力；而一级工质通道宽度较窄，毛细力作用下液态工质聚集，则蒸发端的蒸汽无法通过一级工质通道向冷凝端扩散，从而能形成环路促进液态工质回流。

进一步地，所述主蒸汽通道的宽度大于一级工质通道的宽度；所述一级工质通道的宽度≤0.5mm。

进一步地，所述蒸汽通道包括一端连通吸液芯中心的主蒸汽通道、连通所述主蒸汽通道另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯边缘的二级蒸汽通道。

进一步地，所述仿叶脉吸液芯边缘设置有与所有蒸汽通道和工质通道末端相连通的互连通道。当冷凝的液态工质填充互连通道后，蒸汽无法直接通过互连通道流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道的冷凝工质产生推动力，将互连通道内的冷凝工质沿工质通道推动至吸液芯蒸发端，促进冷凝工质流动。

进一步地，所述仿叶脉吸液芯边缘设置有若干分别连通相邻蒸汽通道和工质通道末端的互连通道，各互连通道之间相互隔离。当冷凝的液态工质填充互连通道后，蒸汽无法直接通过互连通道流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道的冷凝工质产生推动力，将互连通道内的冷凝工质沿工质通道推动至吸液芯蒸发端，促进冷凝工质流动。

进一步地，所述仿叶脉吸液芯为圆形或正多边形。

进一步地，所述仿叶脉吸液芯的上表面和/或下表面还设置有一层多孔吸液芯，以提高冷凝工质回流蒸发端的量。

进一步地，所述仿叶脉吸液芯的厚度≤1mm，厚度薄且传热性能良好，满足超薄均热板的散热要求。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的仿叶脉吸液芯结构将蒸汽通道和液体回流通道设置在同一水平面内，并采用吸液芯支撑上下壳板，支撑面更大且结构简单，省略了常规的支撑柱结构，使均热板在厚度上能减少更多且支撑效果更好，且相比常规结构，该结构可利用蒸汽压力促进冷凝端工质回流蒸发端，提高超薄均热板的毛细极限，延迟加热位置烧干现象，从而提高超薄均热板的最大极限传热功率。

附图说明

图1为本超薄均热板结构的爆炸示意图。

图2为本仿叶脉吸液芯结构的示意图。

图3为本仿叶脉吸液芯结构的单元示意图。

图4为本结构的局部剖截面示意图。

1-上壳板、2-仿叶脉吸液芯、21-吸液芯中心、22-主蒸汽通道、23-分形支脉、24-二级蒸汽通道、25-互连通道、26-二级工质通道、27-一级工质通道、28-多孔吸液芯、3-下壳板。

具体实施方式

为进一步理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型做进一步说明。但是需要说明的是，本实用新型要求保护的范围并不局限于以下实施例表述的范围。

如图1所示，一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，包括周边密封连接形成密封工质腔的圆形上壳板1和下壳板3，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板1和下壳板3的圆形多孔结构仿叶脉吸液芯2，所述圆形仿叶脉吸液芯2的厚度≤1mm。

具体地，如图2所示，所述仿叶脉吸液芯2上以吸液芯中心21为起点沿周向交替间隔地镂空设置有若干由吸液芯中心21延伸至所述仿叶脉吸液芯2边缘的叶脉状蒸汽通道和工质通道，各蒸汽通道和工质通道的末端通过互连通道25相连通。

其中，每条所述的工质通道均包括一端连通所述吸液芯中心21的一级工质通道27、连通所述一级工质通道27另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯2边缘的二级工质通道26，所述二级工质通道26的宽度大于所述一级工质通道27，所述一级工质通道27的宽度≤0.5mm。

每条所述蒸汽通道包括一端连通吸液芯中心21的主蒸汽通道22、连通所述主蒸汽通道22另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯2边缘的二级蒸汽通道24，所述主蒸汽通道22的宽度大于一级工质通道27的宽度。所述主蒸汽通道22和二级蒸汽通道24还连通设置有若干对称的分形支脉23。

所述仿叶脉吸液芯2边缘设置有若干分别连通相邻蒸汽通道和工质通道末端的互连通道25，各互连通道25之间相互隔离。

如图4所示，所述上壳板1的下表面和下壳板3的上表面分别紧密贴合仿叶脉吸液芯2，由其提供支撑。工作时，芯片贴紧在壳板的中心，如图2所示，芯片对吸液芯中心21处加热，处于该位置的液态工质相变蒸发，通过各主蒸汽通道22向边缘扩散至各二级蒸汽通道24和各分形支脉23，各分形支脉23起提高整体均温性作用，可适当增加数量或去除, 所述二级蒸汽通道24和二级工质通道26通过互连通道25相连接，工作时，蒸汽在仿叶脉吸液芯外缘相变冷凝为液态工质，完全填充互连通道25，使蒸汽无法直接通过互连通道25流动至二级工质通道26，所述一级工质通道27为窄槽道，从而在毛细力作用下液态工质完全填充一级工质通道27，使得吸液芯中心21处相变的蒸汽无法通过一级工质通道27向外缘扩散。如图3所示为局部单元蒸汽和工质的流动示意图，从吸液芯中心21向边缘流动的箭头代表的是蒸汽的流动方向，从边缘向中心流动的箭头代表的是冷凝工质的流动方向。液态工质除通过多孔吸液芯28在毛细力作用下回流蒸发端外，由于热源在均热板的中心位置（温度高于周边），因此均热板中心位置的蒸汽压强最大，压力差使得蒸汽向边缘低温低压处扩散，由于冷凝的工质将互连通道25完全填充，此时蒸汽压力对该处的冷凝工质产生推动力，将互连通道21内的冷凝工质沿二级工质通道26和一级工质通道27推动至蒸发端，即吸液芯中心21，促进冷凝端的液态工质回流蒸发端，延迟加热位置烧干现象，从而提高超薄均热板的最大极限传热功率。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

所述仿叶脉吸液芯2边缘设置有与所有蒸汽通道和工质通道末端相连通的互连通道25。当冷凝的液态工质填充互连通道后，蒸汽无法直接通过互连通道流动至工质通道，同时，蒸汽压力对聚集于互连通道的冷凝工质产生推动力，将互连通道内的冷凝工质沿工质通道推动至吸液芯蒸发端，促进冷凝工质流动。

实施例三

本实施例于实施例一和二的区别在于：

在所述仿叶脉吸液芯2的上表面和/或下表面还设置有一层多孔吸液芯，以提高冷凝工质回流蒸发端的量，所述多孔吸液芯的厚度可在不过多增加均热版总厚度的前提下根据需要进行适当选择。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿植物叶片结构的超薄平板热管，包括周边密封连接形成密封工质腔的上壳板(1)和下壳板(3)，所述密封工质腔内填充有液态工质并进行抽真空处理，其特征在于：

所述的密封工质腔内设置有上、下表面紧密贴合上壳板(1)和下壳板(3)的多孔结构仿叶脉吸液芯(2)，所述仿叶脉吸液芯(2)上以吸液芯中心(21)为起点沿周向交替间隔地镂空设置有若干由吸液芯中心(21)延伸至所述仿叶脉吸液芯(2)边缘的叶脉状蒸汽通道和工质通道，各蒸汽通道和工质通道的末端通过互连通道(25)相连通。

2.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述蒸汽通道还连通设置有若干对称的分形支脉(23)。

3.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，每条所述的工质通道均包括一端连通所述吸液芯中心(21)的一级工质通道(27)、连通所述一级工质通道(27)另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯(2)边缘的二级工质通道(26)，所述二级工质通道(26)的宽度大于所述一级工质通道(27)。

4.根据权利要求3所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，每条所述蒸汽通道包括一端连通吸液芯中心(21)的主蒸汽通道(22)、连通所述主蒸汽通道(22)另一端且延伸至所述仿叶脉吸液芯(2)边缘的二级蒸汽通道(24)。

5.根据权利要求4所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述主蒸汽通道(22)的宽度大于一级工质通道（27）的宽度；所述一级工质通道（27）的宽度≤0.5mm。

6.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述仿叶脉吸液芯(2)边缘设置有与所有蒸汽通道和工质通道末端相连通的互连通道(25)。

7.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述仿叶脉吸液芯(2)边缘设置有若干分别连通相邻蒸汽通道和工质通道末端的互连通道(25)，各互连通道(25)之间相互隔离。

8.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述仿叶脉吸液芯(2)为圆形或正多边形。

9.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述仿叶脉吸液芯(2)的上表面和/或下表面还设置有一层多孔吸液芯。

10.根据权利要求1所述的仿植物叶片结构的超薄平板热管，其特征在于，所述仿叶脉吸液芯(2)的厚度≤1mm。