CN211090390U - 一种复合回流结构的均热板散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合回流结构的均热板散热器，包括上盖板、两个毛细吸液芯、下盖板、支撑柱、散热片、液态工质；上盖板下端、下盖板上端均设有槽口；上盖板与下盖板固定；上盖板上端设有散热片；两毛细吸液芯设置在上盖板于下盖板之间；上盖板、下盖板之间固定有支撑柱；两毛细吸液芯上均设置有与支撑柱对应的通孔，支撑柱穿过通孔；上盖板下端槽口内设多个平行的第一沟槽；下盖板上端槽口内设有多个第二平行的第二沟槽；支撑柱上设有毛细结构，毛细结构延伸方向与支撑柱轴线平行，支撑柱的上的毛细结构分别与两毛细吸液芯的毛细结构层相互连通；盖板上设有充液口，用于填充液态工质；下盖板下端设有凸台；本散热器散热性能好。
Description
技术领域
本实用新型属于电子元件散热装置领域，特别是一种复合回流结构的均热板散热器。
背景技术
近年来，计算机及其相关技术发展异常迅速，电子设备不断更新换代。Intel、AMD和IBM等厂商不断推出新产品，微处理器内核数量从单核、双核逐步发展到目前的四核、八核、十六核，在性能不断提升的同时，器件功率也随之不断提高，散热问题已成为影响电子设备进一步向高性能发展的瓶颈，以有效控制微处理器等关键器件温升为目标的热设计技术成为电子设备开发、研制的关键技术之一,直接影响电子设备可靠性及工作性能。
热管技术依靠内部工作介质相变来实现快速传热，具有高导热性、优良等温性、无需额外动力驱动、无运动部件、结构简单等优点，已广泛应用于宇航、军工等领域，但由于热管的热传热方式近似于一维，在某些应用场合会受限于较小的传热面积和较大的接触热阻，使得热管传热效能受限，影响了热管散热装置性能的进一步提升。均热板与热管的原理与理论架构基本相同，但内部蒸汽流动的方式近似于二维，可以迅速将一个或多个集中点热源的热量近乎等温地均布到一个大平面上，相比热管有更高传热效率和更低的接触热阻，因而可迅速降低发热器件温度，在高阶电子设备散热领域已广泛应用。
然而，现有电子设备用均热板散热器，液态工质仅依靠工作腔内表面烧结、丝网等毛细结构吸液芯回流，传热过程的毛细极限、凝结极限相对比较低，导热能力和结构尺寸进一步提高较为困难；均温板散热装置与电子器件接触时，均温板散热装置只能水平方式放置，若侧放或以其它方向放置时，均温板散热装置因毛细力较小、液态工质回流较慢无法达到预期的散热效果，限制了均温板散热装置的进一步推广。
由此可见，虽然均热板散热器的设计、制造技术不断提高，但现有的均热板散热器仍存在液态工质回流路径单一、布置方式受限等缺陷而亟待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种复合回流结构的均热板散热器，以满足电子设备中水平或竖直场合布置的多热源、高热流密度电子元件的散热要求。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
一种复合回流结构的均热板散热器，包括上盖板、第一毛细吸液芯、第二毛细吸液芯、下盖板、支撑柱、散热片、液态工质；
所述上盖板下端、下盖板上端均设有槽口；所述上盖板与下盖板固定；所述上盖板上端设有多个平行的散热片；所述第一毛细吸液芯、第二毛细吸液芯设置在上盖板与下盖板之间的空腔内；所述上盖板、下盖板之间固定有多个支撑柱；第一毛细吸液芯和第二毛细吸液芯上均设置有与支撑柱对应的通孔，所述支撑柱穿过第一毛细吸液芯和第二毛细吸液芯的通孔；所述述上盖板下端槽口内设多个平行的第一沟槽；所述下盖板上端槽口内设有多个第二平行的第二沟槽；所述支撑柱上设有毛细结构，毛细结构延伸方向与支撑柱轴线平行，支撑柱的上的毛细结构分别与第一毛细吸液芯、第二毛细吸液芯的毛细结构层相互连通；所述盖板上设有充液口，用于填充液态工质；所述下盖板下端设有凸台。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本实用新型的复合回流结构的均热板散热器，均热板工作腔内支撑柱毛细结构分别与上盖板、下盖板之间毛细吸液芯相互连通，与第一毛细吸液芯、第二毛细吸液芯、上盖板沟槽、下盖板沟槽共同构成均热板的复合回流结构，增加了冷凝面液态工质回流至蒸发面发热器件位置的路径和效率，提高了均热板的毛细极限和导热性能，达到提高散热装置散热性能的效果，满足电子设备中水平或竖直场合布置的多热源、高热流密度电子元件的散热要求。
(2)本实用新型的复合回流结构的均热板散热器，均热板腔体内多个支撑柱与工作腔上盖板、下盖板内表面焊接成一体，强化均热板结构强度，可减小内部汽态工作介质压力变化时壳体变形量，满足大尺寸均热板散热器的应用需求；采用波纹形散热翅片，可大幅提升散热装置的热交换效率。
附图说明
图1复合回流结构的均热板散热器组成示意图。
图2均热板上盖板仰视轴侧图。
图3均热板下盖板俯视轴侧图。
图4复合回流结构的均热板散热器背面示意图。
图5毛细结构吸液芯示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。
本实用新型的一种复合回流结构的均热板散热器，包括上盖板1、第一毛细吸液芯2、第二毛细吸液芯3、下盖板4、支撑柱5、散热片6、液态工质；
所述上盖板1下端、下盖板4上端均设有槽口；上盖板1、下盖板4焊接一体，上盖板1、下盖板4之间的空腔构成均热板的工作腔。所述上盖板1上端设有多个平行的散热片6；所述第一毛细吸液芯2、第二毛细吸液芯3设置在上盖板1与下盖板4之间的空腔内；所述上盖板1、下盖板4之间焊接固定有多个支撑柱5；第一毛细吸液芯2和第二毛细吸液芯3上均设置有与支撑柱5对应的通孔13，所述支撑柱5穿过第一毛细吸液芯2和第二毛细吸液芯3的通孔13；所述述上盖板1下端槽口内设多个平行的第一沟槽9；所述下盖板4上端槽口内设有多个第二平行的第二沟槽11；所述支撑柱5上设有毛细结构，毛细结构延伸方向与支撑柱5轴线平行，支撑柱5的上的毛细结构分别与第一毛细吸液芯2、第二毛细吸液芯3的毛细结构层相互连通；支撑柱5上的毛细结构、第一毛细吸液芯2、第二毛细吸液芯3、上盖板第一沟槽9、下盖板第二沟槽11共同构成均热板的复合回流结构；所述盖板4上设有充液口12，用于填充液态工质；所述下盖板4下端设有多个不同高度、不同尺寸的凸台7，可满足不同高度，不同尺寸电子元器件的散热需求。通过带有毛细结构的支撑柱5能够增强均热板壳体强度和增加液态工质回流的路径和效率，提高均热板的毛细极限和传热能力，使其能够把多热源的热量均匀、迅速扩散到波纹翅片根部、达到提高散热装置散热性能的效果，以充分满足电子设备中水平或竖直场合布置的多热源、高热流密度电子元件散热要求。
进一步的，所述支撑柱5为空心柱体结构，与所述上盖板1下端的安装柱8配合连接，同时与所述第一毛细吸液芯2和第二毛细吸液芯3的安装孔配合，起到定位作用；所述支撑柱5表面毛细结构为倒梯形槽状毛细结构，能够在垂直方向上实现冷凝液体的快速回流，加速热量的传递。
进一步的，所述液态工质为根据均热板散热器工作环境和安全性要求可选丙酮、四氟乙烷或二元工作介质，充入量超过所述均热板散热器工作腔的40％以上，能够保证当均热板散热器竖直或其它方位使用时，均热板也能够起到好的导热效果。
进一步的，结合图5，所述第一毛细吸液芯2和第二毛细吸液芯3均为不同孔隙率的双层金属丝网与金属粉末烧结成的平板式吸液芯。
进一步的，所述第一毛细吸液芯2下端、第二毛细吸液芯3上端四周均设有支撑板，第一毛细吸液芯2下端、第二毛细吸液芯3上端的支撑板搭接，将第一毛细吸液芯2下端、第二毛细吸液芯3分隔搭接。以实现由第一毛细吸液芯2和第二毛细吸液芯3组成的毛细空间结构，加速毛细回流速度。
进一步的，所述上盖板1、下盖板4、支撑柱5均采用高强度、可焊性好的6061铝合金，均热板散热器焊接完成后采用阳极氧化并发黑处理，可实现在强振动、湿热环境中长时间可靠工作。
进一步的，所述上盖板1下端设有多个安装柱8和定位柱10，所述第一毛细吸液芯2上设有多个安装孔和定位孔，所述第二毛细吸液芯3上设有多个安装孔和定位孔，所述支撑柱5设有空心结构，可与上盖板1下端的安装柱8、第一毛细吸液芯2的安装孔和第二毛细吸液芯3的安装孔连接，以实现第一毛细吸液芯2、第二毛细吸液芯3与上盖板1的定位和安装。
进一步的，所述下盖板4上端设有多个定位柱，所述第二毛细吸液芯3上设有多个定位孔，用于第二毛细吸液芯3与下盖板4的定位和安装。
进一步的，所述散热片6呈波纹形，在强迫对流情况下，该形状能够破坏粘性底层的稳固形状，减小了散热片表面粘性底层的厚度，一定程度上减轻了粘性底层对散热的恶劣影响。
本实用新型的复合回流结构的均热板散热器，均热板工作腔内支撑柱毛细结构分别与上盖板、下盖板之间毛细吸液芯相互连通，与第一毛细吸液芯、第二毛细吸液芯、上盖板沟槽、下盖板沟槽共同构成均热板的复合回流结构，增加了冷凝面液态工质回流至蒸发面发热器件位置的路径和效率，提高了均热板的毛细极限和导热性能，达到提高散热装置散热性能的效果，满足电子设备中水平或竖直场合布置的多热源、高热流密度电子元件的散热要求。均热板腔体内多个支撑柱与工作腔上盖板、下盖板内表面焊接成一体，强化均热板结构强度，可减小内部汽态工作介质压力变化时壳体变形量，满足大尺寸均热板散热器的应用需求；采用波纹形散热翅片，可大幅提升散热装置的热交换效率。本实用新型适用于服务器等高性能电子散热，还可以适用到高阶显卡、激光设备、医疗器械内部高功耗、高热流密度发热部件的散热。
Claims (10)
1.一种复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，包括上盖板(1)、第一毛细吸液芯(2)、第二毛细吸液芯(3)、下盖板(4)、支撑柱(5)、散热片(6)、液态工质；
所述上盖板(1)下端、下盖板(4)上端均设有槽口；所述上盖板(1)与下盖板(4)固定；所述上盖板(1)上端设有多个平行的散热片(6)；所述第一毛细吸液芯(2)、第二毛细吸液芯(3)设置在上盖板(1)与下盖板(4)之间的空腔内；所述上盖板(1)、下盖板(4)之间固定有多个支撑柱(5)；第一毛细吸液芯(2)和第二毛细吸液芯(3)上均设置有与支撑柱(5)对应的通孔(13)，所述支撑柱(5)穿过第一毛细吸液芯(2)和第二毛细吸液芯(3)的通孔(13)；所述上盖板(1)下端槽口内设多个平行的第一沟槽(9)；所述下盖板(4)上端槽口内设有多个第二平行的第二沟槽(11)；所述支撑柱(5)上设有毛细结构，毛细结构延伸方向与支撑柱(5)轴线平行，支撑柱(5)的上的毛细结构分别与第一毛细吸液芯(2)、第二毛细吸液芯(3)的毛细结构层相互连通；所述盖板(4)上设有充液口(12)，用于填充液态工质；所述下盖板(4)下端设有凸台(7)。
2.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述支撑柱(5)为空心柱体结构。
3.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述支撑柱(5)表面毛细结构为倒梯形槽状结构。
4.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述液态工质为丙酮或四氟乙烷。
5.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述第一毛细吸液芯(2)和第二毛细吸液芯(3)均为平板式吸液芯。
6.根据权利要求5所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述平板式吸液芯为不同孔隙率的双层金属丝网与金属粉末组成。
7.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述第一毛细吸液芯(2)下端、第二毛细吸液芯(3)上端四周均设有支撑板，第一毛细吸液芯(2)下端、第二毛细吸液芯(3)上端的支撑板搭接。
8.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述上盖板(1)、下盖板(4)、支撑柱(5)均采用6061铝合金。
9.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述上盖板（1）下端设有多个安装柱(8)和定位柱(10)，所述第一毛细吸液芯(2)上设有多个安装孔和定位孔，所述第二毛细吸液芯(3)上设有多个安装孔和定位孔，所述支撑柱(5)设有空心结构，可与上盖板(1)下端的安装柱(8)、第一毛细吸液芯(2)的安装孔和第二毛细吸液芯(3)的安装孔连接，以实现第一毛细吸液芯(2)、第二毛细吸液芯(3)与上盖板(1)的定位和安装。
10.根据权利要求1所述的复合回流结构的均热板散热器，其特征在于，所述下盖板(4)上端设有多个定位柱，所述第二毛细吸液芯(3)上设有多个定位孔，用于第二毛细吸液芯(3)与下盖板(4)的定位和安装。
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