CN219390648U - 相变环路均热板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种相变环路均热板，相变环路均热板包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和/或第二盖板上分别设置有环路结构组成不同流阻区域形成固定循环流动路径，内腔中还设置有相变材料吸热层，通过相变材料的固‑液相变吸收热量并暂时储存以满足器件温控要求。本实用新型通过设置环路结构使得相变环路均热板具有传统散热器件数倍的传热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种相变环路均热板。
背景技术
现有均热板大都采用单级无环路结构，即当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的工质在低真空度的环境中受热后开始产生工质气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却工质迅速在一个三维的腔内传导充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，并释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液受毛细力作用回流到热源区域，此运作将在腔体内循环反复进行。此单级结构为一个完整的腔体结构，气液相变时向周围扩散，存在散热效率低下，持续散热能力衰减。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种相变环路均热板，通过设置环路结构组成不同流阻区域使工质形成固定循环流动路径，使其具有传统散热器件数倍的传热效率。
为实现上述目的，本实用新型采用以下具体技术方案：
本实用新型提供的一种相变环路均热板，包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板密封连接形成内腔，第一盖板的一侧设置有连通内腔的抽注管，通过抽注管将内腔抽至负压并填充工质后密封，第一盖板和/或第二盖板设置有环路结构，环路结构组成不同流阻区域形成固定循环流动路径。
优选地，在内腔中设置有相变材料吸热层。
优选地，相变材料吸热层填充有液态金属，液态金属的固-液相变温度为20-90℃，相变潜热30-150J/g，导热系数超过100W/m·k，体积膨胀率小于1％，密度7-10g/cm3。
优选地，抽注管通过高频焊焊接在第一盖板上，第一盖板和第二盖板通过惰性气体保护焊焊接，抽注管的抽注口通过电阻焊密封。
优选地，环路结构包括至少一条环路通道。
优选地，内腔形成至少两个独立的腔室，每个腔室形成至少一个环路通道。
本实用新型能够取得如下技术效果：
本专利通过设置环路结构组成不同流阻区域使工质形成固定循环流动路径，使得该传热器件具有传统器件2-10倍(依热源功率、分布，传热器件大小及结构形式不同而变化)的传热效率。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例一提供的单级相变环路均热板的结构示意图。
图2是根据本实用新型实施例二提供的多级相变环路均热板的结构示意图。
图3是根据本实用新型实施例三提供的多通道相变环路均热板的结构示意图。
其中的附图标记包括：
环路结构1、热源2、相变材料吸热层3。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。
实施例一
图1示出了本实用新型实施例一提供的单级相变环路均热板的结构。
如图1所示，实施例一提供的单级相变环路均热板包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板密封连接形成内腔，第一盖板的一侧设置有连通内腔的抽注管，通过抽注管将内腔抽至负压并填充工质后密封，第一盖板和/或第二盖板设置有环路结构1，环路结构组成不同流阻区域形成固定循环流动路径。
抽注管通过高频焊焊接在第一盖板上，第一盖板和第二盖板通过惰性气体保护焊焊接，抽注管的抽注口通过电阻焊密封。
作为优选地实施例，在内腔中设置有相变材料吸热层3，相变材料吸热层3填充有液态金属，液态金属的固-液相变温度为20-90℃，相变潜热30-150J/g，导热系数超过100W/m·k，体积膨胀率小于1％，密度7-10g/cm3。与传统的相变材料相比，相变材料吸热层3填充的液态金属密度大、体积膨胀率小、导热系数高，能够大幅度提高相变材料吸热层的吸热能力，实现对抗热载荷冲击的效果。
热源2启动后，相变材料吸热层3与工质气液相变区各自独立运行。平稳工况下，相变材料不发生相变，而工质气液相变区受热源触发相变，在环路结构1内循环传热，进而循环传热散热；当冲击性热载荷发生或处于周期性热载荷高位时，相变材料发生固-液相变，吸收多于的热量，待工况平稳或周期性热载荷低位时放出热量，并恢复固体状态。
根据热源2的发热功率及工作发热曲线不同，设计不同大小的固-液/液-气相变区域，根据固-液/液-气相变区域确定工质的注入量以及相变材料的注入量。
实施例二
图2示出了本实用新型实施例二提供的多级相变环路均热板的结构。
如图2所示，本实施例提供的多级相变环路均热板与实施例一的区别在于：
内腔形成多个独立的腔室，热源2的数量为多个，每个腔室中环路通道的长度和数量以及工质数量依热源发热功率及工作发热曲线不同进行设计，对每一个热源进行一一对应的针对性热管理。
实施例三
图3示出了本实用新型实施例三提供的多通道相变环路均热板的结构。
如图3所示，本实施例提供的多通道相变环路均热板与实施例一的区别在于：
第一盖板和/或第二盖板上设置的环路结构形成有多个环路通道，为工质流动提供多个固定的循环路径，进一步提高传热效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种相变环路均热板，包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和所述第二盖板密封连接形成内腔，所述第一盖板的一侧设置有连通所述内腔的抽注管，通过所述抽注管将所述内腔抽至负压并填充工质后密封，其特征在于，在所述第一盖板和/或所述第二盖板上分别设置有环路结构，所述环路结构组成不同流阻区域形成固定循环流动路径。
2.根据权利要求1所述的相变环路均热板，其特征在于，所述内腔中设置有相变材料吸热层。
3.根据权利要求1所述的相变环路均热板，其特征在于，所述抽注管通过高频焊焊接在所述第一盖板上，所述第一盖板和所述第二盖板通过惰性气体保护焊焊接，所述抽注管的抽注口通过电阻焊密封。
4.根据权利要求1所述的相变环路均热板，其特征在于，所述环路结构包括至少一条环路通道。
5.根据权利要求1所述的相变环路均热板，其特征在于，所述内腔形成至少两个独立的腔室，每个腔室形成至少一个环路通道。
6.根据权利要求2所述的相变环路均热板，其特征在于，所述相变材料吸热层填充有液态金属，所述液态金属的固-液相变温度为20-90℃，相变潜热30-150J/g，导热系数超过100W/m·k，体积膨胀率小于1％，密度7-10g/cm3。
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2023
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