CN220472404U - 立体均温板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于三维散热技术领域，公开了立体均温板。该立体均温板包括板体、板体毛细层、热管和热管毛细层。板体包括顶盖，顶盖上设置有孔口。板体毛细层包括设置在顶盖内壁的顶毛细层。热管具有和孔口连接的管口，管口处边缘开设有多个第一凹槽。热管毛细层包括设置在热管内壁的管壁毛细层和设置在第一凹槽的第一毛细层，第一毛细层内周和管壁毛细层外周相连。热管插设于孔口后，第一毛细层外周能够和孔口处的顶毛细层内周相接触以实现工质回流。该立体均温板中的热管毛细层和板体毛细层连接效果好，从而具有良好的散热性能。

Description

立体均温板

技术领域

本实用新型涉及三维散热技术领域，尤其涉及立体均温板。

背景技术

立体均温板是通过多根垂直热管和二维均温板结合而成的内部相连通的整体单元，拥有XYZ三个方向的高效热传导能力。立体均温板在高性能计算领域、高功耗、高热流密度芯片的生产设计中起到散热作用。

立体均温板中的板体结构具有顶盖和底板，顶盖和底板之间存在一个空腔，板体的内壁和热管内壁上均设有毛细层，毛细层可以通过将金属网和/或金属粉体烧结形成。在工作时，板体底部施加热量，使得工作流体受热后产生蒸汽，蒸汽板体的空腔内流动，毛细层将冷凝的蒸汽（液体工质）通过毛细作用回流到加热区域，最终通过散热鳍片散发出去。因此，毛细层的设置对于换热性能至关重要。现有技术中，热管管口和板体孔口处的毛细层无法连接或连接面积较小、连接质量差，进而导致散热性能较差。

因此，亟需提出一种立体均温板来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供立体均温板，该立体均温板中的热管毛细层和板体毛细层连接效果好，从而具有良好的散热性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

立体均温板，包括：

板体，所述板体包括顶盖，所述顶盖上设置有孔口；

板体毛细层，所述板体毛细层包括设置在所述顶盖内壁的顶毛细层；

热管，所述热管具有和所述孔口连接的管口，所述管口处边缘开设有多个第一凹槽；

热管毛细层，所述热管毛细层包括设置在所述热管内壁的管壁毛细层和设置在所述第一凹槽内的第一毛细层，所述第一毛细层内周和所述管壁毛细层外周相接；

所述热管插设于所述孔口后，所述第一毛细层外周能够和所述孔口处的所述顶毛细层内周相接触以实现工质回流。

可选地，所述板体还包括底壳，所述底壳和所述顶盖连接形成空腔，所述板体毛细层还包括设置在所述底壳内壁的底毛细层，所述底毛细层和所述顶毛细层相接，所述空腔中设置有毛细块，所述毛细块的顶面和所述顶毛细层、至少部分所述第一毛细层的底面、至少部分所述管壁毛细层的底面接触，所述毛细块的底面和所述底毛细层接触。

可选地，所述空腔内设置有支撑柱，所述支撑柱的顶部和所述顶盖连接，所述支撑柱的底部和所述底壳连接。

可选地，所述毛细块环绕所述支撑柱设置的环状结构。

可选地，所述毛细块为设置在所述热管底部的块状结构。

可选地，相邻所述第一凹槽之间形成凸齿，多个所述凸齿的底面高度平齐，所述第一毛细层的底面和所述凸齿的底面高度平齐，所述热管插入所述板体后，所述第一毛细层的底面和所述顶毛细层的底面平齐。

可选地，所述第一毛细层在所述热管轴向上的尺寸大于0.15mm。

可选地，所述管口处边缘还开设有多个第二凹槽，所述热管毛细层还包括设置在所述第二凹槽内的第二毛细层，所述第二毛细层的底面和所述底毛细层接触。

可选地，所述第二凹槽两侧形成凸齿，所述凸齿和所述底毛细层接触。

可选地，所述热管和所述板体焊接连接。

有益效果：

本实用新型提供的立体均温板通过在热管的内壁设置管壁毛细层并在管口第一凹槽内填充第一毛细层，当热管插接到板体的孔口之后，第一毛细层的外周能够和孔口处顶毛细层内周相接触实现工质回流，并且毛细层在孔口和管口的连接处具有较大的接触面积，从而提高了连接处的换热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的立体均温板的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的热管及热管毛细层的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的立体均温板的局部结构示意图一；

图4是本实用新型实施例一提供的毛细块的分布示意图一；

图5是本实用新型实施例一提供的立体均温板的局部结构示意图二；

图6是本实用新型实施例一提供的毛细块的分布示意图二；

图7是本实用新型实施例一提供的立体均温板的局部结构示意图三；

图8是本实用新型实施例一提供的毛细块的分布示意图三；

图9是本实用新型实施例二提供的热管及热管毛细层的结构示意图一；

图10是本实用新型实施例二提供的热管及热管毛细层的结构示意图二；

图11是本实用新型实施例二提供的热管及热管毛细层的结构示意图三；

图12是本实用新型实施例二提供的热管及热管毛细层的结构示意图四；

图13是本实用新型实施例二提供的立体均温板的局部结构示意图一；

图14是本实用新型实施例二提供的立体均温板的局部结构示意图二；

图15是本实用新型实施例二提供的立体均温板的局部结构示意图三；

图16是本实用新型实施例二提供的立体均温板的局部结构示意图四；

图中：

100、板体；110、顶盖；120、底壳；130、支撑柱；140、毛细块；

200、板体毛细层；210、顶毛细层；220、底毛细层；

300、热管；301、热管外壁；311、第一凹槽；312、第二凹槽；320、凸齿；

400、热管毛细层；410、管壁毛细层；411、管壁毛细层内周；421、第一毛细层；422、第二毛细层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

参见图1和至图3，本实施例提供一种立体均温板，包括板体100、板体毛细层200、热管300和热管毛细层400。板体100包括顶盖110，顶盖110上设置有孔口。板体毛细层200包括设置在顶盖110内壁的顶毛细层210。热管300具有和孔口连接的管口，管口处边缘开设有多个第一凹槽311。热管毛细层400包括设置在热管300内壁的管壁毛细层410和设置在第一凹槽311的第一毛细层421，第一毛细层421内周和管壁毛细层410外周相接。热管300插设于孔口后，第一毛细层421外周能够和孔口处的顶毛细层210内周相接触以实现工质回流。

上述立体均温板通过在热管300的内壁设置管壁毛细层410并在管口第一凹槽311内填充第一毛细层421，当热管300插接到板体100的孔口之后，第一毛细层421的外周能够和孔口处顶毛细层210内周相接触实现工质回流，并且毛细层在孔口和管口的连接处具有较大的接触面积，从而提高了连接处的换热性能。

可选地，热管300和板体100焊接连接。

采用焊接的方式进行连接，操作方便，密封性好，结构强度高。示例性地，可采用钎焊连接的方式将热管300和板体100进行连接。

进一步地，热管300的内壁优选光滑内壁和沟槽内壁，管壁毛细层410可以为烧结在热管300表面的全段粉层或半段粉层。烧结粉时，热管300内的烧粉芯棒外形不限，其截面形状优先选择圆形、腰形和方形。

进一步地，第一毛细层421在热管300轴向上的尺寸（第一毛细层421的高度）大于0.15mm，从而保证第一毛细层421的外周和孔口处顶毛细层210内周具有足够的接触面积，从而利于回水。

进一步地，参见图3至图8，板体100还包括底壳120，底壳120和顶盖110连接形成空腔，板体毛细层200还包括设置在底壳120内壁的底毛细层220，底毛细层220和顶毛细层210相接，空腔中设置有毛细块140，毛细块140的顶面和顶毛细层210、至少部分第一毛细层421的底面、至少部分管壁毛细层410的底面接触，毛细块140的底面和底毛细层220接触。

毛细块140可以将顶毛细层210、管壁毛细层410、第一毛细层421与底毛细层220相搭接实现工质输送和工质回流。在本实施例中，在进行热管300和板体100的插接时，第一毛细层421的底面和顶毛细层210的底面平齐，第一毛细层421的底面和毛细块140的顶面搭接。但由于顶毛细层210和第一毛细层421均具有一定厚度，即便热管300和板体100之间存在装配误差，第一毛细层421底面和毛细块140没有接触，仍然可以通过第一毛细层421和顶毛细层210的搭接实现工质回流。

进一步地，参见图3至图8，空腔内设置有支撑柱130，支撑柱130的顶部和顶盖110连接，支撑柱130的底部和底壳120连接。

可以理解地，支撑柱130能够用来抵抗抽真空负压造成的板体100凹陷。

毛细块140的形状根据使用需要进行设置，可以为环绕支撑柱130设置的环状结构或为设置在热管300底部的块状结构。毛细块140的数量可以为一个或多个。示例性地，如图3和图4所示，毛细块140为环绕支撑柱130设置的环状结构，两个支撑柱130的外周均套设有毛细块140；如图5和图6所示，空腔内若干毛细块140为环绕支撑柱130设置的环状结构，若干毛细块140为设置在热管300底部的块状结构；如图7和图8所示，多个毛细块140均设置在热管300的底部，多个毛细块140的截面形状可以相同也可以不同，可以为方形或圆形等。可以理解地，毛细块140的截面尺寸可以根据热管外壁301和管壁毛细层内周411的距离进行设置，保证毛细块140和热管毛细层400具有充足的接触面积。

进一步地，参见图2至图8，相邻第一凹槽311之间形成凸齿320，多个凸齿320的底面高度平齐，第一毛细层421的底面和凸齿320的底面高度平齐，热管300插入板体100后，第一毛细层421的底面和顶毛细层210的底面平齐。

通过采用上述结构，热管300和板体100插接后，可以保证管壁毛细层410底面、第一毛细层421底面和顶毛细层210底面均能够和毛细块140的顶面接触。

第一凹槽311的数量不做限定，示例性地，可以为两个、三个、四个或五个等。多个第一凹槽311的深度和宽度可以相等也可以不等。可选地，第一凹槽311的宽度大于或等于0.3mm，第一凹槽311的深度大于0.15mm，保证槽内能够填充足量的毛细层。

实施例二

本实施例和实施例一中的相同之处不再进行说明，以下仅对本实施例和实施例一的不同之处进行说明：

参见图9至图16，管口处边缘还开设有多个第二凹槽312，热管毛细层400还包括设置在第二凹槽312内的第二毛细层422，第二毛细层422的底面和底毛细层220接触。

在本实施例中，在装配良好的情况下，热管300插入板体100后，第一毛细层421的底面和顶毛细层210的底面平齐，第二毛细层422的底面和底毛细层220接触。第二毛细层422的设置增加了热管毛细层400和板体毛细层200之间的接触面积，从而增加了传热效率。由于第一毛细层421具有一定厚度，即使在热管300和板体100之间存在装配误差（第一毛细层421底面和毛细块140顶面没有接触且第二毛细层422底面和底毛细层220没有接触）的情况下，第一毛细层421外周和顶毛细层210之间仍然可以接触并实现工质回流，不会影响整体的传热效果。

进一步地，第二凹槽312两侧形成凸齿320，凸齿320和底毛细层220接触。

毛细层是由粉烧结而成，内部有微小的孔，受压会轻微凹陷，凸齿320底面面积较小，同样压力下凸齿320底面和底毛细层220搭接时更容易将底毛细层220压下去，从而使第二毛细层422与底毛细层220的接触更加紧凑。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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.立体均温板，其特征在于，包括：

板体(100)，所述板体(100)包括顶盖(110)，所述顶盖(110)上设置有孔口；

板体毛细层(200)，所述板体毛细层(200)包括设置在所述顶盖(110)内壁的顶毛细层(210)；

热管(300)，所述热管(300)具有和所述孔口连接的管口，所述管口处边缘开设有多个第一凹槽(311)；

热管毛细层(400)，所述热管毛细层(400)包括设置在所述热管(300)内壁的管壁毛细层(410)和设置在所述第一凹槽(311)内的第一毛细层(421)，所述第一毛细层(421)内周和所述管壁毛细层(410)外周相接；

所述热管(300)插设于所述孔口后，所述第一毛细层(421)外周能够和所述孔口处的所述顶毛细层(210)内周相接触以实现工质回流。

2.根据权利要求1所述的立体均温板，其特征在于，所述板体(100)还包括底壳(120)，所述底壳(120)和所述顶盖(110)连接形成空腔，所述板体毛细层(200)还包括设置在所述底壳(120)内壁的底毛细层(220)，所述底毛细层(220)和所述顶毛细层(210)相接，所述空腔中设置有毛细块(140)，所述毛细块(140)的顶面和所述顶毛细层(210)、至少部分所述第一毛细层(421)的底面、至少部分所述管壁毛细层(410)的底面接触，所述毛细块(140)的底面和所述底毛细层(220)接触。

3.根据权利要求2所述的立体均温板，其特征在于，所述空腔内设置有支撑柱(130)，所述支撑柱(130)的顶部和所述顶盖(110)连接，所述支撑柱(130)的底部和所述底壳(120)连接。

4.根据权利要求3所述的立体均温板，其特征在于，所述毛细块(140)为环绕所述支撑柱(130)设置的环状结构。

5.根据权利要求2所述的立体均温板，其特征在于，所述毛细块(140)为设置在所述热管(300)底部的块状结构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的立体均温板，其特征在于，相邻所述第一凹槽(311)之间形成凸齿(320)，多个所述凸齿(320)的底面高度平齐，所述第一毛细层(421)的底面和所述凸齿(320)的底面高度平齐，所述热管(300)插入所述板体(100)后，所述第一毛细层(421)的底面和所述顶毛细层(210)的底面平齐。

7.根据权利要求1-5任一项所述的立体均温板，其特征在于，所述第一毛细层(421)在所述热管(300)轴向上的尺寸大于0.15mm。

8.根据权利要求2-5任一项所述的立体均温板，其特征在于，所述管口处边缘还开设有多个第二凹槽(312)，所述热管毛细层(400)还包括设置在所述第二凹槽(312)内的第二毛细层(422)，所述第二毛细层(422)的底面和所述底毛细层(220)接触。

9.根据权利要求8所述的立体均温板，其特征在于，所述第二凹槽(312)两侧形成凸齿(320)，所述凸齿(320)和所述底毛细层(220)接触。

10.根据权利要求1-5任一项所述的立体均温板，其特征在于，所述热管(300)和所述板体(100)焊接连接。