CN201138911Y - 实现高热流密度传热的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种实现高热流密度传热的散热装置。本实用新型包括：散热装置由管状外壳组成，分为蒸发段、中间段、冷凝段，利用内部循环制冷工质的蒸发、冷凝相变来实现热量的传递；所述的管壳和加热翅片组成一个管状的容腔，容腔内置入循环制冷工质，用于工质相变进行制冷；所述的管状容腔的中间设置有毛细多孔芯，用于将冷凝段的液态制冷工质抽吸至蒸发段蒸发散热。本实用新型传热能力大，传热效率高；同时由于安装容易，可以采用高性能的烧结毛细芯，进一步的提高系统的毛细限和传热能力；且结构简单，加工方便，经济效益好。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备、电子元器件以及工业领域中的散热装置，特别指利用工质的蒸发--冷凝相变来实现热量传递的一种实现高热流密度传热的散热装置。
背景技术
随着电子技术的迅猛发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集化和小型化，使得单位容积电子器件的发热量快速的增长，器件内部产生的高热流对器件本身的可靠性造成了极大威胁。由于电子元器件的高热流密度散热需求，使得传统的依靠单相流体的对流换热方法和强制风冷的散热方式在某些情况下难以满足现代许多电子器件散热要求，因此利用相变散热的热管在高热流密度散热有着独特的优势。传统的热管的结构原理图如图1所示，其中1为管壳，2为毛细芯，3为蒸汽通道。这种热管在高热流的传递方面有些一定的优势，但也存在一些不足。如这种热管装置在蒸发段的蒸发面积小，且蒸发段的某些地方产生的蒸汽要通过多孔芯以及多孔芯内的液体工质，这自然大大的增加了流体的流动阻力，降低了热管的传热能力，同时使携带限更容易形成；由于多孔芯位于管壁与气体通道之间，则生产过程中给多孔芯的安装增加了难度，特别是具有较高性能的烧结毛细芯的安装带来困难(对烧结毛细芯的要求很苛刻才能使用)，同时毛细芯的横截面积很小，在相同液体流量的情况下液体的流速较高，而较高流速的液体在多孔芯中流动时会产生较大的流动阻力，因而使其毛细限较低，传热能力不高。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进，提供一种使其能够提高传热能力，适应高热流密度散热的需求，同时使其加工方便，生产效率高的散热装置。
本实用新型的技术方案是构造一种包括以下结构特点的散热装置：
散热装置由管状外壳组成，分为蒸发段、中间段、冷凝段，利用内部循环制冷工质的蒸发、冷凝相变来实现热量的传递；
所述的管壳和加热翅片组成一个管状的容腔，容腔内置入循环制冷工质，用于工质相变进行制冷；
所述的管状容腔的中间设置有毛细多孔芯，用于将冷凝段的液态制冷工质抽吸至蒸发段蒸发散热。
本实用新型的优点及有益效果：
1、本实用新型由于多孔芯位于管中央，横截面积较大，其内液体流动速度小，从而液体流过毛细芯的流动阻力(这是热管的主要压损)小，致使系统的毛细限大，传热能力大，传热效率高；同时由于安装容易，可以采用高性能的烧结毛细芯，进一步的提高系统的毛细限和传热能力。
2、本实用新型由于加热翅片与毛细芯直接接触，使其蒸发段的蒸发面增加，使其均温性更好，同时蒸发产生的蒸汽直接进入蒸汽通道回到冷凝端，没有经过多孔芯与液体，因而压损小，系统的毛细限高，进一步提高传热能力。
3、本实用新型结构简单，加工方便，经济效益好。
附图说明
图1为现有热管的结构示意图
图2为图1C-C剖视图
图3为本实用新型的结构示意图
图4为图3B-B剖视图
图5为本实用新型立体结构示意图
具体实施方式
由图1至5可知，本实用新型包括：
散热装置由管状外壳1组成，分为蒸发段I、中间段II、冷凝段III，利用内部循环制冷工质的蒸发、冷凝相变来实现热量的传递；
所述的管壳1和加热翅片2组成一个管状的容腔，容腔内置入循环制冷工质，用于工质相变进行制冷；
所述的管状容腔的中间设置有毛细多孔芯4，用于将冷凝段的液态制冷工质抽吸至蒸发段蒸发散热。
本实用新型所述的管壳1与加热翅片2为整体结构或为分体结构。所述的加热翅片2与毛细多孔芯4之间形成蒸汽槽道3，各槽道3形成管壳容腔，用于置入循环制冷工质。
本实用新型的工艺组成为：高热流密度传热的散热装置系统由三部分组成，即蒸发段、中间段以及冷凝段组成，其内部结构包括管壳、加热翅片、蒸汽槽道、毛细多孔结构组成。其中，管壳可与加热翅片加工为一体或者分体，两侧的管壳可以为圆弧形。毛细多孔结构位于管壳的中央，在管壳和毛细多孔结构之间为加热翅片和蒸汽槽道，而循环工质位于毛细多孔芯以及蒸汽槽道内，加热翅片与多孔芯紧密贴合。
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前题下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (3)
1.一种实现高热流密度传热的散热装置，其特征在于包括：
散热装置由管状外壳(1)组成，分为蒸发段(I)、中间段(II)、冷凝段(III)，利用内部循环制冷工质的蒸发、冷凝相变来实现热量的传递；
所述的管壳(1)和加热翅片(2)组成一个管状的容腔，容腔内置入循环制冷工质；
所述的管状容腔的中间设置有毛细多孔芯(4)，用于将冷凝段的液态制冷工质抽吸至蒸发段蒸发散热。
2.根据权利要求1所述的实现高热流密度传热的散热装置，其特征在于所述的管壳(1)与加热翅片(2)为整体结构或为分体结构。
3.根据权利要求1所述的实现高热流密度传热的散热装置，其特征在于所述的加热翅片(2)与毛细多孔芯(4)之间形成蒸汽槽道(3)，各槽道(3)形成管壳容腔，用于置入循环制冷工质。
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