本實(shí)用新型屬于強(qiáng)化傳熱和電子元器件冷卻領(lǐng)域，具體涉及一種新型高效傳熱的均熱板。
背景技術(shù)：
：隨科技的不斷發(fā)展，電子設(shè)備的發(fā)展更趨向于高性能、小型化、集成化，器件的功率及熱流密度不斷提高，對器件散熱效果的要求也不斷提高。器件的散熱性能嚴(yán)重影響設(shè)備的可靠性及穩(wěn)定性，是設(shè)備進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。脈動熱管是一種新型、高效、可用于高熱流密度條件下的傳熱元件，其工作原理與普通熱管不同，具體地，工質(zhì)在熱端吸熱蒸發(fā)，在槽道內(nèi)部隨機(jī)形成氣液塞，由于壓差影響，工質(zhì)在熱端與冷端震蕩流動，實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。脈動熱管又分為管式脈動熱管及板式脈動熱管，管式脈動熱管是將細(xì)長的具有毛細(xì)功能的金屬細(xì)管，根據(jù)需要彎曲成蛇形形成脈動熱管，主要用于流體介質(zhì)熱源的傳熱，由于不具備平板結(jié)構(gòu)，不適于固體熱源的冷卻；板式脈動熱管又稱均熱板，均熱板兩面均為平板結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有脈動槽道，既可用于流體介質(zhì)熱源的冷卻，也可用于固體熱源的冷卻，應(yīng)用范圍更廣。目前多數(shù)均熱板內(nèi)部槽道截面多為三角形、矩形以及正方形，即由兩塊板組成，一塊為光板，另一塊板上加工出所需截面，但該種脈動熱管均具有尖角結(jié)構(gòu)，液體附著在尖角區(qū)域，依靠此處液體的表面張力提供回液，發(fā)熱器件放置方向?qū)ζ湫阅苡幸欢ㄓ绊懀煌瑫r由于尖角的存在，氣液塞的形成也比較困難，器件溫度變化幅度較大，傳熱性能受到影響。中國專利文獻(xiàn)CN102128552A公開了一種單面波浪板式脈動熱管，包括一金屬底板，波浪板兩波谷之間通過點(diǎn)焊方式與底板共同構(gòu)成脈動槽道，相鄰槽道之間形成微縫連通。該種結(jié)構(gòu)雖然增大了熱管與空氣接觸面積，但適用范圍有限；同時，采用微縫連通，流動阻力增大，不利于氣液塞運(yùn)動；加工工藝復(fù)雜，不適合批量生產(chǎn)。中國專利文獻(xiàn)CN102691999A公開了一種用于大功率LED散熱的板式脈動熱管，脈動熱管包括基板及在基板上銑出的毛細(xì)管束，毛細(xì)管束下部具有一空腔作為液池。采用該種結(jié)構(gòu)，可保證在熱源下方始終有液區(qū)存在不會發(fā)生燒干的現(xiàn)象，但液池中受熱產(chǎn)生的蒸汽會對熱管中本來存在的氣液塞造成沖擊，導(dǎo)致氣泡破裂，進(jìn)而影響熱管的傳熱。中國專利文獻(xiàn)CN101545735A公開了一種金屬絲結(jié)構(gòu)的微槽道平板熱管，將金屬絲夾設(shè)在有上蓋與底板間的中空殼體內(nèi)，金屬絲與上蓋、底板共同構(gòu)成液膜區(qū)及蒸汽通道，可通過調(diào)節(jié)金屬絲之間的間距優(yōu)化平板熱管的性能。該種結(jié)構(gòu)的傳熱性能與金屬絲的孔隙度及尺寸均有一定關(guān)系，平板熱管性能的穩(wěn)定性難以保證。中國專利文獻(xiàn)CN101493296A公開了一種具有層列微槽微熱管群的新型平板熱管，平板熱管內(nèi)包含一個以上并列排布的陣列式通孔，通孔內(nèi)壁上設(shè)置有若干微翅片，相鄰微翅片之間形成毛細(xì)微槽。該種結(jié)構(gòu)加工復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于提供一種傳熱效率高，不受器件放置方向影響，抗壓能力強(qiáng)，制造工藝簡單，適合批量生產(chǎn)的均熱板。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為：一種均熱板，包括蓋板和底板，蓋板和底板相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道，蓋板和底板的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道為一條或多條并行的蛇形槽道，蓋板與底板的連接面焊接，蓋板和底板相對的槽道內(nèi)部形成封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的技術(shù)效果為：(1)本實(shí)用新型蓋板和底板蛇形槽道的截面構(gòu)成圓形或近圓形，易形成氣液塞；(2)將內(nèi)部腔體抽真空后充注工質(zhì)，工質(zhì)在槽道內(nèi)形成氣塞和液柱間隔布置并呈隨機(jī)分布的狀態(tài)，在蒸發(fā)端，工質(zhì)吸熱產(chǎn)生氣泡，迅速膨脹和升壓，推動工質(zhì)流向低溫冷凝端；在冷凝端，氣泡冷卻收縮并破裂，壓力下降；由于蒸發(fā)端和冷凝端存在壓差以及相鄰槽道之間存在的壓力不平衡，使得工質(zhì)在蒸發(fā)端和冷凝端之間振蕩流動，從而實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞，當(dāng)量傳熱系數(shù)大；整個過程中，工質(zhì)完全依靠熱驅(qū)動進(jìn)行自我震蕩；同時其運(yùn)行性能基本不受重力影響，應(yīng)用更為廣泛；(3)本實(shí)用新型蛇形槽道之間的凸出部分提供強(qiáng)度足夠的支撐，抗壓能力強(qiáng)。附圖說明圖1是本實(shí)用新型均熱板整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型一種首尾相連槽道結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型另一種首尾相連槽道結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型一種首尾不相連槽道結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型另一種首尾不相連槽道結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型兩條嵌套蛇形結(jié)構(gòu)的槽道示意圖。圖7是本實(shí)用新型半圓形槽道截面放大示意圖。圖8是本實(shí)用新型半圓形帶直邊槽道截面放大示意圖。圖9是本實(shí)用新型半橢圓形槽道截面放大示意圖。圖10是本實(shí)用新型半橢圓形帶直邊槽道截面放大示意圖。圖11是本實(shí)用新型蓋板和底板相對應(yīng)槽道組成的封閉腔體截面示意圖。圖12是本實(shí)用新型均熱板與同等參數(shù)鋁板在相同測試條件下進(jìn)行實(shí)驗對比圖。圖13是本實(shí)用新型均熱板與同等尺寸矩形槽道均熱板在相同測試條件下進(jìn)行試驗對比圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。結(jié)合圖1-圖6，本實(shí)用新型的一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條或多條并行的蛇形槽道，蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。進(jìn)一步的，如圖7-9所示，槽道的截面為半圓形、半圓形帶直邊、半橢圓形或半橢圓形帶直邊；進(jìn)一步的，半圓形半徑為0.5-10mm。半橢圓形的長半軸和短半軸長度為0.5-10mm。進(jìn)一步的，如圖2和圖3所示，蛇形槽道首尾相接。進(jìn)一步的，如圖4和圖5所示，蛇形槽道首尾不相接。進(jìn)一步的，槽道通過銑出、壓鑄或線切割工藝得到。進(jìn)一步的，蓋板1與底板2的連接面通過擴(kuò)散焊方式焊接。進(jìn)一步的，工質(zhì)為丙酮、乙醇、甲醇、去離子水的任意一種。進(jìn)一步的，均熱板材料為銅、銅合金、鋁、鋁合金的任意一種。本實(shí)用新型均熱板加工方法如下：首先在蓋板和底板任意一側(cè)用球形銑刀各銑出截面為半圓形、半圓形帶直邊、半橢圓形或半橢圓形帶直邊的槽道，該槽道可以為首尾相連也可以是首尾不相連的結(jié)構(gòu)，并保證具有槽道一側(cè)面的表面粗糙度小于等于1.6；采用擴(kuò)散焊的焊接方式將蓋板和底板進(jìn)行焊接；通過預(yù)留的孔位對焊接后內(nèi)部腔體抽真空，并充注工質(zhì)，而后對其密封成為密閉腔體；對均熱板外形進(jìn)行機(jī)加工得到所需結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖7，一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條首尾相接的蛇形槽道，槽道截面為半圓形，蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成如圖11所示封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。將均熱板與同等參數(shù)鋁板在相同測試條件下進(jìn)行實(shí)驗對比，得出如表1和圖12所示結(jié)果：表1熱源功率10W20W30W40W均熱板(℃)39.245.952.460.1鋁板(℃)38.552.665.178.2從實(shí)驗結(jié)果可以看出，采用該種結(jié)構(gòu)，可顯著提高傳熱性能，有效降低熱源溫度。將均熱板與同等參數(shù)矩形槽道脈動熱管在相同測試條件下進(jìn)行實(shí)驗對比，得出如圖13所示結(jié)果。從實(shí)驗結(jié)果可以看出，采用該種結(jié)構(gòu)，熱源最高溫度有所降低，同時熱源溫度波動小，溫度較穩(wěn)定，不會因溫度變化劇烈對熱源本身造成損害。實(shí)施例2結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖8，一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條首尾相接的蛇形槽道，槽道截面為半圓形帯直邊，半圓形帯直邊為U行結(jié)構(gòu)，由半圓形和半圓形兩端沿垂直方向延伸相同長度的直邊31構(gòu)成，兩條直邊相互平行，直邊的作用是連接面焊接時防止半圓形因擠壓變形，保證封閉腔體的截面呈圓形；蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。實(shí)施例3結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖9，一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條首尾相接的蛇形槽道，槽道截面為半橢圓形，蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。實(shí)施例4結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖10，一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條首尾相接的蛇形槽道，槽道截面為半橢圓形帶直邊，半橢圓形帶直邊結(jié)構(gòu)由半橢圓形和半橢圓形兩端沿垂直方向延伸相同長度直邊31構(gòu)成；蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。實(shí)施例5如圖1、圖4和圖5所示，一種均熱板，包括蓋板1和底板2，蓋板1和底板2相對一側(cè)的對應(yīng)位置分別加工槽道3，蓋板1和底板2的槽道結(jié)構(gòu)相同，所述槽道3為一條首尾不相接的蛇形槽道，蓋板1與底板2的連接面焊接，蓋板1和底板2相對的槽道內(nèi)部形成如圖11所示封閉腔體；對腔體內(nèi)部抽真空并填充工質(zhì)，工質(zhì)在腔體內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)冷凝實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。如圖7-圖10所示，槽道截面為半圓形、半圓形帶直邊、半橢圓形或半橢圓形帶直邊。綜上所述，本實(shí)用新型由于采用新型的槽道結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，抗壓能力強(qiáng)，傳熱效率高，制作工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊，尤其在電力電子等熱流密度高的領(lǐng)域，可以有效快速地降低電子器件的溫度，延長電子器件的使用壽命。當(dāng)前第1頁1 2 3