一種氣液分離式均溫板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣液分離式均溫板，包括于周緣密封連接的上蓋和下蓋，上蓋和下蓋之間形成填充有工作介質(zhì)的真空腔，在上蓋和下蓋的內(nèi)表面上鋪設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，真空腔的一端為冷凝區(qū)，另一端為蒸發(fā)區(qū)，蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)通過兩側(cè)的蒸汽通道相通，蒸汽通道之間為填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)的絕熱段，絕熱段的一端與蒸發(fā)區(qū)連通，另一端與冷凝區(qū)連通。本實(shí)用新型是蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)相分隔的相變散熱裝置，可使氣態(tài)的工作介質(zhì)和液態(tài)的工作介質(zhì)相隔離，冷凝成液態(tài)的工作介質(zhì)迅速回流到蒸發(fā)區(qū)，其傳熱效率是傳統(tǒng)均溫板的2～3倍。本實(shí)用新型散熱速度快、散熱功率高且重量輕，可廣泛應(yīng)用于大功率LED燈芯散熱及其它高功率、高熱流密度且對重量要求較高的散熱場合。
【專利說明】
_種氣液分禹式均溫板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種均溫板，尤其涉及一種氣液分離式均溫板。
【背景技術(shù)】
[0002]均溫板是一個(gè)內(nèi)壁具有微結(jié)構(gòu)的真空腔體。傳統(tǒng)均溫板的蓋板和底板的內(nèi)表面均需燒結(jié)銅粉多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)要保留中部空腔作為蒸汽擴(kuò)散的通道，為了連接蓋板和底板，以及促進(jìn)液體由冷凝面回流到蒸發(fā)面還需要設(shè)置專門的支撐結(jié)構(gòu)和毛細(xì)柱，這樣，不但制作工藝復(fù)雜，而且由于設(shè)置了專門的支撐結(jié)構(gòu)和毛細(xì)柱，使得均熱板較為厚重。
[0003]均溫板在工作時(shí)，其內(nèi)的工作介質(zhì)在真空腔內(nèi)發(fā)生氣液相變，具體是:當(dāng)熱量由熱源傳導(dǎo)至蒸發(fā)區(qū)時(shí)，真空腔內(nèi)的工作介質(zhì)會在低真空度的環(huán)境中發(fā)生氣相化的現(xiàn)象，此時(shí)工作介質(zhì)吸收熱量并且體積迅速膨脹，氣相的工作介質(zhì)會迅速充滿整個(gè)真空腔，當(dāng)氣相的工作介質(zhì)接觸到比較冷的區(qū)域時(shí)，便會產(chǎn)生凝結(jié)現(xiàn)象，冷凝成液體的工作介質(zhì)沿著毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流到蒸發(fā)區(qū)，如此進(jìn)行不間斷的循環(huán)換熱。
[0004]然而，傳統(tǒng)均溫板的散熱速度、散熱功率及傳熱效率較低，仍有待進(jìn)一步提高，而且，傳統(tǒng)均溫板也較為厚重，使得傳統(tǒng)均溫板無法應(yīng)用于大功率LED燈芯散熱及其它高功率、高熱流密度且對重量要求較高的散熱場合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、散熱速度快、大幅度提高散熱功率及傳熱效率、重量輕的氣液分離式均溫板，可廣泛應(yīng)用于大功率LED燈芯散熱及其它高功率、高熱流密度且對重量要求較高的散熱場合。
[0006]本實(shí)用新型的上述目的通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):一種氣液分離式均溫板，包括于周緣密封連接的上蓋和下蓋，所述上蓋和下蓋之間形成填充有工作介質(zhì)的真空腔，在所述上蓋和下蓋的內(nèi)表面上鋪設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述真空腔的一端為冷凝區(qū)，另一端為蒸發(fā)區(qū)，所述蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)通過兩側(cè)的蒸汽通道相通，所述蒸汽通道之間為填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)的絕熱段，所述絕熱段的一端與蒸發(fā)區(qū)連通，另一端與冷凝區(qū)連通，真空腔內(nèi)的工作介質(zhì)在蒸發(fā)區(qū)受熱后發(fā)生相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸收熱量，氣態(tài)的工作介質(zhì)攜帶熱量分別通過蒸汽通道到達(dá)冷凝區(qū)，氣態(tài)的工作介質(zhì)在冷凝區(qū)遇冷釋放出熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)，液態(tài)的工作介質(zhì)通過絕熱段的毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)返回到蒸發(fā)區(qū)，形成一個(gè)循環(huán)，并如此不間斷的進(jìn)行周期循環(huán)傳熱。
[0007]本實(shí)用新型是蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)相分隔的相變散熱裝置，蒸汽通道輸送氣態(tài)的工作介質(zhì)到冷凝區(qū)，而絕熱段輸送液態(tài)的工作介質(zhì)返回至蒸發(fā)區(qū)，因此，可使氣態(tài)的工作介質(zhì)和液態(tài)的工作介質(zhì)相隔離，冷凝成液態(tài)的工作介質(zhì)可以迅速回流到蒸發(fā)區(qū)，與傳統(tǒng)的均溫板相比，其傳熱效率高2?3倍。本實(shí)用新型的散熱速度快、散熱功率高且重量輕，可廣泛應(yīng)用于大功率LED燈芯散熱及其它高功率、高熱流密度且對重量要求較高的散熱場合。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，在所述上蓋的內(nèi)表面上設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條，兩個(gè)凸條之間具有間隙，所述凸條的高度與真空腔的高度相同，所述下蓋的內(nèi)表面為平面，所述凸條連接在所述下蓋的內(nèi)表面上以支撐在上蓋和下蓋之間，每個(gè)凸條與其所靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道，凸條的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，所述空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)，兩個(gè)凸條之間的間隙中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為絕熱段。凸條不僅將真空腔分隔成蒸汽通道、絕熱段、冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)，而且對真空腔起到支撐作用，防止真空腔塌陷。
[0009]作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，在所述上蓋和下蓋的內(nèi)表面上分別設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條，兩個(gè)凸條之間具有間隙，位于上蓋上的凸條和位于下蓋上的凸條對應(yīng)連接以支撐在上蓋和下蓋之間，每對相互連接的凸條與其所靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道，凸條的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，所述空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)，兩對凸條之間的間隙內(nèi)填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為絕熱段。
[0010]本實(shí)用新型所述的空隙中較大的空隙作為冷凝區(qū)，較小的空隙作為蒸發(fā)區(qū)。
[0011]作為本實(shí)用新型的再一種實(shí)施方式，所述上蓋和下蓋的形狀為T形，相應(yīng)地，所述真空腔的形狀也為T形，真空腔的大端為冷凝區(qū)，小端為蒸發(fā)區(qū)，在真空腔外兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)熱管，所述熱管作為蒸汽通道，其一端與蒸發(fā)區(qū)連通，另一端與冷凝區(qū)連通，所述真空腔位于蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)之間的空間中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為絕熱段。
[0012]本實(shí)用新型所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)是燒結(jié)的銅粉或是由銅粉和銅網(wǎng)燒結(jié)復(fù)合而成，所述毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)為燒結(jié)的銅粉。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯著的效果:
[0014]⑴本實(shí)用新型是蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)相分隔的相變散熱裝置，蒸汽通道輸送氣態(tài)的工作介質(zhì)到冷凝區(qū)，而絕熱段輸送液態(tài)的工作介質(zhì)返回至蒸發(fā)區(qū)，因此，可使氣態(tài)的工作介質(zhì)和液態(tài)的工作介質(zhì)相隔離，冷凝成液態(tài)的工作介質(zhì)可以迅速回流到蒸發(fā)區(qū)，與傳統(tǒng)的均溫板相比，其傳熱效率高2?3倍。
[0015]⑵本實(shí)用新型的凸條支撐在上蓋和下蓋之間，不僅將真空腔分隔成蒸汽通道、絕熱段、冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)，而且對真空腔起到支撐作用，防止真空腔塌陷。
[0016]⑶本實(shí)用新型散熱速度快、散熱功率高且重量輕，可廣泛應(yīng)用于大功率LED燈芯散熱及其它高功率、高熱流密度且對重量要求較高的散熱場合。
[0017]⑷本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，實(shí)用性強(qiáng)，適于廣泛推廣和適用。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1上蓋的仰視圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的下蓋的俯視圖(顯示絕熱段中填充的毛細(xì)芯結(jié)構(gòu))；
[0023]圖5是沿圖4中A-A線剖視圖；
[0024]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的工作原理圖；
[0025]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0026]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例3的剖視圖之一(顯示上蓋)；
[0027]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例3的剖視圖之二(顯示下蓋)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1?6所示，是本實(shí)用新型一種氣液分離式均溫板，包括于周緣密封連接的上蓋I和下蓋2，上蓋I和下蓋2之間形成填充有工作介質(zhì)的真空腔，工作介質(zhì)可以是蒸餾水、酒精等液體，在上蓋I和下蓋2的內(nèi)表面上鋪設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)3，真空腔的一端為冷凝區(qū)4，另一端為蒸發(fā)區(qū)5，蒸發(fā)區(qū)5和冷凝區(qū)4通過兩側(cè)的蒸汽通道6相通，蒸汽通道6之間為填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10的絕熱段7，絕熱段7的一端與蒸發(fā)區(qū)5連通，另一端與冷凝區(qū)4連通。
[0030]在本實(shí)施例中，在上蓋I和下蓋2的內(nèi)表面上分別設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條8，兩個(gè)凸條8之間具有間隙，位于上蓋I上的凸條8和位于下蓋2上的凸條8對應(yīng)連接以支撐在上蓋I和下蓋2之間，每對相互連接的凸條8與其靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道6，凸條8的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)5和冷凝區(qū)4，空隙中較大的空隙作為冷凝區(qū)4，較小的空隙作為蒸發(fā)區(qū)5。兩對凸條8之間的間隙內(nèi)填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10成為絕熱段7。凸條不僅將真空腔分隔成蒸汽通道、絕熱段、冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)，而且對真空腔起到支撐作用，防止真空腔塌陷。鋪設(shè)在上蓋I和下蓋2內(nèi)表面上的毛細(xì)結(jié)構(gòu)3是燒結(jié)的銅粉或是由銅粉和銅網(wǎng)燒結(jié)復(fù)合而成，絕熱段7中的毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10為燒結(jié)的銅粉。
[0031]本實(shí)用新型的工作原理是:真空腔內(nèi)的工作介質(zhì)在蒸發(fā)區(qū)5受熱后發(fā)生相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸收熱量，氣態(tài)的工作介質(zhì)B攜帶熱量分別通過蒸汽通道6到達(dá)冷凝區(qū)4，氣態(tài)的工作介質(zhì)B在冷凝區(qū)4遇冷釋放出熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)，液態(tài)的工作介質(zhì)C通過絕熱段7的毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10返回到蒸發(fā)區(qū)5，形成一個(gè)循環(huán)，并如此不間斷的進(jìn)行周期循環(huán)傳熱。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖7所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于:僅在上蓋I的內(nèi)表面上設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條8，兩個(gè)凸條8之間具有間隙，凸條8的高度與真空腔的高度相同，下蓋2的內(nèi)表面為平面，凸條8連接在下蓋2的內(nèi)表面上以支撐在上蓋I和下蓋2之間，每個(gè)凸條8與其所靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道6，凸條8的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)5和冷凝區(qū)4，兩個(gè)凸條8之間的間隙中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10成為絕熱段7。
[0034]實(shí)施例3
[0035]如圖8和9所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于:上蓋I和下蓋2的形狀為T形，相應(yīng)地，真空腔的形狀也為T形，真空腔的大端為冷凝區(qū)4，小端為蒸發(fā)區(qū)5，在真空腔外兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)熱管9，熱管9作為蒸汽通道6，其一端與蒸發(fā)區(qū)5連通，另一端與冷凝區(qū)4連通，真空腔位于蒸發(fā)區(qū)5和冷凝區(qū)4之間的空間中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)10成為絕熱段7。
[0036]本實(shí)用新型的工作原理是:由上蓋與下蓋連接成一體的基板與復(fù)合超導(dǎo)平板熱管組成3D連通的相變傳熱體系。相變基板受熱時(shí)，工質(zhì)吸收熱量，相變?yōu)檎羝?，蒸汽沿蒸汽通道將熱量傳遞到每個(gè)熱管，并將熱量傳遞至遠(yuǎn)端。散熱翅片進(jìn)行熱量交換，釋放熱量，工質(zhì)冷凝回流至相變基板區(qū)，從而形成熱量交換循環(huán)。
[0037]本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型的蒸汽通道、蒸發(fā)區(qū)、冷凝區(qū)和絕熱段的具體分隔結(jié)構(gòu)還具有其它的實(shí)施方式。因此，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣液分離式均溫板，包括于周緣密封連接的上蓋和下蓋，所述上蓋和下蓋之間形成填充有工作介質(zhì)的真空腔，在所述上蓋和下蓋的內(nèi)表面上鋪設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述真空腔的一端為冷凝區(qū)，另一端為蒸發(fā)區(qū)，所述蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)通過兩側(cè)的蒸汽通道相通，所述蒸汽通道之間為填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)的絕熱段，所述絕熱段的一端與蒸發(fā)區(qū)連通，另一端與冷凝區(qū)連通，真空腔內(nèi)的工作介質(zhì)在蒸發(fā)區(qū)受熱后發(fā)生相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸收熱量，氣態(tài)的工作介質(zhì)攜帶熱量分別通過蒸汽通道到達(dá)冷凝區(qū)，氣態(tài)的工作介質(zhì)在冷凝區(qū)遇冷釋放出熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)，液態(tài)的工作介質(zhì)通過絕熱段的毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)返回到蒸發(fā)區(qū)，形成一個(gè)循環(huán)，并如此不間斷的進(jìn)行周期循環(huán)傳熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離式均溫板，其特征在于:在所述上蓋的內(nèi)表面上設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條，兩個(gè)凸條之間具有間隙，所述凸條的高度與真空腔的高度相同，所述下蓋的內(nèi)表面為平面，所述凸條連接在所述下蓋的內(nèi)表面上以支撐在上蓋和下蓋之間，每個(gè)凸條與其所靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道，凸條的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，所述空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)，兩個(gè)凸條之間的間隙中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為所述絕熱段。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離式均溫板，其特征在于:在所述上蓋和下蓋的內(nèi)表面上分別設(shè)有兩個(gè)沿著其長度方向延伸并向真空腔內(nèi)凸出的凸條，兩個(gè)凸條之間具有間隙，位于上蓋上的凸條和位于下蓋上的凸條對應(yīng)連接以支撐在上蓋和下蓋之間，每對相互連接的凸條與其所靠近的真空腔的側(cè)壁之間形成一個(gè)蒸汽通道，凸條的兩端與真空腔的兩端之間留有空隙，所述空隙分別作為蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)，兩對凸條之間的間隙內(nèi)填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為所述絕熱段。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氣液分離式均溫板，其特征在于:所述的空隙中較大的空隙作為冷凝區(qū)，較小的空隙作為蒸發(fā)區(qū)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離式均溫板，其特征在于:所述上蓋和下蓋的形狀為T形，相應(yīng)地，所述真空腔的形狀也為T形，真空腔的大端為冷凝區(qū)，小端為蒸發(fā)區(qū)，在真空腔外兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)熱管，所述熱管作為蒸汽通道，其一端與蒸發(fā)區(qū)連通，另一端與冷凝區(qū)連通，所述真空腔位于蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)之間的空間中填充有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)成為所述絕熱段。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或5所述的氣液分離式均溫板，其特征在于:所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)是燒結(jié)的銅粉或是由銅粉和銅網(wǎng)燒結(jié)復(fù)合而成，所述毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)為燒結(jié)的銅粉。
【文檔編號】F21V29/51GK205580271SQ201620340445
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】陳平, 高明智
【申請人】廣州華鉆電子科技有限公司