[發明專利]一種復合吸液芯式熱管散熱器

在審

• 申請號: 201710059127.4
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106643247A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳廣泰;王碩;張延蕾;任智達;李建濤
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙)21242
• 代理人: 楊威,董彬

技術領域

本發明涉及一種散熱器，具體涉及一種復合吸液芯式熱管散熱器。

背景技術

隨著大功率電子器件的出現和超高集成度電子元器件向高速、高頻和高功率化方向發展，電子器件的發熱量越來越大，熱流密度和表面溫度越來越高，影響了器件的可靠性和使用壽命，對散熱提出了更高的要求。現有相變散熱器工質液化后回流速度慢，不能滿足目前的散熱需求。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研究設計一種復合吸液芯式熱管散熱器。本發明采用的技術手段如下：

一種復合吸液芯式熱管散熱器，包括基板、熱管和設置于熱管外側的散熱翅片，所述基板內部設有蒸發腔，所述熱管包括熱管主體，所述熱管主體的內壁上設有溝槽，相鄰溝槽之間形成凸起，所述熱管主體的內壁上鋪設有茸狀翅纖維層Ⅰ，所述茸狀翅纖維Ⅰ為表面上具有不規則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結構的金屬纖維，所述熱管的內部空間與蒸發腔連通，且所述熱管的內部空間與蒸發腔共同形成密閉的相變換熱腔。

進一步地，所述蒸發腔的內壁上鋪設有茸狀翅纖維層Ⅱ，所述茸狀翅纖維Ⅱ為表面上具有不規則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結構的金屬纖維。

進一步地，所述蒸發腔的頂部和底部之間設有支撐結構，所述支撐結構為支撐柱或支撐筋板，所述支撐結構的表面上鋪設有茸狀翅纖維層Ⅲ，所述茸狀翅纖維層Ⅰ與茸狀翅纖維層Ⅱ的孔隙相互連通，所述茸狀翅纖維層Ⅱ與茸狀翅纖維層Ⅲ的孔隙相互連通，所述茸狀翅纖維Ⅲ為表面上具有不規則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結構的金屬纖維。

進一步地，所述茸狀翅纖維層Ⅰ、茸狀翅纖維層Ⅱ和茸狀翅纖維層Ⅲ分別定向鋪設或雜亂鋪設于熱管主體的內壁、蒸發腔的內壁以及支撐結構的外壁上，所述茸狀翅纖維層Ⅰ、茸狀翅纖維層Ⅱ和茸狀翅纖維層Ⅲ分別燒結于其所依附的壁面上，在茸狀翅纖維之間以及茸狀翅纖維與其所依附的壁面之間形成燒結頸。

進一步地，所述茸狀翅纖維層Ⅰ為定向鋪設，鋪設方向為平行于熱管軸向或與熱管軸向呈一定角度，所述溝槽為平行于熱管軸向或與熱管軸向呈一定角度的縱向凹槽。

進一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為100～200μm，所述茸狀翅纖維層的孔隙率為60％～90％，所述溝槽的寬度為0.1～0.2㎜，所述溝槽的深度為0.2～0.3㎜。

進一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為150μm，所述溝槽的寬度小于或等于茸狀翅纖維層的纖維直徑。

進一步地，所述熱管主體的內壁周向上的溝槽數量為30～70，所述溝槽由犁切-擠壓成形法制成。

進一步地，所述散熱翅片為板片狀翅片，所述散熱翅片上設有與熱管外部輪廓相匹配的通孔，所述通孔套于所述熱管上并通過脹管工藝固定在熱管上。

進一步地，所述基板上設有與蒸發腔連通的工質灌注口。

與現有技術比較，本發明所述的復合吸液芯式熱管散熱器具有以下優點：

1、蒸發腔內部燒結茸狀翅纖維層，能夠保證回流工質快速充滿蒸發腔內部，使蒸發腔中的工質的均勻分布，以避免蒸發腔局部溫度過高；

2、蒸發腔內部均勻分布的支撐柱或支撐筋板結構，連接蒸發腔的上下表面，以避免抽真空、灌注工質過程中蒸發腔的凹陷，或者散熱器在工作過程中受力發生變形；另外，支撐柱或支撐筋板表面的輔助茸狀翅纖維層Ⅲ可以加快液態工質從蒸發腔的頂部回流至底部，使液態工質快速均勻分布于蒸發腔內；

3、熱管內部的茸狀翅纖維層和溝槽組成的復合式吸液芯可以加快汽態工質的快速冷凝和液態工質的快速回流，有效增強了熱管的傳熱性能，彌補了溝槽式熱管極限功率較低的不足；同時克服了銅粉燒結式吸液芯重量較重、使用過程中銅粉會因振動出現脫落現象，提高了產品可靠性；

4、散熱翅片套裝在熱管上，增大散熱表面積，提高散熱效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是本發明實施例所述的熱管的剖面示意圖。

圖4是本發明實施例所述的茸狀翅纖維的掃描電鏡圖。

圖5是圖4的A處放大5倍的掃描電鏡圖。

具體實施方式