[实用新型]矩阵管束共腔热管散热器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种应用于固体器件散热的热管原理散热装置，尤其适用于电子电力大功率半导体器件散热器、高能LED照明灯散热、运动及振动场所的大功率散热，特别涉及一种矩阵管束共腔热管散热器。

背景技术

目前，国内在现有技术中应用较广泛的无芯重力热管其运行机理存在某些制约散热效率的极限因素，近年出现的用于大功率半导体散热器中的单闭合回路环形重力热管以气液分流的形式提高了传热效率，不足之处在于，回流管中的液体使管壁冷凝面积损失大约在25%左右，而且一旦出现冷端低于储液池的情况，将影响液体回流导致热管效率降低甚至失效。在组装工艺方面，多以锡钎焊工艺将热管单元焊接在金属导热基板上，出于成本及重量等因素的考虑，基板多采用镀镍铝板，镍层和锡焊层的表面附着强度在很大程度上影响着运行的安全性。热管工作时内部蒸汽压强在焊接面产生变形应力，在有较大机械振幅或持续冲击加速度的场合，只要有一根热管单元出现镀层或焊层的剥离松动，将导致局部温度进一步升高，殃及周边甚至导致整个散热器失效。

发明内容

本实用新型克服了上述存在的缺陷，目的是通过管腔结构配合及工质充液量在腔体内部构成均压供气方式和蒸汽冷凝通道，采用机械配合技术替代锡钎焊组装，提高抗热冲击和机械冲击的安全性，降低制造过程中的能耗和污染，提供一种矩阵管束共腔热管散热器。

本实用新型矩阵管束共腔热管散热器内容简述：

本实用新型矩阵管束共腔热管散热器，其特征在于：由多根金属管按列连通构成复合回路，多个复合回路并排构成矩阵管束，矩阵管束外穿散热翅片，另一端与气化室腔体连通构成密封共腔结构，在气化室壳体内设有孔板气化面，腔内充液态工质，腔内抽真空后，形成一个以气化室为蒸发段、复合管路为冷凝段的热管散热器，在散热器的受热底板上设有机械配装结构。

所述的矩阵管束是由m根金属管的一端连通组成复合管路，m≥2；由n列复合管路并排组成m×n矩阵管束，n≥2；管外壁穿有散热翅片，开口一端与共腔气化室连通构成共腔结构。

所述的复合管路中平行排列的m根金属管一端密封连通形成在另一端有m个开口的歧路管道。

所述的共腔气化室是由穿管面、受热底板及侧边围面构成规则形状的腔体，穿管面上设有与复合管路相对应的通道孔，腔内液态工质液面将腔体分为储液池和蒸汽均压缓冲区，孔板气化面贴附在受热底板的内侧。

所述的孔板气化面的面积与受热底板内侧面积相等，孔板气化面由与受热底板弯曲度相同的弹性孔板及受热底板内侧面积相等的2mm厚的碳素无纺布构成，弹性孔板将碳素无纺布压贴在受热底板的内侧。

所述的受热底板设有机械配合的孔、槽、卯榫结构，受热底板与穿管面有倾斜角，与发热体热接触面为曲面。

本实用新型矩阵管束共腔热管散热器，通过管腔结构配合及工质充液量在腔体内部构成均压供气方式和蒸汽冷凝通道，采用机械配合技术组装，提高了抗热冲击和机械冲击的安全性，降低了制造过程中的能耗和污染。水平和垂直使用的散热效率优于现有环形热管和无芯重力热管，在同等受热面积上可制作出更大散热功率的散热器，与发热体的结合工艺采用机械配合技术，安全可靠，便于维修更换。 

附图说明   

图1是矩阵管束共腔热管散热器结构示意图；

图2是共腔气化室的剖视图；

图3是受热底板曲面示意图；

图4是垂直应用下的蒸汽均压缓冲区示意图；

图5是应用在空气自冷条件下的大功率LED散热器显示不同的夹角α的结构示意图；

图6是复合管路带有预制仰角的结构剖视图；

图7是应用在运动颠簸场合使用的复合管路剖视图；

图中：1是散热翅片、2是复合管路、3是气化室壳体、4是受热底板、5是孔板气化面、6是穿管面、7是碳素无纺布、8是弹性孔板、9是液态工质液面、10是蒸汽均压缓冲区。

具体实施方式   

本实用新型矩阵管束共腔热管散热器是这样实现的，下面结合附图作具体说明。

见图1、图2，本实用新型以3行3列矩阵为例，矩阵管束共腔热管散热器，是由：散热翅片1、复合管路2、气化室壳体3和受热底板4构成，由多根金属管按列连通构成复合回路2，多个复合回路2并排构成矩阵管束，矩阵管束外穿散热翅片1，另一端与气化室腔体3连通构成密封共腔结构，在气化室壳体3内设有孔板气化面5，腔内充液态工质，密封共腔结构抽真空后，形成一个以气化室为蒸发段、复合管路2为冷凝段的热管散热器，在散热器的受热底板4上设有机械配装结构。