[发明专利]基于平板环路热管的均热板

说明书

本发明公开了一种基于平板环路热管的均热板，可提高均热板的传热能力、极限热流密度散热能力、抗过载和逆重力工作能力，增大扩热板尺寸并减小其厚度，解决均热板性能提升对毛细芯孔径大小的矛盾需求。将由蒸发器、储液器和气/液管路组成的平板环路热管预埋在铝合金板内，组成基于平板环路热管的均热板。平板环路热管的蒸发器布置在均热板上与待散热芯片的最大热源贴合的区域，蒸发器带蒸气槽道侧与最大热源贴合。均热板上设置有“与热沉贴合区域”和“与热源贴合区域”，蒸发器出口引出气/液管路在均热板上“与热沉贴合区域”和“与热源贴合区域”之间往复布置，气/液管路最终经过“与热沉贴合区域”后返回到平板环路热管的储液器。

技术领域

发明涉及一种均热板，具体涉及一种基于平板环路热管的均热板，属于电子设备散热技术领域。

背景技术

环路热管是一种高效两相传热设备，其具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点，由于具有众多其它传热设备无可比拟的优点，环路热管在航空、航天以及地面电子设备散热等众多领域中具有十分广阔应用前景。

如图1所示，环路热管主要包括：蒸发器1、冷凝器2、储液器3、蒸气管路4和液体管路5，其整个循环过程为：液体在蒸发器1中的毛细芯6外表面蒸发，吸收蒸发器1外的热量，产生的蒸气从蒸气管路4流向冷凝器2，在冷凝器2中释放热量给热沉冷凝成液体，最后经过液体管路5流入储液器3，储液器3内的液体工质维持对蒸发器1内毛细芯的供给。

平板环路热管因为所需安装空间小，平板式蒸发器与热源平面便于安装，是近年来的研究热点和重点应用方向。根据结构不同，平板环路热管主要分为两种形式。第一种形式为圆盘形平板环路热管，蒸发器为圆盘形，蒸发器和储液器用毛细芯隔离开。第二种形式为矩形平板环路热管，储液器置于蒸发器一侧。

均热板(Vapor Chamber，简称VC，又译为蒸气腔)通常采用带有毛细芯的平板结构，充入工质后，通过工质的气液相变来实现均温。均热板应用时，通常将发热源(芯片或设备)与均热板贴合安装，安装界面处使用导热填料，应用形式主要有两种：

(1)导热式均热板：将一个或多个热源的热量导向扩热板的一侧或两侧(如图2中所示的与热沉贴合区域)，然后热量通过其它散热方式(水冷、导热等)带走，如图2所示；

(2)扩热式均热板：将一个或多个热源的热量均匀扩向整个均热板其它非热源区域，起到拉匀温度的作用，扩大散热面积，然后热量通过风冷或导热等其它散热方式带走，如图3所示。

但均热板的应用以下问题：产品性能提升对毛细芯的要求存在矛盾，一方面，为提升一些性能，需要毛细芯的毛细孔径越小越好，因为减小毛细芯的毛细孔径能够提高最大传热能力、提高极限热流密度、提高抗过载和逆重力工作能力、增大均热板尺寸；另一方面，为提升部分性能又要求毛细芯通过使用较大的孔径获取较大的渗透率，增大均热板尺寸，即增大流动长度，需要减小流动阻力：减小均热板厚度，即减小流通截面积，需要减小流动阻力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于平板环路热管的均热板，可提高均热板的传热能力、极限热流密度散热能力、抗过载和逆重力工作能力，增大扩热板尺寸并减小其厚度，解决均热板性能提升对毛细芯孔径大小的矛盾需求。