[发明专利]一种平板热管

说明书

技术领域

本发明涉及传热技术领域，尤其涉及一种平板热管。

背景技术

随着现代电子技术的迅速发展，电子设备已广泛应用于人类生活的各个领域。电子器件逐渐向高频、高速、高集成化发展，集成化器件的功能与复杂性日益增长，从而导致电子设备单位容积散热功率越来越大，散热热流密度越来越高，造成电子设备的故障率提高、可靠性和使用寿命降低的问题。

平板热管是由传统热管演化而成的高效相变传热设备，具有结构灵活、均温性好、传热高效等优点。传统的平板热管主要结构有壳体、毛细结构、工质等几个部分，通常都是利用壳体形成封闭空间，在腔体内壁面烧结吸液芯或加工槽道作为毛细结构，紧贴壳体内壁的毛细结构形成液态工质流动通道，中空的腔体形成气态工质流动通道。

然而，这种毛细结构紧贴壳体内壁的平板热管存在很多不利影响。在蒸发段，紧贴壳体内壁的部位温度最高，液体最容易蒸发，产生的气体需要穿过毛细结构才能进入蒸汽腔；在冷凝段，紧贴壳体内壁的部位温度最低，在毛细结构的蒸汽侧与贴近壁面侧存在一定的温度梯度。通常毛细结构的热导率较低，当毛细结构厚度较小时，它两侧温度梯度较小，但液体流动阻力将变大；当毛细结构厚度较大时，液体流动阻力减小，但是传热过程中的热阻变大。并且现在很多平板热管都是在处于重力辅助状态(热源在下，冷源在上)进行传热，反重力状态下工作时(热源在上，冷源在下)，传热性能较差，如果减小毛细结构的微孔孔径，提高毛细力来克服重力时，液体流动阻力又将变大。现有结构形式导致平板热管传热性能的难以进一步发展和提高。

为解决以上问题，现有技术在平板热管壳体内表面设置有若干纵向凹槽和凸起，毛细芯位于壳体内部，毛细芯表面与凸起接触而非紧贴壳体的平滑内壁，便于冷凝液体脱离冷凝凹槽壁面，也利于蒸汽由多孔结构排出并且进入凹槽通道。该结构能够有效降低工质流动阻力和传热热阻，提高传热效率。但是，由于壳体内部单一方向的凹槽和凸起结构，使平板热管更适于一维方向进行传热，在较大平面上的二维方向的传热效率仍然较低，并且在垂直于平板热管表面的方向上的传热效率也较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够二维传热的平板热管。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明揭示了一种平板热管，包括平板壳体、充液管以及毛细芯，其中：

所述平板壳体内部中空设置，所述平板壳体的上、下内表面设有若干凹槽，所述上、下内表面至少一内表面的凹槽是交叉分布，所述相邻凹槽之间间隔有凸起；

所述平板壳体上设有连通其内部的小孔，所述充液管通过所述小孔固定连接于所述平板壳体上；

所述毛细芯设置于所述平板壳体的内部，且所述毛细芯的上、下表面分别与所述平板壳体的上、下内表面的凸起接触；所述毛细芯与所述凹槽组成截面封闭的通道。

优选的，所述毛细芯上设置若干个通孔连通所述平板壳体上、下内表面的凹槽。

优选的，所述凹槽的截面为矩形、梯形、三角形、半圆形、Ω形，或它们中的两个或多个形状组合的形状。

优选的，所述毛细芯的长度小于或等于所述平板壳体的内部空间长度。

优选的，所述毛细芯的上、下表面与所述凸起的表面通过焊接、粘接或压紧的方式进行结合。

优选的，所述毛细芯为单一毛细结构。

优选的，所述毛细芯为分层设置的复合毛细结构；所述毛细芯的上、下表面内设置的主毛细芯孔隙尺寸小于夹层内设置的副毛细芯的孔隙尺寸。

优选的，所述平板壳体包括上下对应设置的第一板体、第二板体以及用于固定第一板体和第二板体的边框，所述凹槽分别设于第一板体和第二板体的内表面上。

优选的，所述用于固定充液管的小孔设置于平板壳体的边框上。

本发明提供了一种平板热管，包括平板壳体、充液管以及毛细芯。其中，所述平板壳体内部中空设置，所述平板壳体的上、下内表面设有若干交叉分布的凹槽，所述相邻凹槽之间间隔有凸起；所述平板壳体上设有连通其内部的小孔，所述充液管通过所述小孔固定连接于所述平板壳体上；所述毛细芯设置于所述平板壳体的内部，且所述毛细芯的上、下表面分别与所述平板壳体的上、下内表面的凸起接触；所述毛细芯与所述凹槽组成截面封闭的通道。