[实用新型]蒸发腔强化沸腾表面结构与热虹吸散热器

说明书

本实用新型公开了一种蒸发腔强化沸腾表面结构与一种热虹吸散热器，属于散热器技术领域，其中，蒸发腔强化沸腾表面结构包括位于蒸发腔表面的且尺寸不同的多个微槽道结构，多个所述微槽道结构排布形成强化沸腾表面，其中，同一尺寸的微槽道结构在蒸发腔表面均匀分布。本实用新型通过在蒸发腔表面设计尺寸不同的多个微槽道结构，使得热虹吸散热器内部充注不同种类的相变工质时，可以兼顾不同相变工质的最佳成核尺寸，也可以确保同一相变工质在不同工况下都具有最佳的成核尺寸，从而保证散热器在多种工况下均能够实现最佳的强化沸腾换热效果，进而扩大了热虹吸散热器的适用范围。

技术领域

本实用新型涉及散热器技术领域，尤其涉及一种蒸发腔强化沸腾表面结构与一种热虹吸散热器。

背景技术

热虹吸散热器是利用相变换热原理进行散热的散热器，主要通过相变工质的潜热和气液循环来提高散热能力，主要应用于电子散热领域。目前，热虹吸散热器的设计还处于起步阶段，现有设计未能充分发挥出热虹吸散热器的最佳性能，究其原因，是因为对热虹吸散热器核心的沸腾冷凝过程没有充分了解，在相变换热过程中，仍有较大的相变热阻。现有技术中通过在蒸发腔表面设计强化表面来减小散热器的热阻，提高换热能力。然而，针对不同的散热工况，热虹吸散热器内部会填充不同的相变工质，而不同的相变工质由于其自身的物性参数不同，对强化表面的要求也各不相同，目前的强化表面结构难以满足不同相变工质的强化沸腾要求。同时，当散热器工作在不同的工况下，热源功率不同或环境温度不同都会对散热器内部的沸腾过程造成影响，对强化表面结构的尺度要求也不同，目前的强化表面结构往往只能针对某一种特定工质或是在特定工况下起到强化换热的效果，使得散热器的适用范围较小。

因此，如何进一步优化强化表面结构以扩大热虹吸散热器的适用范围，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种蒸发腔强化沸腾表面结构，该结构能够兼顾不同相变工质的最佳成核尺寸，在不同工况下均能够达到强化沸腾的效果，从而扩大热虹吸散热器的适用范围。本实用新型的另一个目的在于提供一种热虹吸散热器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种蒸发腔强化沸腾表面结构，包括位于蒸发腔表面的且尺寸不同的多个微槽道结构，多个所述微槽道结构排布形成强化沸腾表面，其中，同一尺寸的所述微槽道结构在所述蒸发腔表面均匀分布。

本实用新型通过在蒸发腔表面设计尺寸不同的多个微槽道结构，使得热虹吸散热器内部充注不同种类的相变工质时，可以兼顾不同相变工质的最佳成核尺寸，也可以确保同一相变工质在不同工况下都具有最佳的成核尺寸，从而保证散热器在多种工况下均能够实现最佳的强化沸腾换热效果，进而扩大了热虹吸散热器的适用范围。同时，同一尺寸的微槽道结构在蒸发腔表面均匀分布，使得蒸发腔表面各个区域的强化沸腾性能一致，从而能够对热源均匀散热。

优选地，不同尺寸的所述微槽道结构之间平行设置且依次间隔排列。

优选地，相同宽度的所述微槽道结构之间的间隔大于该微槽道结构的宽度的2倍。

优选地，不同尺寸或相同尺寸的所述微槽道结构之间呈锐角交叉设置，且任意两个交叉的所述微槽道结构所形成的锐角夹角不小于60°；

或者，不同尺寸或相同尺寸的所述微槽道结构之间垂直交叉设置。

优选地，所述微槽道结构在所述蒸发腔表面的分布密度与所述微槽道结构的尺寸呈负相关。

优选地，所述微槽道结构为通过激光蚀刻或化学蚀刻或机械加工形成的沟槽结构。

优选地，所述蒸发腔表面设有三种尺寸不同的微槽道结构，分别为第一微槽道结构、第二微槽道结构和第三微槽道结构，所述第一微槽道结构的等效水力直径为80～120微米，所述第二微槽道结构的等效水力直径为40～60微米，所述第三微槽道结构的等效水力直径为20～30微米。