一種風冷板式脈動熱管制造技術

本發明專利技術涉及一種風冷板式脈動熱管。該脈動熱管包括肋片底板、流道蓋板，其中肋片底板作為風冷板式脈動熱管的熱沉，一面為底板焊接面，另一面設有增大空氣側對流換熱面積的第一肋片；流道蓋板作為電子器件的安裝載體，一面為蓋板焊接面，蓋板焊接面上設有向內部凹陷的脈動熱管流道，另一面用于安裝電子器件；底板焊接面、蓋板焊接面焊接為一體，熱處理后加工成型；在流道蓋板安裝電子器件一面的非電子器件安裝區域增設第二肋片。本發明專利技術將脈動熱管良好的相變傳熱性能與結構緊湊的風冷式冷板結合，有效解決了使用環境受限的高熱耗、高熱流密度電子器件的散熱難題，使風冷式冷板散熱的極限熱流密度提高十倍以上，擴展了風冷式冷板的適用范圍。

【技術實現步驟摘要】
一種風冷板式脈動熱管
本專利技術涉及均熱板
，特別是一種風冷板式脈動熱管。
技術介紹
隨著電子技術的飛速發展，電子器件的高熱耗、高熱流密度散熱問題日益凸顯。高熱耗、高熱流密度使得電子器件芯片結溫顯著升高，并在器件內部及殼體產生不均勻的溫度分布，產生熱應力和熱變形，從而影響電子器件及設備的電性能和工作穩定性。研究表明，單個電子元件的工作溫度每超過額定溫度10℃，其可靠性將降低50％，超過55％的電子設備的失效形式是由溫度過高引起的。而在某些液冷使用受限的場合或狹小空間內(如軍用車輛、無人裝置)，電子器件的散熱更加困難，現有的常規風冷散熱技術已難以滿足高熱耗、高熱流密度電子器件的散熱需求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種散熱高效、結構緊湊的風冷板式脈動熱管。實現本專利技術目的的技術解決方案為：一種風冷板式脈動熱管，包括肋片底板、流道蓋板，其中肋片底板作為風冷板式脈動熱管的熱沉，一面為底板焊接面，另一面設有增大空氣側對流換熱面積的第一肋片；流道蓋板作為電子器件的安裝載體，一面為蓋板焊接面，蓋板焊接面上設有向內部凹陷的脈動熱管流道，另一面用于安裝電子器件；底板焊接面、蓋板焊接面焊接為一體，熱處理后加工成型。進一步地，在流道蓋板安裝電子器件一面的非電子器件安裝區域增設第二肋片。進一步地，該風冷板式脈動熱管的材料為鋁合金，肋片底板、流道蓋板通過真空鋁釬焊或擴散焊連接為一體。進一步地，通過預留的注液口，對內部脈動熱管流道抽真空，真空度小于等于2Pa，而后注入充液率為40％～60％的丙酮，最后完成封口處理。進一步地，脈動熱管流道為蛇形毛細管閉合回路，流道截面為矩形、三角形或半圓形，流道水力直徑為1.2～2.9mm。進一步地，脈動熱管流道到外表面的壁厚不小于1mm，保證流道內部能夠承受不小于0.8MPa的壓力。進一步地，所述第一肋片、第二肋片采用針狀肋片、平直肋片、鋸齒肋片、多孔肋片或波紋肋片。本專利技術與現有技術相比，其顯著優點為：1)提高散熱極限：將脈動熱管高效的熱傳遞性能與結構緊湊的風冷式冷板結合，使電子器件產生的局部熱量向周圍快速擴展開，降低電子器件安裝面處的熱流密度，并克服常規風冷式冷板遠離安裝面處的肋片利用效率低的缺點，充分提高肋片整體的換熱效率，從而有效控制電子器件的溫升及均溫性，使風冷式冷板散熱的極限熱流密度提高十倍以上，擴展了風冷式冷板的適用范圍；2)可靠性高：風冷板式脈動熱管結構緊湊，占用空間小，只需提供一定溫度、流量的冷卻風，系統簡單，無漏液風險，便于模塊化設計，維修方便；3)適應性強：風冷板式脈動熱管無嚴格的蒸發端、冷凝端之分，對熱源、熱沉位置無限制，可根據熱源、安裝孔及通孔位置靈活排布脈動熱管流道，制造工藝簡單，擴展性強，具有廣闊的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術實施例1中風冷板式脈動熱管的熱源分布及空氣流向圖。圖2是本專利技術實施例1中風冷板式脈動熱管的結構示意圖及剖視圖。圖3是本專利技術實施例2中風冷板式脈動熱管的結構示意圖及剖視圖。圖中標號：1-肋片底板，1-1-底板焊接面，1-2-第一肋片；2-流道蓋板，2-1-蓋板焊接面，2-2-脈動熱管流道，2-3-第二肋片。具體實施方式結合脈動熱管無需吸液芯、結構簡單、傳熱性能好、受重力影響小、適應性強的特點，本專利技術將脈動熱管平板化并與風冷式冷板緊湊的散熱形式復合，為高熱耗、高熱流密度電子器件的散熱提供了新的解決思路，特別是在使用環境受限的電子散熱領域具有廣闊的應用前景。本專利技術一種風冷板式脈動熱管，包括肋片底板1、流道蓋板2，其中肋片底板1作為風冷板式脈動熱管的熱沉，一面為底板焊接面1-1，另一面設有增大空氣側對流換熱面積的第一肋片1-2；流道蓋板2作為電子器件的安裝載體，一面為蓋板焊接面2-1，蓋板焊接面2-1上設有向內部凹陷的脈動熱管流道2-2，另一面用于安裝電子器件；底板焊接面1-1、蓋板焊接面2-1焊接為一體，熱處理后加工成型。進一步地，在流道蓋板2安裝電子器件一面的非電子器件安裝區域增設第二肋片2-3。進一步地，該風冷板式脈動熱管的材料為鋁合金，肋片底板1、流道蓋板2通過真空鋁釬焊或擴散焊連接為一體。進一步地，通過預留的注液口，對內部脈動熱管流道2-2抽真空，真空度小于等于2Pa，而后注入充液率為40％～60％的丙酮，最后完成封口處理。進一步地，脈動熱管流道2-2為蛇形毛細管閉合回路，流道截面為矩形、三角形或半圓形，流道水力直徑為1.2～2.9mm。進一步地，脈動熱管流道2-2到外表面的壁厚不小于1mm，保證流道內部能夠承受不小于0.8MPa的壓力。進一步地，所述第一肋片1-2、第二肋片2-3采用針狀肋片、平直肋片、鋸齒肋片、多孔肋片或波紋肋片。下面結合附圖并舉實施例，對本專利技術進行詳細描述。如圖1-3所示，一種風冷板式脈動熱管，由肋片底板1、流道蓋板2通過真空鋁釬焊或擴散焊連接為一體，熱處理后加工成型，通過預留的注液口對其進行抽真空并注入丙酮，最后完成注液口封口。肋片底板1作為風冷板式脈動熱管的熱沉；在焊接前，一面為底板焊接面1-1，應保證其平面度及粗糙度以滿足焊接要求；其余面預留2～3mm厚的加工余量，以便于焊后加工第一肋片1-2及其他外形。流道蓋板2作為風冷板式脈動熱管的電子器件的安裝載體；在焊接前，一面為蓋板焊接面2-1，應保證其平面度及粗糙度以滿足焊接要求，其中，蓋板焊接面2-1上設有向其內部凹陷的脈動熱管流道2-2；其余面預留2～3mm厚的加工余量，以便于焊后加工安裝面及其他外形，保證電子器件與板式脈動熱管貼合良好。進一步的，焊接時，特別是采用真空鋁釬焊時，應保證肋片底板1在下、流道蓋板2在上的相對擺放位置，避免釬料熔化后受重力影響流入脈動熱管流道2-2，造成流道堵塞，阻礙丙酮的相變流動。進一步的，對風冷板式脈動熱管進行抽真空，真空度應小于等于2Pa，而后注入充液率為40％～60％的丙酮，并進行封口處理。進一步的，如圖2、3所示，脈動熱管流道2-2為蛇形毛細管閉合回路，流道截面可以是矩形、三角形、半圓形等，流道水力直徑為1.2～2.9mm。進一步的，脈動熱管流道2-2到外表面的有效壁厚應不小于1mm，保證流道內部可承受不小于0.8MPa的壓力。進一步的，如圖3所示，為強化風冷板式脈動熱管的散熱能力，可在流道蓋板2上非電子器件安裝面的區域增設第二肋片2-3，進一步增大空氣側對流熱面積。進一步的，如圖2、3所示，第一肋片1-2、第二肋片2-3可以是針狀肋片、平直肋片、鋸齒肋片、多孔肋片及波紋肋片等結構形式中的一種或幾種，用來增大換熱面積和擾動、降低對流換熱熱阻。下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1如圖1、2所示，一種風冷板式脈動熱管，脈動熱管流道2-2根據發熱電子器件的安裝位置及熱耗大小，并考慮安裝孔、通孔的影響，進行合理排布，利用脈動熱管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種風冷板式脈動熱管，其特征在于，包括肋片底板(1)、流道蓋板(2)，其中肋片底板(1)作為風冷板式脈動熱管的熱沉，一面為底板焊接面(1-1)，另一面設有增大空氣側對流換熱面積的第一肋片(1-2)；流道蓋板(2)作為電子器件的安裝載體，一面為蓋板焊接面(2-1)，蓋板焊接面(2-1)上設有向內部凹陷的脈動熱管流道(2-2)，另一面用于安裝電子器件；底板焊接面(1-1)、蓋板焊接面(2-1)焊接為一體，熱處理后加工成型。/n

【技術特征摘要】
1.一種風冷板式脈動熱管，其特征在于，包括肋片底板(1)、流道蓋板(2)，其中肋片底板(1)作為風冷板式脈動熱管的熱沉，一面為底板焊接面(1-1)，另一面設有增大空氣側對流換熱面積的第一肋片(1-2)；流道蓋板(2)作為電子器件的安裝載體，一面為蓋板焊接面(2-1)，蓋板焊接面(2-1)上設有向內部凹陷的脈動熱管流道(2-2)，另一面用于安裝電子器件；底板焊接面(1-1)、蓋板焊接面(2-1)焊接為一體，熱處理后加工成型。


2.根據權利要求1所述的風冷板式脈動熱管，其特征在于，在流道蓋板(2)安裝電子器件一面的非電子器件安裝區域增設第二肋片(2-3)。


3.根據權利要求2所述的風冷板式脈動熱管，其特征在于，該風冷板式脈動熱管的材料為鋁合金，肋片底板(1)、流道蓋板(2)通過真空鋁釬焊或擴散焊連接為一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范鵬杰，吳學群，譚公禮，劉軍，張方駒，
申請(專利權)人：揚州船用電子儀器研究所中國船舶重工集團公司第七二三研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇;32