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具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器及其制作方法

摘要

本发明涉及散热器技术领域,具体涉及一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器及其制作方法,散热器包括基板,所述基板包括冷液板层以及设置于冷液板层的上端面和/或下端面的平板式热管层,所述冷液板层内设置有冷却液流道。该散热器可实现平板热管与冷却液板一体化,平板热管与发热元件接触并通过传导传热,由冷却液板中的冷却液带走热量,散热性能好,可适用于电子发热元件特别是超高功率密度、并且密集布置的电子元件的散热,其制作方法操作简单,控制方便,生产效率高,可用于大规模生产,生产的散热器产品质量稳定,使用寿命长,具有良好的散热性能。

著录项

  • 公开/公告号CN113075987A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 东莞理工学院;

    申请/专利号CN202110486274.6

  • 申请日2021-04-30

  • 分类号G06F1/20(20060101);

  • 代理机构44215 东莞市华南专利商标事务所有限公司;

  • 代理人赵超群

  • 地址 523808 广东省东莞市松山湖大学路1号

  • 入库时间 2023-06-19 11:44:10

说明书

技术领域

本发明涉及散热器技术领域,具体涉及一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器。

背景技术

以CPU为代表的现代电子芯片由于其集成度、封装密度以及工作时钟频率的不断提高,其单位面积的发热量迅速增加,如果不能有效散热控温的话,高温必将使芯片失效或崩溃。研究文献表明,在某些敏感温度段,单个半导体元件的温度每升高10℃,系统可靠性降低50%。针对大型计算机服务器CPU散热的特点,优化散热器传热结构和提高散热片表面传热系数可有效提高其散热效果,如将热管镶嵌于散热器底面通过相变进行强化换热,可在原散热面积基础上提高效率。其原理是高热流密度器件产生的热量传导至热管,使热管内工质发生相变将热量传递给底板,然后再通过翅片与空气的强迫对流将热量散掉。热管镶嵌于散热器底面可以有多种排布方式,其目的就是尽量使高热流密度器与热管的蒸发段大面积接触。但是,当今超级计算机的单个中央处理器CPU的功率密度已经高达20W/cm

如图1-2所示,现有技术中的冷却液板从发热器件(热源,如CPU)到冷液板的冷却液(冷源)之间的传热分析如下:CPU产生的热量Q通过导热胶层,再从导热胶层(硅脂膜)到冷却液板(包括上冷液板和下冷液板),再从冷却液板到冷却液,冷却液板为铝板。

总传热系数U可以表达为:

式中U为总传热系数,δ

(1)硅脂膜的热阻(R

(2)铝板的热阻(R

(3)冷却液的液膜传热热阻(R

假设冷却液在流道中的流速在0.5m·s

h

因此,从热源到冷源的总热阻为

R=R

根据以上计算,冷却液膜的传热热阻是铝板热阻的(R

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,该散热器可实现平板热管与冷却液板一体化,平板热管与发热元件接触并通过传导传热,由冷却液板中的冷却液带走热量,散热性能好,可用于超高功率密度、并且密集布置的电子元件。

本发明的另一目的在于提供一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,该方法操作简单,控制方便,生产效率高,可用于大规模生产,生产的散热器产品质量稳定,使用寿命长,具有良好的散热性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现:一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,包括基板,所述基板包括冷液板层以及设置于冷液板层的上端面和/或下端面的平板式热管层,所述冷液板层内设置有冷却液流道;

进一步的,所述冷却液流道内设置有散热翅片。

进一步的,所述平板式热管层内设置有多个平行设置的排孔。

进一步的,所述排孔的内壁设置有多孔介质层。

进一步的,所述排孔孔道的两端均设置有密封堵头,所述密封堵头用于密封排孔孔道的两端。

进一步的,所述冷液板层内设置有多个平行设置的冷却液流道,所述排孔与冷却液流道平行设置。

进一步的,所述冷液板层的两端均设置有端盖,所述端盖设置有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的,所述基板为铝基板,所述冷液板层和平板式热管层一体成型。

进一步的,所述基板包括冷液板层以及设置于冷液板层的下端面的平板式热管层。

进一步的,所述冷液板层的上端面和下端面均设置有平板式热管层。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现:上述具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,包括如下步骤:

S1、以纯铝或铝合金做材料,制作铝基板,所述铝基板包括冷液板制作层和平板式热管制作层;

S2、在平板式热管制作层内设置有多个排孔;

S3、平板式热管制作层的排孔内壁面设置多孔介质层;

S4、封堵住排孔的一端使之密闭;往排孔中注入低沸点工质;

S5、在负压下,对排孔的另一端进行密闭,将低沸点工质密封在所述排孔内,得到包括多个平板热管的平板式热管层;

S6、在平板式热管制作层的排孔内壁面设置多孔介质层;

S7、在内置有散热翅片的冷液板制作层两端分别设置端盖,所述端盖设置有冷却液进口和冷却液出口。

所述步骤S4中,多孔介质层的制作方法包括如下步骤:

A1、在每个排孔的中央沿轴向均插入一根插针,所述插针的截面积大小设为插入后留出与排孔内壁面0.5-1mm的间隙;将所述插入插针的铝基板垂直放置,在每个排孔的余下的空隙中填充装入铝粉或铝合金粉末;

A2、将已经插入了插针并填充了铝粉或铝合金粉末的铝基板工件置入粉末冶金烧结炉中,持续抽真空,排除氧气50-70min;

A3、往烧结炉中充入氮气,氮气气氛的水分的分压为0.001-0.02kPa;以5-8℃/min的升温速度加热烧结炉,直至560-600℃;在氮气保护气氛中维持至少1h;

A4、烧结完成后自然冷却至常温,然后拔出插针,制得多孔介质层。

进一步的,所述步骤A3中,氮气气氛的水分的分压为0.001-0.02kPa;以5-8℃/min的升温速度加热烧结炉,直至560-600℃;在氮气保护气氛中维持至少1h。

本发明的有益效果:本发明的具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,该散热器可实现平板热管与冷却液板一体化,平板热管与发热元件接触并通过传导传热,由冷却液板中的冷却液带走热量,散热性能好,可适用于电子发热元件特别是超高功率密度、并且密集布置的电子元件的散热。

本发明的另一目的在于提供一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,该方法操作简单,控制方便,生产效率高,可用于大规模生产,生产的散热器产品质量稳定,使用寿命长,具有良好的散热性能。

附图说明

图1为现有技术中冷却液板的剖面侧视示图;

图2为图1中沿A-A处的剖面俯视图;

图3为实施例1的基板横截面;

图4为实施例1的铝粉充装入平板热管排孔的示意图;

图5为实施例1的散热器的剖面侧视图;

图6为实施例1的散热器的俯视图;

图7为实施例1的横截面示意图;

图8为实施例2的基板截面;

图9为实施例2的一段平板热管层与冷却液板的局部放大图;

附图标记为:11、上冷液板;12、下冷液板;13、冷液腔;14、固定螺栓;15、发热元件;16、导热胶层;17、冷却液流道;18、平板式热管层;19、端盖;20、基板;21、插针;22、排孔;23、散热翅片;24、冷凝区;25、蒸发区;26、多孔介质层;27、蒸汽通道;28、密封堵头。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图3-9所示,在本发明的一种典型的实施方式中,提供了一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,包括基板20,所述基板20包括冷液板层以及设置于冷液板层的上端面和/或下端面的平板式热管层18,所述冷液板层内设置有冷却液流道17;所述冷却液流道17内设置有散热翅片23。

在一个实施例中,所述平板式热管层18内设置有多个平行设置的排孔22。所述排孔22的内壁设置有多孔介质层26。

在一个实施例中,所述排孔22孔道的两端均设置有密封堵头28,所述密封堵头28用于密封排孔22孔道的两端。所述排孔22内用于装设低沸点工质,所述低沸点工质优选但不限于为如丙酮和R134a。

在一个实施例中,所述冷液板层内设置有多个平行设置的冷却液流道17,所述排孔22与冷却液流道17平行设置。

在一个实施例中,所述冷液板层的两端均设置有端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口。

在一个实施例中,所述基板20为铝基板20,所述冷液板层和平板式热管层18一体成型。

在一个实施例中,所述基板20包括冷液板层以及设置于冷液板层的下端面的平板式热管层18。

在一个实施例中,所述冷液板层的上端面和下端面均设置有平板式热管层18。

在本申请另一种典型的实施方式中,上述具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,包括如下步骤:

S1、以纯铝或铝合金做材料,用挤压成型、精密铸造或3D打印的方法制作出铝基板20,所述铝基板20包括冷液板制作层和平板式热管制作层;铝基板20可以为两层的基板20结构示意图或者三层的基板20结构;基板20内的孔道之间的板壁未有可导致渗漏的沙眼或裂纹。

S2、在平板式热管制作层内设置有多个排孔22;构成平板热管的排孔22,可以是方孔,也可以是圆孔;其尺寸控制在一定范围,如1×1mm

S3、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;所述多孔介质层26为附着于排孔22内壁面由多孔介质做成的、具毛细管作用的薄层。所述多孔介质层26的厚度为0.5-1mm,所述多孔介质层26优选为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1mm。

S4、封堵住排孔22的一端使之密闭,采用堵头激光焊密封或堵头氩弧焊密封,形成密封堵头28;往排孔22中注入低沸点工质;所述的工质包括但不限于丙酮、R134a。

S5、在负压下,对排孔22的另一端进行密闭,采用堵头激光焊,或堵头氩弧焊,将低沸点工质密封在所述排孔22内,得到包括多个平板热管的平板式热管层18;

S6、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S7、在内置有散热翅片23的冷液板制作层两端分别设置端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的,所述步骤S4中,多孔介质层26的制作方法包括如下步骤:

A1、在每个排孔22的中央沿轴向均插入一根插针21,所述插针21的截面积大小以留出与排孔22内壁面0.5-1mm的间隙;将所述插入插针21的铝基板20垂直放置,在每个排孔22的余下的空隙中填充装入铝粉或铝合金粉末;间隙的宽度优选为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm;所述的铝粉或铝合金粉末以自然重力堆积的方式填充,可施加机械振动辅助填充,但不施加机械外力压实,以便该薄层保持较高的孔隙率,如图4所示,图4中颗粒状物质为铝粉或铝合金粉末;所述插针21为方形针或者为截面呈圆形的圆柱形针;

A2、将已经插入了插针21并填充了铝粉或铝合金粉末的铝基板20工件置入粉末冶金烧结炉中,持续抽真空,排除氧气50-70min;

A3、往烧结炉中充入氮气,氮气气氛的水分的分压为0.001-0.02kPa;以5-8℃/min的升温速度加热烧结炉,直至560-600℃;在氮气保护气氛中维持至少1h;

A4、烧结完成后自然冷却至常温,然后拔出插针21,制得多孔介质层26;所得烧结后的多孔介质层26的孔隙率在40-50%;

进一步的,所述步骤A1中,所述多孔介质层26用铝粉或铝合金粉末,经由粉末冶金烧结工艺制成。所述的铝粉或铝合金粉末,可以但不限于是球状或近似球状的颗粒,直径可在1-500μm的范围。优选地是在50-100μm范围,尽量选择较均一的颗粒直径分布(即较窄的颗粒直径分布范围)有利于保证所述的多孔介质层26的孔隙率和渗透性;非球状(不规则形状)的颗粒有利于增加烧结薄层的孔隙率和渗透性;所述的原料铝粉或铝合金粉末,可均匀拌入适量的烧结助剂,如锡粉、镁粉,用量为铝粉的0.1-1wt%,也可以不用。

实施例1

如图3-7所示,一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,包括基板20,所述基板20包括冷液板层以及设置于冷液板层的上端面和下端面的两个平板式热管层18,所述冷液板层内设置有冷却液流道17。所述平板式热管层18用于与电子元件接触,以便对电子元件进行散热,所述电子元件为CPU或者其他电子元件。

进一步的,所述基板20为铝基板20,所述冷液板层和平板式热管层18一体成型。散热器为具有平板热管和冷却液板复合结构的复合散热器,将设有冷液板的冷液板层和设有平板热管的平板式热管层18一体化设置。

进一步的,所述平板式热管层18内设置有多个平行设置的排孔22。所述排孔22的内壁设置有多孔介质层26。由于上述结构的设置,平板式热管层18内形成了多个平行分布的平板热管。

进一步的,所述排孔22孔道的两端均设置有密封堵头28,所述密封堵头28用于密封排孔22孔道的两端。所述冷却液流道17内设置有散热翅片23,增强了散热效果。

现有技术中的冷却液板如图1-2所示,冷却液板包括上冷液板11和下冷液板12,所述上冷液板11和下冷液板12采用固定螺栓14固定,上冷液板11和下冷液液之间形成冷液腔13和冷却液流道17。该冷却液板使用时的热传导分析如下:发热元件15如(CPU)产生的热量Q通过导热胶层16,再从导热胶层16(硅脂膜)到冷却液板(包括上冷液板11和下冷液板12),再从冷却液板到冷却液,冷却液板为铝板,导热胶层16为硅脂膜。上述冷却液板的散热效果有待改进。

本发明为结合了平板热管和冷液板的一体化散热器,用于超高功率密度、并且密集布置的电子元件,如超算中心机柜的CPU及电路板温度控制。通过增加冷却液与冷液板的有效传热面积,提高冷液板传热散热效果。提出了平板式热管与冷却液板整合的解决方案。理论估算,在大大降低了冷却液流速的条件下仍可以使传热阻降低到0.01K·W

水的质量流速的计算:一个CPU产生的热量500W(即500J/s),必须等于流水带走的热量,才能稳定CPU的温度不至于上升。

式中Q为CPU的发热功率,

假设冷液板的冷却液流道17的横截面积是10cm×0.5cm=5cm

式中ρ为冷却水的密度(1g·cm

本实施例中,散热器设置为三层,最上层和最下层均为平板式热管层18,平板式热管层18设置有多个排孔22,排孔22内置有多孔介质层26,多孔介质层26构成内置于排孔22内的吸液芯,平板式热管层18与电子发热元件15(如CPU)接触传输其产生的热量;另一层为具有散热翅片23结构的冷却液流道17,由冷却液带走经由平板热管所传输的热量。所述的复合散热器由热传导性良好的金属(如铝或铝合金)做成。

进一步的,所述冷液板层内设置有多个平行设置的冷却液流道17,所述排孔22与冷却液流道17平行设置。所述冷液板层的两端均设置有端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口,所述冷却进液口内设有分配器。

本实施例的所述冷液板层设为中间层,冷液板层设置了很多个平行的冷却液流动分室,形成有多个冷却液流道17,其中起到了相当于散热翅片23的作用,覆盖整个平板式热管所在的区域,即扩大了冷液板对冷却液的有效传热面积。如图6和图7所示。散热器的两端装有端盖19和进出液口,用于冷却液的流进和流出,并通过分配器均匀分配冷却液至冷却液流道17中。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于:如图8-9所示,一种具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器,包括基板20,所述基板20包括冷液板层以及设置于冷液板层的下端面的一个平板式热管层18,所述冷液板层内设置有冷却液流道17。本实施例中,散热器设置为两层,一层为平板式热管层18,平板式热管层18设置有多个排孔22,排孔22内置有多孔介质层26,多孔介质层26构成内置于排孔22内的吸液芯,平板式热管层18与电子发热元件15(如CPU)接触传输其产生的热量;另一层为具有散热翅片23结构的冷却液流道17,由冷却液带走经由平板热管所传输的热量。所述的复合散热器由热传导性良好的金属(如铝或铝合金)做成。

实施例3

本实施例中,上述具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,包括如下步骤:

S1、以纯铝做材料,用挤压成型方法制作出铝基板20,所述铝基板20包括冷液板制作层和平板式热管制作层;铝基板20为三层的基板20结构;

S2、在平板式热管制作层内设置有多个排孔22;构成平板热管的排孔22为方孔,其尺寸为如2×2mm

S3、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S4、封堵住排孔22的一端使之密闭,采用堵头激光焊密封形成密封堵头28;往排孔22中注入低沸点工质;所述的工质为丙酮。

S5、在负压下,对排孔22的另一端进行密闭,采用堵头激光焊,将低沸点工质密封在所述排孔22内,得到包括多个平板热管的平板式热管层18;

S6、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S7、在内置有散热翅片23的冷液板制作层两端分别设置端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的,所述步骤S4中,多孔介质层26的制作方法包括如下步骤:

A1、在每个排孔22的中央沿轴向均插入一根插针21,所述插针21的截面积大小以留出与排孔22内壁面0.6mm的间隙;将所述插入插针21的铝基板20垂直放置,在每个排孔22的余下的空隙中填充装入上述铝粉;所述的铝粉以自然重力堆积的方式填充,施加机械振动辅助填充;

A2、将已经插入了插针21并填充了铝粉或铝合金粉末的铝基板20工件置入粉末冶金烧结炉中,持续抽真空,排除氧气60min;

A3、往烧结炉中充入氮气,氮气气氛的水分的分压为0.01kPa;以6℃/min的升温速度加热烧结炉,直至580℃;在氮气保护气氛中维持至少1h;

A4、烧结完成后自然冷却至常温,然后拔出插针21,制得多孔介质层26;所得烧结后的多孔介质层26的孔隙率在46%;

进一步的,所述步骤A1中,所述多孔介质层26用铝粉,经由粉末冶金烧结工艺制成。所述的铝粉为球状或近似球状的颗粒,直径在50-100μm范围;

本实施例的其余内容与实施例1相似,这里不再赘述。

实施例4

本实施例中,上述具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,包括如下步骤:

S1、以铝合金做材料,用精密铸造的方法制作出铝基板20,所述铝基板20包括冷液板制作层和平板式热管制作层;铝基板20可以为两层的基板20结构示意图;

S2、在平板式热管制作层内设置有多个排孔22;构成平板热管的排孔22为方孔,其尺寸控制在3×3mm

S3、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S4、封堵住排孔22的一端使之密闭,采用堵头激光焊密封或堵头氩弧焊密封,形成密封堵头28;往排孔22中注入低沸点工质;所述的工质为R134a。

S5、在负压下,对排孔22的另一端进行密闭,采用堵头氩弧焊,将低沸点工质密封在所述排孔22内,得到包括多个平板热管的平板式热管层18;

S6、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S7、在内置有散热翅片23的冷液板制作层两端分别设置端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的,所述步骤S4中,多孔介质层26的制作方法包括如下步骤:

A1、在每个排孔22的中央沿轴向均插入一根插针21,所述插针21的截面积大小以留出与排孔22内壁面0.5mm的间隙;将所述插入插针21的铝基板20垂直放置,在每个排孔22的余下的空隙中填充装入上述铝铝合金粉末,形成多孔介质薄层;所述铝合金粉末以自然重力堆积的方式填充,可施加机械振动辅助填充,但不施加机械外力压实,以便多孔介质薄层保持较高的孔隙率;

A2、将已经插入了插针21并填充了铝合金粉末的铝基板20工件置入粉末冶金烧结炉中,持续抽真空,排除氧气70min;

A3、往烧结炉中充入氮气,氮气气氛的水分的分压为0.02kPa;以5℃/min的升温速度加热烧结炉,直至560℃;在氮气保护气氛中维持1h;

A4、烧结完成后自然冷却至常温,然后拔出插针21,制得多孔介质层26;所得烧结后的多孔介质层26的孔隙率在42%;

进一步的,所述步骤A1中,所述多孔介质层26铝合金粉末,经由粉末冶金烧结工艺制成,所述铝合金粉末为球状或近似球状的颗粒,直径在50-100μm范围,所述铝合金粉末均匀拌入适量的烧结助剂,所述烧结助剂由锡粉和镁粉按照重量比1:1组成,所述烧结助剂的添加量为铝合金粉的1wt%。

本实施例的其余内容与实施例2相似,这里不再赘述。

实施例3

本实施例中,上述具有平板热管和冷却液板复合结构的散热器的制作方法,包括如下步骤:

S1、以纯铝做材料,用挤压成型方法制作出铝基板20,所述铝基板20包括冷液板制作层和平板式热管制作层;铝基板20为三层的基板20结构;

S2、在平板式热管制作层内设置有多个排孔22;构成平板热管的排孔22为圆孔,直径为3mm,排孔22的个数由平板式热管层18的宽度决定,平板热管的长度和宽度,比发热元件15如CPU的尺寸要大,以便增加有效热量传输面积;

S3、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S4、封堵住排孔22的一端使之密闭,采用堵头激光焊密封形成密封堵头28;往排孔22中注入低沸点工质;所述的工质为丙酮。

S5、在负压下,对排孔22的另一端进行密闭,采用堵头激光焊,将低沸点工质密封在所述排孔22内,得到包括多个平板热管的平板式热管层18;

S6、平板式热管制作层的排孔22内壁面设置多孔介质层26;

S7、在内置有散热翅片23的冷液板制作层两端分别设置端盖19,所述端盖19设置有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的,所述步骤S4中,多孔介质层26的制作方法包括如下步骤:

A1、在每个排孔22的中央沿轴向均插入一根插针21,所述插针21的截面积大小以留出与排孔22内壁面1mm的间隙;

A2、将已经插入了插针21并填充了铝粉或铝合金粉末的铝基板20工件置入粉末冶金烧结炉中,持续抽真空,排除氧气70min;

A3、往烧结炉中充入氮气,氮气气氛的水分的分压为0.001kPa;以8℃/min的升温速度加热烧结炉,直至600℃;在氮气保护气氛中维持至少1h;

A4、烧结完成后自然冷却至常温,然后拔出插针21,制得多孔介质层26;所得烧结后的多孔介质层26的孔隙率在49%;

进一步的,所述步骤A1中,所述多孔介质层26用铝粉,经由粉末冶金烧结工艺制成。所述的铝粉为球状或近似球状的颗粒,直径在50-100μm范围;

本实施例的其余内容与实施例3相似,这里不再赘述。

本发明的散热器使用时,工作原理如下:

以两层结构的散热器为例,如图9所示;所述基板20为铝基板20,铝基平板式热管层18排孔22的内壁附有一层铝基粉末冶金烧结多孔介质,形成多孔介质层26,排孔22的管道中部形成蒸汽通道27。所述的铝基粉末冶金烧结多孔介质层26又称为吸液芯,其内孔道彼此相连;热管中含低沸点工质,管内为负压状态。热管工作时,在热源位置,工质蒸发沸腾、吸收蒸发潜热,并沿着蒸汽通道27向冷端流动。蒸汽在冷端冷凝析出、释放出冷凝潜热;然后迅速通过吸液芯的毛细管作用回到热源所在的位置。散热器形成冷凝区24和蒸发区25。这种通过工质的蒸发和冷凝输运的热量及其速度,使得热管具有比同质的金属导体高10倍以上的导热系数。热管从热源(蒸发端)到冷源(冷凝端)的温差不到0.1K,即整个平板热管有优异的均温性。

由于平板热管与冷液板连成一体,对冷却液(即冷源)而言,这一特性使得高温热源向低温热源的传热面积从CPU所在的位置(即图6中的虚线方框),扩展到整块平板热管所在的位置,如图6(三层结构的散热器的剖面侧视图)和图6所示。

通常,无吸液芯的空心热管,在使用时必须有一定角度的倾斜。热源在下端、冷源在上端。冷凝的工资依靠重力,回流到热源端。而本申请具有吸液芯的平板热管则可借助毛细管作用,自动从冷源端回到热源端,从而构成工质内部循环,不论热管平放还是以任何角度放置,均可正常工作。

所述冷液板层内设置有多个平行设置的冷却液流道17,所述排孔22与冷却液流道17平行设置;复合散热器的两端装有端盖19和进出液口,用于冷却液的流进和流出,并均匀分配冷却液至冷却液流道17中。

作为散热器使用时,其平板热管与高密功率度发热器件紧密接触。热量从所述发热元件15传递给平板热管、从平板热管传递给冷却液,再由冷却液带到室外。冷却液经冷却后被泵回到冷液板循环使用。

通过上述结构的设置,强化了从电子发热元件15到冷却液之间的传热,从而降低了从热源到冷源之间的热阻,可见本发明不是为了强化CPU与冷液板之间的传热、降低热阻R

本发明采用上述冷液板散热器,从冷液板到冷却液的传热效果将大大提高(理论计算,无热管的冷液板热阻为0.0842K·W

上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

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