專利名稱：一種矩形徑向熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，具體涉及一種熱管散熱器，這種矩形徑向熱管散熱器能快速有效的排除設(shè)備或機(jī)柜內(nèi)部的熱量，并在設(shè)備或機(jī)柜內(nèi)部實(shí)現(xiàn)較均勻的溫度分布。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息化時(shí)代給人類帶來空前的數(shù)據(jù)處理效率。電子器件的高頻、高速以及集成電路的密集和小型化，使得單位容積電子器件的發(fā)熱量快速增大。 隨著溫度升高，元件性能將顯著下降，不能穩(wěn)定工作，因而也影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。研究開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、安裝靈活、散熱效率高、不需要維護(hù)條件的散熱裝置具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，而熱管技術(shù)是滿足上述條件中是最有前途的技術(shù)。目前熱管技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備散熱、電子器件的冷卻、半導(dǎo)體元件以及大規(guī)模集成電路板的散熱方面。電子元器件高度集成的高熱流密度設(shè)備以及電子設(shè)備工作空間(如機(jī)柜)的散熱是制約電子技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。目前熱管散熱裝置都集中在小型電子設(shè)備及元器件上，熱管散熱裝置在一些大型設(shè)備如LED顯示屏，以及一些電子設(shè)備工作的空間如數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器機(jī)柜和工業(yè)機(jī)柜上應(yīng)用還較少。本發(fā)明是應(yīng)用于上述場(chǎng)合的一種大型熱管散熱裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱快， 溫度均勻等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是從低成本高效率的原則出發(fā)，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工便易的矩形徑向熱管散熱器，用于設(shè)備或空間的散熱，保持設(shè)備或空間內(nèi)均勻的溫度場(chǎng)，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供可靠的溫度環(huán)境。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種矩形徑向熱管散熱器，矩形的結(jié)構(gòu)易于與設(shè)備或空間連接，矩形徑向熱管中的真空環(huán)境和低沸點(diǎn)工質(zhì)的使用可使散熱器在較低的溫度下啟動(dòng)，并保持設(shè)備或空間中均勻的溫度分布。冷凝側(cè)布置微槽結(jié)構(gòu)有利于工質(zhì)的回流。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案矩形徑向熱管散熱器，其包括有一抽真空矩形腔體，矩形腔體底部置有工質(zhì)1，與設(shè)備或機(jī)柜連接的A側(cè)板5為熱管的蒸發(fā)端，與A側(cè)板5相對(duì)的B側(cè)板4上端為冷凝端，冷凝端的外端固定有一增強(qiáng)換熱效果的風(fēng)機(jī)3，B側(cè)板4下端外側(cè)附著有一層絕熱層2，絕熱層2采用保溫材料。在B側(cè)板4的內(nèi)側(cè)布置微槽結(jié)構(gòu)6。所述的微槽結(jié)構(gòu)6為高度相等、寬度相等的矩形槽。所述的熱管為扁平的矩形方腔結(jié)構(gòu)。矩形徑向熱管散熱器的主體是一個(gè)抽真空矩形方腔結(jié)構(gòu)，其高度和寬度于需散熱的設(shè)備或機(jī)柜一致，其厚度較薄，遠(yuǎn)小于其寬度。本發(fā)明的工作原理是矩形徑向熱管的A側(cè)板5和設(shè)備或機(jī)柜相連，設(shè)備的散熱使空間溫度升高，與設(shè)備或空間相連的A側(cè)板5將設(shè)備或機(jī)柜內(nèi)熱量傳遞給熱管內(nèi)的工質(zhì)1， 熱管內(nèi)的管工質(zhì)1在工作溫度下蒸發(fā)，工質(zhì)蒸汽在向熱管頂部流動(dòng)過程中也在吸收由熱管 A側(cè)板5傳遞的熱量，工質(zhì)蒸汽運(yùn)行到頂部通過冷凝端將熱量傳遞給外部空間，從而保持設(shè)備或機(jī)柜內(nèi)合適的工作溫度及較均勻的溫度分布。工質(zhì)在冷凝端冷凝成液體，通過B側(cè)板 4布置的微槽結(jié)構(gòu)順利回流至熱管底部，完成熱管的傳遞和工質(zhì)的循環(huán)。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)與效果1通過低沸點(diǎn)工質(zhì)在矩形徑向熱管內(nèi)的蒸發(fā)可以快速有效的吸收需散熱設(shè)備或機(jī)柜內(nèi)的熱量；2矩形徑向熱管的一個(gè)側(cè)面和設(shè)備或機(jī)柜相連，由于熱管的等溫特性，可以實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布；3矩形徑向熱管的另一側(cè)面的上半部分利用風(fēng)扇強(qiáng)制對(duì)流換熱，可有效的排出熱量；4矩形徑向熱管作為冷凝端的一個(gè)側(cè)面的內(nèi)部設(shè)計(jì)平行的矩形微槽，可增強(qiáng)冷凝工質(zhì)的回流效果。


圖1為本發(fā)明中提到的矩形徑向熱管散熱器的整體示意圖。圖2為矩形徑向熱管散熱器B側(cè)板的微槽結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為矩形徑向熱管散熱器B側(cè)板的剖面圖。圖中1、工質(zhì)，2、絕熱層，3、風(fēng)機(jī)，4、B側(cè)板，5、A側(cè)板，6、微槽結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及矩形徑向熱管散熱器在機(jī)柜散熱中的應(yīng)用對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，改善機(jī)柜散熱能力不僅是節(jié)能降耗的需要，也是保證設(shè)備正常運(yùn)行的需要。矩形徑向熱管散熱器由矩形熱管體、保溫層及風(fēng)機(jī)散熱等部分組成。矩形熱管管體的材料為碳鋼，熱管工質(zhì)為水，絕熱層材料為聚氨酯泡沫，風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)。如圖1所示，本實(shí)施例中的矩形徑向熱管散熱器外形尺寸為高1600mm，長(zhǎng)600mm， 寬150mm，由碳鋼板焊接而成，熱管內(nèi)部抽真空。熱管內(nèi)工質(zhì)為水，充灌量為150mm，如圖所示的矩形徑向熱管的A側(cè)板5與機(jī)柜連接，為熱管的蒸發(fā)端，B側(cè)板4上端為冷凝端，冷凝端采用強(qiáng)制對(duì)流換熱方式，置于冷凝端外側(cè)的風(fēng)機(jī)3外形尺寸為600*600mm。為了有利于冷凝工質(zhì)1回流至熱管底部，在B側(cè)板上開寬2mm，深2mm的微槽，如圖2所示和圖3所示。矩形徑向熱管散熱器作為機(jī)柜的背板和機(jī)柜相連，當(dāng)機(jī)柜內(nèi)設(shè)備正常工作時(shí)，向機(jī)柜內(nèi)釋放熱量，機(jī)柜內(nèi)溫度升高。機(jī)柜內(nèi)部的熱量通過矩形徑向熱管散熱器的蒸發(fā)端(A 板)傳遞給熱管內(nèi)工質(zhì)1，工質(zhì)1水受熱蒸發(fā)變成水蒸氣，水蒸氣在熱管空間內(nèi)由底部向頂部流動(dòng)，流動(dòng)過程中也不斷吸收由A板傳遞的熱量。為了防止工質(zhì)吸收環(huán)境中的熱量，在熱管與環(huán)境接觸的部分加絕熱層2，如圖中的1所示。當(dāng)工質(zhì)蒸汽到達(dá)熱管頂部冷凝端時(shí)，由于風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制對(duì)流換熱作用，使工質(zhì)蒸汽冷凝，變成工質(zhì)水。從而完成熱量的傳遞過程。在冷凝端冷凝的工質(zhì)水利用重力作用回流至熱管底部，但由于液體的粘性力，會(huì)在B側(cè)板4上形成一層液膜，不利于工質(zhì)的回流，為了強(qiáng)化工質(zhì)回流，在B板4上設(shè)置寬2mm，深2mm的微槽結(jié)構(gòu)6，既破壞了附著的液膜，同時(shí)利用微槽的毛細(xì)作用加強(qiáng)工質(zhì)的回流。工質(zhì)回流至熱管底部，繼續(xù)吸熱蒸發(fā)。
權(quán)利要求
1.矩形徑向熱管散熱器，其特征在于其包括有一抽真空的矩形方腔，矩形方腔底部置有工質(zhì)(1)，與設(shè)備或機(jī)柜連接的A側(cè)板(5)為熱管的蒸發(fā)端，與A側(cè)板( 相對(duì)的B側(cè)板(4)上端為冷凝端，冷凝端的外端固定有一增強(qiáng)換熱效果的風(fēng)機(jī)(3)，B側(cè)板(4)下端外側(cè)附著有一層絕熱層0)，絕熱層( 采用保溫材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形徑向熱管散熱器，其特征在于在B側(cè)板的內(nèi)側(cè)布置微槽結(jié)構(gòu)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形徑向熱管散熱器，其特征在于所述的微槽結(jié)構(gòu)(6)為高度相等、寬度相等的矩形槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形徑向熱管散熱器，其特征在于所述的熱管為扁平的矩形方腔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
矩形徑向熱管散熱器，涉及熱管散熱技術(shù)領(lǐng)域。其包括有抽真空的矩形方腔，在矩形方腔底部置有工質(zhì)(1)，與設(shè)備或機(jī)柜連接的A側(cè)板(5)為熱管的蒸發(fā)端，與A側(cè)板(5)相對(duì)的B側(cè)板(4)上端為冷凝端，冷凝端的外端固定有一增強(qiáng)換熱效果的風(fēng)機(jī)(3)，B側(cè)板(4)下端外側(cè)附著有一層絕熱層(2)，絕熱層(2)采用保溫材料。B側(cè)板(4)內(nèi)側(cè)布置有微槽結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用的矩形徑向結(jié)構(gòu)易于與設(shè)備或機(jī)柜連接，矩形徑向熱管中的真空環(huán)境和低沸點(diǎn)工質(zhì)的使用可使散熱器在較低的溫度下啟動(dòng)，并保持設(shè)備或機(jī)柜空間中均勻的溫度分布。冷凝側(cè)布置微槽結(jié)構(gòu)有利于工質(zhì)的回流。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102438431SQ201110308729
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者夏國棟, 李健, 焦永剛, 王丹 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)