[实用新型]双超声波热管散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及制冷换热技术领域，特别是指一种双超声波热管散热装置。

背景技术

目前设备装置都向小型化集成化方向发展，对于设备的散热，特别是一些微处理器，要求散热装置也必须小型化，而且更有效率。热管具有良好的传热效率，内热电阻极小，因此具有很好的散热效果，热管的占用的面积和体积小，寿命长，已经大量运用于计算机CPU的冷却中。

热管的原理是：热管的一端接触发热体，另一端接触翅片进行冷凝；当两端产生温度差时，热端液体会蒸发为气体，向冷凝端移动；在冷凝端气体进行冷却成为液体再流回热端。温差越大，移动速度越快。但是温度还不算高时，移动速度是有限的，所以散热效率也会减缓。而且大多数的热管是工作于0℃～250℃之间，但是一般部件的工作温度低于100℃，热管这种被动式的散热方式很难将本身的传热效率发挥极致。

热管作为一种通过蒸汽散发热量的传热装置，它有携带极限和干涸极限，从而限制了热管的传热效率。而且由于热管本身的结构特性，使得蒸发气体与回流液体之间有相互阻碍的剪切力存在，限制了热管的传热效率。因此，有必要提供一种较高传热效率的散热装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种双超声波热管散热装置，其能够促进热管中液体和气体的流动，提高了散热效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种双超声波热管散热装置，包括热管，所述热管包括热端和冷凝端，其特征在于，所述热管内部在所述热端和冷凝端分别都设置有压电式超声换能器，所述压电式超声换能器在所述热端和冷凝端产生不同频率的超声波，所述热端的超声波的频率范围为25kHz～35kHz，所述冷凝端的超声波的频率范围为500kHz～600kHz；所述压电式超声换能器包括压电陶瓷和与所述压电陶瓷连接的振子，所述压电陶瓷和振子均为空心半球形。

进一步的，所述热管的内壁和压电陶瓷之间设置有逆阻抗匹配层，所述逆阻抗匹配层的材质为氯丁橡胶。

进一步的，所述压电陶瓷和振子之间设置有绝缘层。

进一步的，所述热管的两端具有端盖，所述压电陶瓷的后部通过预紧螺栓固定在所述端盖上，所述预紧螺栓的一端固定在所述端盖上，另一端穿过所述压电陶瓷和绝缘层后连接在所述振子的后部。

进一步的，所述压电陶瓷与所述逆阻抗匹配层通过导热硅胶连接在一块，所述逆阻抗匹配层与所述热管内壁紧配合。

进一步的，所述热管的两端下部设置有传热铜架，所述传热铜架上的热管的数量为1～3根。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的双超声波热管散热装置，包括热管，热管包括热端和冷凝端，热管内部在热端和冷凝端分别都设置有压电式超声换能器，压电式超声换能器在热端和冷凝端产生不同频率的超声波，热端的超声波的频率范围为25kHz～35kHz，冷凝端的超声波的频率范围为500kHz～600kHz；压电式超声换能器包括压电陶瓷和与压电陶瓷连接的振子，压电陶瓷和振子均为空心半球形，热管的内壁和压电陶瓷之间设置有逆阻抗匹配层。热端需要空化作用加强，在热管的热端使用较低频率的超声波使液体气化率提高，带走更多的热量；冷凝端不需要空化作用，但需要气泡破裂、气体分子撞击内壁迅速散热形成液体，此时冷凝端液体需要毛细力回流，较大频率的超声波有促进作用，因此，在热管的冷凝端使用较高频率的超声波加速冷凝，并且加速冷凝端的液体回流，提高了热管的散热效率，让设备充 分散热，而且超声波对于气液的扰动也增大了热管的携带极限和干涸极限，减小了它们之间的剪切力，加速了热交换率。

附图说明

图1为本实用新型的双超声波热管散热装置的二维图；

图2为本实用新型的双超声波热管散热装置的三维图；

图3为本实用新型的双超声波热管散热装置中压电式超声换能器与逆阻抗匹配层配合的结构示意图；

图4为本实用新型的双超声波热管散热装置中压电式超声换能器与逆阻抗匹配层配合的三维图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。