[发明专利]一种增强冷凝的微型板式脉动热管散热器

说明书

本发明公开了一种增强冷凝的微型板式脉动热管散热器，属于无缘驱动的散热冷却技术领域，包括硅基或者铜基底板，其特征在于在硅基或者铜基板上蚀刻的微通道，和玻璃或铜盖板，板式脉动热管下部为蒸发段，中间为绝热段，上部为冷凝段，所述冷凝段分为若干处分叉结构，所述分叉结构之间有充液口。本发明在继承传统脉动热管优点的同时，将微通道蚀刻在硅基或者铜基底板上，平面更有利于其和电子芯片的贴合，减小接触热阻，且其通道尺寸更小，脉动强烈，更有利于热量从蒸发段传递到冷凝段，所以其更加适用于电子器件散热领域。

技术领域

本发明属于无缘驱动的散热冷却技术领域，具体涉及一种增强冷凝的微型板式脉动热管散热器。

背景技术

热管散热器是利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。热管散热器有自然冷却和强迫风冷两大类。风冷热管散热器的热阻阻值能做得更小，常用于大功率电源中。热管散热器由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成。吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有能挥发的饱和液体。这种液体可以是蒸馏水，也可以是氨、甲醇或丙酮等。充有氨、甲醇、丙酮等液体的热管散热器在低温时仍具有很好的散热能力。

经现有文献检索发现，中国专利公开号CN103411458B，公开日2016年5月4日的专利申请公开了一种脉动热管散热器，该专利文献包括大热管(1)，在所述的大热管(1)外壁上设有吸收大热管(1)散发热量的脉动热管(2)。脉动热管采用几种排列形式：所述的脉动热管(2)为若干根环形管圆形阵列在所述大热管(1)外壁上；所述的脉动热管(2)为一根螺旋形管且首尾相接环绕在所述的大热管(1)外壁上；所述的脉动热管(2)与所述大热管(1)外壁相切设置；所述的脉动热管(2)与所述的大热管(1)外壁接触为一整段；所述的脉动热管(2)沿所述大热管轴向设若干层；所述的脉动热管(2)焊接在所述大热管(1)外壁上。虽然该专利文献能够起到一定的散热效果，但是脉动不够强烈、换热面积小，其密封性能也较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脉动强烈、换热面积大、密封性能高的增强冷凝的微型板式脉动热管散热器。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种增强冷凝的微型板式脉动热管散热器，包括硅基或者铜基底板，其特征在于在硅基或者铜基板上蚀刻的微通道，和玻璃或铜盖板，板式脉动热管下部为蒸发段，中间为绝热段，上部为冷凝段，所述冷凝段分为若干处分叉结构，所述分叉结构之间有充液口。

根据以上特征，所述冷凝段分布若干分叉结构，微型通道通过MEMS蚀刻加工而成，玻璃或铜盖板通过阳极键合与硅基底板密封。

在一些示例中，所述微型通道截面形状为方形、矩形、三角形或梯形的一种，由上至下通道截面积可由大到小或者保持不变。

根据以上特征，所述分叉结构的面积为10mm×10mm，内部有5条宽度为1.2mm、深度为2mm的微通道，通道之间间隔1mm。

在一些示例中，所述微型板式脉动热管内注入工质，所述工质包括纯水、乙醇溶液、纳米流体，其充液率范围为30％～70％。

根据以上特征，所述底板为硅或铜的一种，其厚度为4mm。

将平直的通路变成分叉结构，虽然会增加一部分流动阻力，但是增加程度有限，与高功率下蒸发段汽塞膨胀所引起的压力差相比可以忽略不计。