专利名称：一种高热流均温散热的热管式冷板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及换热设备，特指一种高热流均温散热的热管式冷板，其适用于阵列式电子设备的高热流功率耗散散热。
背景技术：
电子电器设备的高效散热是现代传热技术的主要应用之一。电子元器件可靠性的改善，功率容量的增加以及结构的微小型化等都直接取决于器件本身热控制的完善程度。近年来，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化，使得单位容积电子器件的耗散发热量快速增大。电子器件正常的工作温度范围一般为-5～+65℃，超过这个范围，元件性能将显著下降，不能稳定工作，因而势必影响系统运行的可靠性。由于电子元器件的小型化和集成化，要求散热手段具有紧凑性、可靠性、灵活性、高散热效率、不需要维修等特点，从而为现代传热技术在电子冷却领域的应用提出了新的课题。近年来对新型冷却剂特性、接触热阻的理论研究和新型冷却方式的基础性研究，促进了一批新颖、有效冷却方式在工程上的应用，主要有浸渍冷却、冷板冷却、相变冷却、温差致冷和热管冷却等。
由于采用传统的强制水冷冷却方法已无法满足现代电子电器设备如此苛刻的散热要求，而新的浸渍冷却不适用于非接触散热，温差致冷无法满足高热流散热要求，虽然从专利检索情况看，也有采用热管相变散热技术的电子器件和装置的散热器，如中国专利申请99108950.2“电子器件的散热装置”采用一个具有热管部分的金属本体和安装在本体上的散热片组合而成散热器；中国专利申请98104291.0“PC接口卡阵列的散热装置”包括传热的翅面、无翅面和完全封在散热片内的散热管；中国专利申请96192377.6“减少电子器件累积热量的可活动热管装置”由一种可转动和可滑动的热管装置与金属片构成热扩散器。但这些专利都未综合应用冷板冷却、相变冷却和热管冷却技术，不能实现均温性好的高热流散热。
发明内容
本实用新型的目的是结合先进的热管散热技术和冷板散热技术二者的优势，提供一种既能将受限空间内阵列电子设备的高密度热流带走，又能为阵列电子设备提供均温性良好的安装支承表面(冷板的两个大表面)的高热流均温散热热管式冷板。这样既可保持阵列电子设备的紧凑优势同时又能有效地带走其功率耗散所产生的高密度热流。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是冷板内部设有通过机加工形成彼此连通的换热管路，其特征在于换热管路为热管冷板的蒸发段，热管冷板的冷凝段由一头嵌入冷板另一头延伸到冷却水套的连通管路形成，冷却水套直接与冷板焊接在一起从而形成整个热管冷板装置。
上述热管冷板的蒸发段由数根热管支管蒸发段的端部同时连接到集散管形成并联管路。
上述热管冷板的冷凝段由数根热管支管冷凝段的端部同时连接到集散管形成并联管路。
并且可按照受限空间的大小确定冷板的基本尺寸，按照阵列电子设备的路数确定热管支管的路数。
当阵列电子设备正常工作时，绝大多数热量通过冷板的导热传给热管内部的工质使之发生汽化，汽化的工质蒸汽沿热管管路上升到达冷凝段，在将热量传给冷却水后凝结成液态并回流，从而不断地循环实现散热的目的。同时由于热管良好的恒温性能可以保证冷板安装支承面均温性也很好。
本实用新型的有益效果是，采用热管作为换热元件，既将受限空间内阵列电子设备的高密度热流带走，又能为阵列电子设备提供均温性良好的安装支承表面；热管的蒸发段与热管的冷凝段分别采用支管与集散管相连的结构形式，有利于实现均温散热；整个装置结构简单紧凑。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是包括电子设备安装方式的本实用新型三维实体示意图图2是本实用新型的结构平面剖视图1.阵列电子设备 2.冷板 3.热管 4.冷却水套 5.上部集散管6.下部集散管具体实施方式
在图1和图2中，阵列电子设备(1)紧密贴附于冷板(2)上，冷板(2)内部由数根热管(3)的蒸发段与下部集散管(6)相通形成热管冷板的蒸发段，冷板(2)上部由数根热管(3)的冷凝段与上部集散管(5)相通形成热管冷板的冷凝段，冷却水套(4)直接与冷板(2)焊接在一起从而形成整个热管冷板装置。
阵列电子设备正常工作时，其绝大多数功率耗散热流向里传给冷板(2)，使得热管(3)内部的工质发生汽化，汽化的工质蒸汽沿热管管路上升到达冷凝段，在将热量传给冷却水套(4)内的冷却水后凝结成液态并回流，从而不断地循环实现散热的目的。
同时热管的蒸发段与热管的冷凝段分别采用支管与集散管相连的结构形式，可实现阵列电子设备部分线路工作时的均温散热。
权利要求1.一种高热流均温散热的热管式冷板，冷板(3)内部设有通过机加工形成彼此连通的换热管路，其特征在于换热管路为热管冷板的蒸发段，热管冷板的冷凝段由一头嵌入冷板，另一头延伸到冷却水套(4)的连通管路形成。
2.根据权利要求1所述的一种高热流均温散热的热管式冷板，其特征是上述热管冷板的蒸发段由数根热管支管蒸发段的端部同时连接到集散管(6)形成并联管路。
3.根据权利要求1所述的一种高热流均温散热的热管式冷板，其特征是上述热管冷板的冷凝段由数根热管支管冷凝段的端部同时连接到集散管(5)形成并联管路。
4.根据权利要求1所述的一种高热流均温散热的热管式冷板，其特征是冷却水套(4)直接与冷板(3)焊接在一起从而形成整个热管冷板装置。
专利摘要一种高热流均温散热的热管式冷板，适用于阵列式电子设备的高热流功率耗散散热。其在冷板内部设有通过机加工形成彼此连通的换热管路作为热管冷板的蒸发段，热管冷板的冷凝段由一头嵌入冷板另一头延伸到冷却水套的连通管路形成，冷却水套直接与冷板焊接在一起从而形成整个热管冷板装置。热管冷板的蒸发段、冷凝段分别由数根热管支管蒸发段或冷凝段的端部同时连接到集散管形成并联管路，热管冷板的由数根热管支管冷凝段的端部同时连接到集散管形成并联管路。可按照受限空间的大小确定冷板的基本尺寸，按照阵列电子设备的路数确定热管支管的路数。在使用时，只需直接将阵列电子设备贴附于冷板上即可实现均温散热，结构简单，散热效率高，维修方便。
文档编号H01L23/34GK2655423SQ0327745
公开日2004年11月10日 申请日期2003年8月7日 优先权日2003年8月7日
发明者姚寿广, 马哲树 申请人:华东船舶工业学院