一种气液分离式均温板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气液分离式均温板，包括于周缘密封连接的上盖和下盖，上盖和下盖之间形成填充有工作介质的真空腔，在上盖和下盖的内表面上铺设有毛细结构，真空腔的一端为冷凝区，另一端为蒸发区，蒸发区和冷凝区通过两侧的蒸汽通道相通，蒸汽通道之间为填充有毛细芯结构的绝热段，绝热段的一端与蒸发区连通，另一端与冷凝区连通。本实用新型是蒸发区和冷凝区相分隔的相变散热装置，可使气态的工作介质和液态的工作介质相隔离，冷凝成液态的工作介质迅速回流到蒸发区，其传热效率是传统均温板的2～3倍。本实用新型散热速度快、散热功率高且重量轻，可广泛应用于大功率LED灯芯散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
【专利说明】
_种气液分禹式均温板
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种均温板，尤其涉及一种气液分离式均温板。
【背景技术】
[0002]均温板是一个内壁具有微结构的真空腔体。传统均温板的盖板和底板的内表面均需烧结铜粉多孔毛细结构，同时要保留中部空腔作为蒸汽扩散的通道，为了连接盖板和底板，以及促进液体由冷凝面回流到蒸发面还需要设置专门的支撑结构和毛细柱，这样，不但制作工艺复杂，而且由于设置了专门的支撑结构和毛细柱，使得均热板较为厚重。
[0003]均温板在工作时，其内的工作介质在真空腔内发生气液相变，具体是:当热量由热源传导至蒸发区时，真空腔内的工作介质会在低真空度的环境中发生气相化的现象，此时工作介质吸收热量并且体积迅速膨胀，气相的工作介质会迅速充满整个真空腔，当气相的工作介质接触到比较冷的区域时，便会产生凝结现象，冷凝成液体的工作介质沿着毛细结构回流到蒸发区，如此进行不间断的循环换热。
[0004]然而，传统均温板的散热速度、散热功率及传热效率较低，仍有待进一步提高，而且，传统均温板也较为厚重，使得传统均温板无法应用于大功率LED灯芯散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、制造成本低、散热速度快、大幅度提高散热功率及传热效率、重量轻的气液分离式均温板，可广泛应用于大功率LED灯芯散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
[0006]本实用新型的上述目的通过以下的技术措施来实现:一种气液分离式均温板，包括于周缘密封连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖之间形成填充有工作介质的真空腔，在所述上盖和下盖的内表面上铺设有毛细结构，其特征在于:所述真空腔的一端为冷凝区，另一端为蒸发区，所述蒸发区和冷凝区通过两侧的蒸汽通道相通，所述蒸汽通道之间为填充有毛细芯结构的绝热段，所述绝热段的一端与蒸发区连通，另一端与冷凝区连通，真空腔内的工作介质在蒸发区受热后发生相变，由液态转化为气态吸收热量，气态的工作介质携带热量分别通过蒸汽通道到达冷凝区，气态的工作介质在冷凝区遇冷释放出热量，由气态转化成液态，液态的工作介质通过绝热段的毛细芯结构返回到蒸发区，形成一个循环，并如此不间断的进行周期循环传热。
[0007]本实用新型是蒸发区和冷凝区相分隔的相变散热装置，蒸汽通道输送气态的工作介质到冷凝区，而绝热段输送液态的工作介质返回至蒸发区，因此，可使气态的工作介质和液态的工作介质相隔离，冷凝成液态的工作介质可以迅速回流到蒸发区，与传统的均温板相比，其传热效率高2?3倍。本实用新型的散热速度快、散热功率高且重量轻，可广泛应用于大功率LED灯芯散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
[0008]作为本实用新型的一种实施方式，在所述上盖的内表面上设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条，两个凸条之间具有间隙，所述凸条的高度与真空腔的高度相同，所述下盖的内表面为平面，所述凸条连接在所述下盖的内表面上以支撑在上盖和下盖之间，每个凸条与其所靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道，凸条的两端与真空腔的两端之间留有空隙，所述空隙分别作为蒸发区和冷凝区，两个凸条之间的间隙中填充有毛细芯结构成为绝热段。凸条不仅将真空腔分隔成蒸汽通道、绝热段、冷凝区和蒸发区，而且对真空腔起到支撑作用，防止真空腔塌陷。
[0009]作为本实用新型的另一种实施方式，在所述上盖和下盖的内表面上分别设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条，两个凸条之间具有间隙，位于上盖上的凸条和位于下盖上的凸条对应连接以支撑在上盖和下盖之间，每对相互连接的凸条与其所靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道，凸条的两端与真空腔的两端之间留有空隙，所述空隙分别作为蒸发区和冷凝区，两对凸条之间的间隙内填充有毛细芯结构成为绝热段。
[0010]本实用新型所述的空隙中较大的空隙作为冷凝区，较小的空隙作为蒸发区。
[0011]作为本实用新型的再一种实施方式，所述上盖和下盖的形状为T形，相应地，所述真空腔的形状也为T形，真空腔的大端为冷凝区，小端为蒸发区，在真空腔外两侧分别设有一个热管，所述热管作为蒸汽通道，其一端与蒸发区连通，另一端与冷凝区连通，所述真空腔位于蒸发区和冷凝区之间的空间中填充有毛细芯结构成为绝热段。
[0012]本实用新型所述毛细结构是烧结的铜粉或是由铜粉和铜网烧结复合而成，所述毛细芯结构为烧结的铜粉。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果:
[0014]⑴本实用新型是蒸发区和冷凝区相分隔的相变散热装置，蒸汽通道输送气态的工作介质到冷凝区，而绝热段输送液态的工作介质返回至蒸发区，因此，可使气态的工作介质和液态的工作介质相隔离，冷凝成液态的工作介质可以迅速回流到蒸发区，与传统的均温板相比，其传热效率高2?3倍。
[0015]⑵本实用新型的凸条支撑在上盖和下盖之间，不仅将真空腔分隔成蒸汽通道、绝热段、冷凝区和蒸发区，而且对真空腔起到支撑作用，防止真空腔塌陷。
[0016]⑶本实用新型散热速度快、散热功率高且重量轻，可广泛应用于大功率LED灯芯散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
[0017]⑷本实用新型结构简单、制造成本低，实用性强，适于广泛推广和适用。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例1上盖的仰视图；
[0021]图3是本实用新型实施例1的结构爆炸图；
[0022]图4是本实用新型实施例1的下盖的俯视图(显示绝热段中填充的毛细芯结构)；
[0023]图5是沿图4中A-A线剖视图；
[0024]图6是本实用新型实施例1的工作原理图；
[0025]图7是本实用新型实施例2的结构爆炸图；
[0026]图8是本实用新型实施例3的剖视图之一(显示上盖)；
[0027]图9是本实用新型实施例3的剖视图之二(显示下盖)。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]如图1?6所示，是本实用新型一种气液分离式均温板，包括于周缘密封连接的上盖I和下盖2，上盖I和下盖2之间形成填充有工作介质的真空腔，工作介质可以是蒸馏水、酒精等液体，在上盖I和下盖2的内表面上铺设有毛细结构3，真空腔的一端为冷凝区4，另一端为蒸发区5，蒸发区5和冷凝区4通过两侧的蒸汽通道6相通，蒸汽通道6之间为填充有毛细芯结构10的绝热段7，绝热段7的一端与蒸发区5连通，另一端与冷凝区4连通。
[0030]在本实施例中，在上盖I和下盖2的内表面上分别设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条8，两个凸条8之间具有间隙，位于上盖I上的凸条8和位于下盖2上的凸条8对应连接以支撑在上盖I和下盖2之间，每对相互连接的凸条8与其靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道6，凸条8的两端与真空腔的两端之间留有空隙，空隙分别作为蒸发区5和冷凝区4，空隙中较大的空隙作为冷凝区4，较小的空隙作为蒸发区5。两对凸条8之间的间隙内填充有毛细芯结构10成为绝热段7。凸条不仅将真空腔分隔成蒸汽通道、绝热段、冷凝区和蒸发区，而且对真空腔起到支撑作用，防止真空腔塌陷。铺设在上盖I和下盖2内表面上的毛细结构3是烧结的铜粉或是由铜粉和铜网烧结复合而成，绝热段7中的毛细芯结构10为烧结的铜粉。
[0031]本实用新型的工作原理是:真空腔内的工作介质在蒸发区5受热后发生相变，由液态转化为气态吸收热量，气态的工作介质B携带热量分别通过蒸汽通道6到达冷凝区4，气态的工作介质B在冷凝区4遇冷释放出热量，由气态转化成液态，液态的工作介质C通过绝热段7的毛细芯结构10返回到蒸发区5，形成一个循环，并如此不间断的进行周期循环传热。
[0032]实施例2
[0033]如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于:仅在上盖I的内表面上设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条8，两个凸条8之间具有间隙，凸条8的高度与真空腔的高度相同，下盖2的内表面为平面，凸条8连接在下盖2的内表面上以支撑在上盖I和下盖2之间，每个凸条8与其所靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道6，凸条8的两端与真空腔的两端之间留有空隙，空隙分别作为蒸发区5和冷凝区4，两个凸条8之间的间隙中填充有毛细芯结构10成为绝热段7。
[0034]实施例3
[0035]如图8和9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于:上盖I和下盖2的形状为T形，相应地，真空腔的形状也为T形，真空腔的大端为冷凝区4，小端为蒸发区5，在真空腔外两侧分别设有一个热管9，热管9作为蒸汽通道6，其一端与蒸发区5连通，另一端与冷凝区4连通，真空腔位于蒸发区5和冷凝区4之间的空间中填充有毛细芯结构10成为绝热段7。
[0036]本实用新型的工作原理是:由上盖与下盖连接成一体的基板与复合超导平板热管组成3D连通的相变传热体系。相变基板受热时，工质吸收热量，相变为蒸汽，蒸汽沿蒸汽通道将热量传递到每个热管，并将热量传递至远端。散热翅片进行热量交换，释放热量，工质冷凝回流至相变基板区，从而形成热量交换循环。
[0037]本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型的蒸汽通道、蒸发区、冷凝区和绝热段的具体分隔结构还具有其它的实施方式。因此，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
【主权项】
1.一种气液分离式均温板，包括于周缘密封连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖之间形成填充有工作介质的真空腔，在所述上盖和下盖的内表面上铺设有毛细结构，其特征在于:所述真空腔的一端为冷凝区，另一端为蒸发区，所述蒸发区和冷凝区通过两侧的蒸汽通道相通，所述蒸汽通道之间为填充有毛细芯结构的绝热段，所述绝热段的一端与蒸发区连通，另一端与冷凝区连通，真空腔内的工作介质在蒸发区受热后发生相变，由液态转化为气态吸收热量，气态的工作介质携带热量分别通过蒸汽通道到达冷凝区，气态的工作介质在冷凝区遇冷释放出热量，由气态转化成液态，液态的工作介质通过绝热段的毛细芯结构返回到蒸发区，形成一个循环，并如此不间断的进行周期循环传热。2.根据权利要求1所述的气液分离式均温板，其特征在于:在所述上盖的内表面上设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条，两个凸条之间具有间隙，所述凸条的高度与真空腔的高度相同，所述下盖的内表面为平面，所述凸条连接在所述下盖的内表面上以支撑在上盖和下盖之间，每个凸条与其所靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道，凸条的两端与真空腔的两端之间留有空隙，所述空隙分别作为蒸发区和冷凝区，两个凸条之间的间隙中填充有毛细芯结构成为所述绝热段。3.根据权利要求1所述的气液分离式均温板，其特征在于:在所述上盖和下盖的内表面上分别设有两个沿着其长度方向延伸并向真空腔内凸出的凸条，两个凸条之间具有间隙，位于上盖上的凸条和位于下盖上的凸条对应连接以支撑在上盖和下盖之间，每对相互连接的凸条与其所靠近的真空腔的侧壁之间形成一个蒸汽通道，凸条的两端与真空腔的两端之间留有空隙，所述空隙分别作为蒸发区和冷凝区，两对凸条之间的间隙内填充有毛细芯结构成为所述绝热段。4.根据权利要求2或3所述的气液分离式均温板，其特征在于:所述的空隙中较大的空隙作为冷凝区，较小的空隙作为蒸发区。5.根据权利要求1所述的气液分离式均温板，其特征在于:所述上盖和下盖的形状为T形，相应地，所述真空腔的形状也为T形，真空腔的大端为冷凝区，小端为蒸发区，在真空腔外两侧分别设有一个热管，所述热管作为蒸汽通道，其一端与蒸发区连通，另一端与冷凝区连通，所述真空腔位于蒸发区和冷凝区之间的空间中填充有毛细芯结构成为所述绝热段。6.根据权利要求2或3或5所述的气液分离式均温板，其特征在于:所述毛细结构是烧结的铜粉或是由铜粉和铜网烧结复合而成，所述毛细芯结构为烧结的铜粉。
【文档编号】F21V29/51GK205580271SQ201620340445
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】陈平, 高明智
【申请人】广州华钻电子科技有限公司