热压转换均温板、散热器均温散热方法及产品、制作工艺与流程

本发明涉及一种热压转换均温板，安装于散热器中，提高散热器的均温散热效率。还发明还涉及散热器均温散热方法、散热组件和散热组件的制作工艺。

背景技术：

随着电气技术的飞速进步，电器设备功率器件的外形尺寸越来越小、功率密度越来越高，对应的散热热流密度也随之提升，对散热器的散热及换效效率的要求越来越高。常见的散热器提高散热及换热效率的方式主要有在散热器中布置热管或均温板，两种方式均是通过管体或板壳体作为外部构造，以相对形成内部中空腔室，就热管而言为长形延伸的单一空间形态、均温板则为面状延伸扩大的空间形态，将所述中空腔室抽真空且注入一工作液，以利用该工作液可受热蒸发再冷凝成液态的相变反复特性，达到加速散热效率的功能。

然而加装热管或均温板的散热器结构，在实际应用经验中仍旧发现存在一些问题与缺弊，例如其液体与蒸发的气体流动路径位在同一段空间中呈相反方向流动的形态，往往容易造成气体与液体流动过程中因动线相互冲突而产生作用互抵、彼此流动效率互有减弱的情形；，再例如，在布置有热管的散热器中，热管一部分位于功率器件底部，也可延伸至散热器的其他部位，存在的问题是热管与散热器需保证紧密贴合，否则起不到应有效果反而增加了热阻，其工艺要求较高；而且功率器件底部可布置的热管数量有限，导热系数无法到达热管的水平，其线性温度梯度可达85k/（m.kW）以上，均温性相比普通散热器结构虽然有所改善，但其散热效率还有待提高。还有就是，前述的布置有热管或均温板的散热器其液体与气体的流动是以横向运作状态为考虑，因此显然并不适用于必须进行立向导引散热的功率器件上（如吊灯的悬吊架），由此可见，现有散热器其均温换热性和对功率器件设置方向的适应性还有待提高，基于以上分析，为适应高功率密度器件散热的需求，有必要开发一种均温换热性更高且不受功率器件设置方向影响的散热器件。

技术实现要素：

本发明提供的热压转换均温板，均温性极佳，用于散热器中可提高散热器的均温换热效率，满足高功率密度器件的散热需求。本发明还提供散热器均温散热方法、散热组件和散热组件的制作工艺。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：

热压转换均温板，包括金属材质的均温板本体，其特征在于所述的均温板本体中具有均匀分布且贯通均温板本体内部的贯通流路，所述的贯通流路中灌满冷却液体，且冷却液体密封在贯通流路中。

优选的，所述的贯通流路的容积不小于均温板本体体积的60%。

优选的，所述的均温板本体内部为蜂窝结构，且蜂窝结构中的每个蜂窝孔侧面上均开有用于灌输冷却液体的贯通孔，贯通孔依次连通各蜂窝孔形成贯通流路。

优选的，所述的贯通流路在均温板本体的表面具有冷却液体灌入口，所述的冷却液体灌入口通过密封件密封，所述的密封件固定在均温板本体上。

优选的，所述的密封件为金属件，密封件焊接在均温板本体表面将冷却液体灌入口密封。

散热器均温散热方法，包括散热器，其特征在于将所述的散热器与以上所述的热压转换均温板组装在一起，所述的热压转换均温板与散热器的散热面板贴合接触，且热压转换均温板的板面积不小于散热面板的板面积的80%。

优选的，将所述的热压转换均温板设置于散热面板的内部。

优选的，将所述的散热面板设置为中空的腔体结构，将所述的热压转换均温板安装于散热面板的内腔中。

采用以上所述的散热器均温散热方法的散热组件，包括散热器和热压转换均温板，其特征在于所述的热压转换均温板与散热器组装在一起，热压转换均温板与散热器的散热面板贴合接触，且热压转换均温板的板面积不小于散热面板的板面积的80%。

以上所述的散热组件的制作工艺，其特征在于步骤如下：

一、取金属板材，在金属板材内部加工出均匀分布且贯通金属板材内部的贯通流路，形成均温板本体；

二、向贯通流路中灌入冷却液体，直至灌满；

三、密封贯通流路，将冷液体密封在贯通流路中，制成热压转换均温板；

四、将制成的热压转换均温板与散热器组装在一起，所述的热压转换均温板与散热器的散热面板贴合接触，且热压转换均温板的板面积不小于散热面板的板面积的80%。

本发明的有益效果是：

1、本发明的热压转换均温板，在均温板本体中设置贯通流路，在贯通流路中灌满并密封冷却液体，当热压转换均温板局部受热时，对应的贯通流路中的冷却液体将受热升温，由于冷却液体灌满且密封在贯通流路中，受贯通流路容积的限制冷却液体不能因温度升高而产生气化，只能随温度升高而液压增大，产生压力波，沿冷却液体传递，热量随压力波从热压转换均温板的局部迅速传递至整个热压转换均温板，现实持续的热压转换，热压转换均温板的导热效率高，热阻性能低，使得热压转换均温板的均温性极佳，均温换热效率高。

2、冷却液体灌满且密封在贯通流路中，热量通过压力波传递，不会在贯通流路中形成液体与蒸发的气体流动路径，因此热量的传递不受重力影响，热量的传递并不局限于横向运作状态，热压传换均温板设置成立向导热还是横向导热均可，不受功率器件设置方向的约束。

3、本发明的散热器均温散热方法，将热压转换均温板与散热器组装，对功率器件进行散热时，利用热压转换均温板的均温性，将热量迅速传递至整个散热器的散热面板上，减少了散热器散热面板上的温差，提高了散热器的均温性和导热效率，降低散热器的热阻性能，满足高功率密度器件的散热需求。

4、本发明的散热组件由散热器和热压转换均温板组装形成，结构简单、组装简易，适用于风冷、水冷及其他各类型的散热器，通过热压转换均温板提高散热器的均温换热效率，使散热组件的均温性高、热阻性能低、散热效率高。

5、本发明的散热组件的制作工艺，工艺步骤简单，难度低，适合于批量生产。

附图说明

图1为具体实施方式中热压转换均温板的剖视图。

图2为均温板本体的剖视图。

图3为具体实施方式中的散热组件的横截面示意图。

图4为具体实施式中的散热组件的纵截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至4对本发明的实施例做详细说明。

热压转换均温板，包括金属材质的均温板本体1，所述的均温板本体1中具有均匀分布且贯通均温板本体1内部的贯通流路11，所述的贯通流路11中灌满冷却液体2，且冷却液体2密封在贯通流路11中。

从图1和图2中可以看出，均温板本体1具有贯通流路11，在贯通流路11中灌满冷却液体2，且冷却液体2被密封在贯通流路11中，当均温板本体1局部受热，受热局部的冷却液体2升温，但由于贯通流路11已被冷却液体2占满，没有冷却液体2或冷却液体2气化的气体流动的空间，因此由于空间的限制，冷却液体2在升温时无法被气化，只能导至局部冷却液体的液压增大，形成压力波，沿贯通流路11从局部的冷却液体传递之整个冷却液体中，冷却液体2吸收的热量随压力波的传递分布到整个热压转换均温板上，从而现实热量与压力波的持续转换，压转换均温板的导热效率高，热阻性能低，热压转换均温板的各位置的温差缩小，均温性极佳，均温换热效率高。

其中，所述的贯通流路11的容积不小于均温板本体1体积的60%，贯通流路11的容积决定了冷却液体2的吸热能力和压力波传递的速度，贯通流路11的容积不小于均温板本体1体积的60%，保证热压转换均温板局部的冷却液体2具有足够的吸热能力，且冷却液体2在热压转换均温板中具有足够的容量能通过压力波传递的方式迅速将热量传递至热压转换均温板的整个板面。

在实际运用中，为了提高贯通流路11的容积，增大冷却液体2的容量，将所述的均温板本体1内部设置为蜂窝结构，且蜂窝结构中的每个蜂窝孔侧面上均开有用于灌输冷却液体2的贯通孔11.1，贯通孔11依次连通各蜂窝孔形成贯通流路11。蜂窝结构的均温板本体1，不仅具有很好的支撑强度，而且其贯通流路11的容积可达到均温板本体1体积的90%，冷却液体2的容量大，吸热效果更佳，导热速度更快，均温性更强。其中，每个蜂窝孔侧面上的贯通孔11的数量可以是一个也可以是多个，贯通孔11数量越多冷却液体升温形成的压力波的传递速度就越快，即导热速度越快，但贯通孔11的数量越多，均温板本体1的支撑强度也越低，因此在设计每个蜂窝孔侧面上的贯通孔11的数量时，因从功率密封器件的散热需求发出，使热压转换均温板不仅具有优良的导热速度而且具有一定的支撑强度。

具体的，所述的贯通流路11在均温板本体1的表面具有冷却液体灌入口11.2，所述的冷却液体灌入口11.2通过密封件12密封，所述的密封件12固定在均温板本体1上。冷却液灌入口11.2方便冷却液体2的灌入，灌入冷却液体2时，将冷却液体输出口与灌入口11.2对接进行灌输，当冷却液体溢出灌入口11.2时，则表明贯通流路11被灌满。

其中，所述的密封件12为金属件，密封件12焊接在均温板本体表面将冷却液体灌入口11.2密封。用金属件将灌入口11.1焊封，可有效的防止冷却液体2升温后，液压增大从灌入口11.2中泄漏。需要说明是的，在焊接密封件12时，应该在保证冷却液体2灌满贯通流路11且不外流、贯通流路11中不进入空气的前提下进行，为了达到这一要求，可在真空条件下进行冷却液体2的灌输和密封件的焊接。

本发明还保护一种散热器均温散热方法，包括散热器100，将所述的散热器100与以上所述的热压转换均温板200组装在一起，所述的热压转换均温板200与散热器100的散热面板101贴合接触，且热压转换均温板200的板面积不小于散热面板101的板面积的80%。

将热压转换均温板200与散热器100组装在一起，通过热压转换均温板200极佳的导热效率和均温性能，提高散热器的导热效率和均温性，从而使散热器的散热效率提升，其中热压转换均温板200的板面积不小于散热面板101的板面积的80%，保证热压转换均温板200与散热面板101的绝大部分接触，通过热压转换均温板200与散热面板101间的热量传递，保证散热面板101的均温性，提高散热器的散热效率。需要说明是，散热器可以为带有散热翅片的板状散热器，也可以为盒状结构或其它结构的散热器，实际使用时，根据功率器件的散热需求在散热器的竖向和/或横向散热面板上加装热压转换均温板200均可，因此一个散热器100中，加热压转换均温板200的数量可以为一个或多个。

其中，为了提高散热器的导热效率，将所述的热压转换均温板200设置于散热面板101的内部，使散热面板101包裹热压转换均温板200，通过热压转换均温板200迅速将热量传递至散热面板101的四周。

具体的，为了方便热压转换均温板200的安装，将所述的散热面板101设置为中空的腔体结构，将所述的热压转换均温板200安装于散热面板101的内腔中，并且中空腔体结构的散热面板101，也提高了热压转换均温板200与散热面板101的接触面积，提高散热器的导热效率。为了进一步增大热压转换均温板200与散热面板101的接触面积，也可以将散热面板101与热压转换均温板200之间设置为曲面接触，使热压转换均温板与散热面板的接触面为相对应的曲面，使热量传递的面积最大化，提高散热器的散热效率。

本发明还保护采用以上所述的散热器均温散热方法的散热组件，包括散热器100和热压转换均温板200，其特征在于所述的热压转换均温板200与散热器100组装在一起，热压转换均温板200与散热器100的散热面板贴合接触，且热压转换均温板200的板面积不小于散热面板101的板面积的80%。

如图3所示的散热组件，热压转换均温板200安装在散热器100的内部，图中并没有给出散热器的外部结构，需要说明的是散热器的外部可以带有热散设备，如散热翅片。当散热器100的散热面板101与功率器件接触时，功率器件的热量传递至散热面板101的接触部位，散热面板101将热量传递至热压转换均温板200上，将热压转换均温板200相对应位置中的冷却液体2加热升温，冷却液体2升温后，液压增加，形成热量压力波，从局部的冷却液体2传递到整个冷却液体2中，迅速使整个热压转换均温板200上的热量均等，热压转换均温板200将传递至散热面板101上，散热面板101的导热更均匀，通过实验证明，散热面板101上的线性热阻可低至1 k/（m.kW），散热面板101上的各位置的温差可降低至1℃左右，可极大提高散热器的散热效率，保证散热器上的各个散热设置均匀有效散热。

以上所述的散热组件的制作工艺，其特征在于步骤如下：

一、取金属板材，在金属板材内部加工出均匀分布且贯通金属板材内部的贯通流路11，形成均温板本体1；

二、向贯通流路11中灌入冷却液体2，直至灌满；

三、密封贯通流路11，将冷液体2密封在贯通流路11中，制成热压转换均温板200，在密封贯通流路11时，应该在保证冷却液体2灌满贯通流路11且不外流、贯通流路11中不进入空气的前提下进行，为了达到这一要求，可在真空条件下进行冷却液体2的灌输和贯通流路11的密封；

四、将制成的热压转换均温板200与散热器100组装在一起，所述的热压转换均温板200与散热器100的散热面板101贴合接触，且热压转换均温板200的板面积不小于散热面板101的板面积的80%。

本发明的优点在于：

1、热压转换均温板，均温性能好，电阻能性低、导热性能高，与散热器组装使用，可提高散热器的均温性和散热效率。

2、热压转换均温板中设置贯通流道，贯通流道内灌满并密封冷却液体，在导热过程中，冷却液体不会发生气化或流动，不会造成气体与液体流动过程中因动线相互冲突而产生作用互抵，可将热量迅速从局部导传至整面，导热效率高。

3、热压转换均板的冷却液体不会发生流动，不受重力影响，热量的传递并不局限于横向运作状态，热压传换均温板设置成立向导热还是横向导热均可，不受功率器件设置方向的约束。

4、热压转换均温板中的通流路的容积不小于均温板本体体积的60%，冷却液体的容量大，吸热效率高，符合高功率密度器件散热的需求。

5、热散组件中热压转换均温板设置于散热器内部，增大热压转换均温板与热散器的接触面积，使散热器的均温散热，散热效率更高。

6、热压转换均温板与散热器的组装简单，不受散热器结构限制，可根据功率器件的散热需求和散执器的结构，将一个或多个热压转换均温板与散热器组装。

7、散热组件的制作工艺简单，难度低，适合于批量生产。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。