专利名称：半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔及其制备方法
技术领域：
本发明属于半导体电子致冷及传热领域，特别是指一种与半导体电子致冷装置配 套使用的圆柱形蒸发腔及其制备方法。
背景技术：
目前热管散热器主要应用于半导体制冷器件热端的能量释放，其功能是当半导体 制冷器件有电流通过时，器件热端在瞬间会产生很高的热流密度，而释放出来的能量则依 靠热管散热器的蒸发腔吸收能量，使蒸发腔内的液态工质迅速汽化，汽化后的工质经过密 闭的循环管路，把热量释放到周围的空气中，达到半导体制冷器在制冷过程中所需释放能 量的要求，而热管散热器蒸发腔的设计以及制作工艺是多种多样的，归纳起来主要分两种 类型，一种是直接管腔式，其蒸发腔的设计尺寸与散热管路的管径尺寸相匹配，汽流流动方 向相同，而另一种蒸发腔的设计则是把金属板材经过四次机械拉伸，使其形成一种中空梯 形的方盒状，再经过大面积焊接，制成梯形方盒状蒸发腔，而这两种类型的蒸发腔，在其设 计的结构以及制造工艺上，都存在着一些缺陷；直接管腔式蒸发腔，虽然有焊点少、汽流流 动通畅等优点，但热交换效果由于受到管径的限制，使其换热量不足，散热效率低；而中空 梯形方盒状蒸发腔的结构设计，虽然克服了直接管腔式蒸发腔的换热量不足的缺陷，但由 于采用多次机械拉伸，存在着制造工艺非常复杂，生产效率低且废品率高、产品质量不稳定 等难以克服的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便成型制作的半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸 发腔及其制备方法。本发明的整体技术构思是半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔，蒸发腔为与热管两端连通的中空结构， 包括筒体、与筒体开口边沿一体化成型且沿其径向分布的凸沿，以及封装于筒体开口表面 的金属端盖；所述的蒸发腔为一钢质且整体呈中空圆柱形的空腔结构。半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔的制备方法，包括筒体的制备，将热管与 金属端盖焊接并与蒸发腔连通，将金属端盖封装于筒体开口表面；所述的筒体的制备采用 碳钢板为原料，利用一次性冲压拉伸的方法制成。本发明的具体的结构设计还有为进一步提高蒸发腔的换热效率，延长蒸发腔的使用寿命，所述的蒸发腔的筒体 内表面间隙配合有丝网状吸液芯。可以显而易见的是，为进一步提高由于毛细现象所造成的虹吸效果，有利于蒸发 腔内工质通过蒸发腔腔壁表面的换热，所述的网状吸液芯采用具有毛细微隙结构的丝网制作。为便于蒸发腔与热管的安装连通，优选的实施方案是，金属端盖上固定连接有输出管道，热管两端经输出管道与蒸发腔内部连通。本发明的具体的制备工艺还有筒体的制备中将筒体冲压拉伸成型后，将丝网状吸液芯间隙配合于筒体内表面。热管通过输出管道与蒸发腔焊接连通。本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于1、由于热管散热器的蒸发腔采用中空圆柱形的结构设计，使汽化后工质的流动没 有死角，汽化后工质的流动通畅，故热阻明显减小。2、由于蒸发腔的中空圆柱形的筒体采用一次性冲压拉伸成型，使筒体和蒸发腔的 成品率显著提高，生产工艺得到大幅度的简化，生产效率成倍增长。3、蒸发腔内壁的丝网状吸液芯的结构设计，使得传热面清除了因液态工质充填不 满而造成的干烧现象，不仅有效提高了装置的使用寿命，换热效率比现有裸面换热效率提 高了百分之三十。
图1是本发明的整体结构示意图。图2是图1的A-A向视图。附图中的附图标记如下1、凸沿2、筒体3、输出管道4、金属端盖5、网状吸液芯
具体实施例方式以下结合附图对了本发明的实施例做具体地描述，并非对于本发明的限定，本发 明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据本发明说明书记载的内容所作出的等 效技术手段替换和修饰，皆不脱离本发明的保护范围。本实施例的整体结构如图示，其中蒸发腔为与热管两端连通的中空结构，包括筒 体、与筒体2开口边沿一体化成型且沿其径向分布的凸沿1，以及封装于筒体2开口表面的 金属端盖4 ；所述的蒸发腔为一钢质且整体呈中空圆柱形的空腔结构。半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔的制备方法，包括筒体的制备，将热管经 过输出管道3与金属端盖4焊接并与蒸发腔连通，金属端盖4上焊接固定连接有输出管道 3，输出管道3与蒸发腔连通，将金属端盖4焊接封装于筒体开口表面；所述的筒体的制备采 用优质碳钢板为原料，利用一次性冲压拉伸的方法制成。蒸发腔的筒体内表面间隙配合有丝网状吸液芯5。网状吸液芯5采用具有毛细微 隙结构的丝网制作。
权利要求
半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔，蒸发腔为与热管两端连通的中空结构，包括筒体(2)、与筒体(2)开口边沿一体化成型且沿其径向分布的凸沿(1)，以及封装于筒体(2)开口表面的金属端盖(4)；其特征在于所述的蒸发腔为一钢质且整体呈中空圆柱形的空腔结构。
2.根据权利要求1所述的半导体致冷装置专用圆柱形蒸发腔，其特征在于所述的蒸发 腔的筒体(2)内表面间隙配合有丝网状吸液芯(5)。
3.根据权利要求2所述的半导体致冷装置专用圆柱形蒸发腔，其特征在于所述的网状 吸液芯(5)采用具有毛细微隙结构的丝网制作。
4.根据权利要求1所述的半导体致冷装置专用圆柱形蒸发腔，其特征在于所述的金属 端盖(4)上固定连接有输出管道(3)，热管两端经输出管道(3)与蒸发腔内部连通。
5.根据权利要求1所述的半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔的制备方法，包括筒 体的制备，将热管与金属端盖(4)焊接并与蒸发腔连通，将金属端盖(4)封装于筒体(2)开 口表面；其特征在于所述的筒体(2)的制备采用碳钢板为原料，利用一次性冲压拉伸的方 法制成。
6.根据权利要求5所述的半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔的制备方法，其特征 在于筒体(2)的制备中将筒体冲压拉伸成型后，将丝网状吸液芯(5)配合于筒体(2)内表
7.根据权利要求5或6所述的半导体电子致冷装置专用圆柱形蒸发腔的制备方法，其 特征在于将热管通过输出管道(3)与蒸发腔焊接连通。
全文摘要
本发明属于半导体电子致冷及传热领域，特别是指一种与半导体电子致冷装置配套使用的圆柱形蒸发腔及其制备方法。蒸发腔为与热管两端连通的中空结构，包括筒体、与筒体开口边沿一体化成型且沿其径向分布的凸沿，以及封装于筒体开口表面的金属端盖；所述的蒸发腔为一钢质且整体呈中空圆柱形的空腔结构。制备方法包括筒体的制备，将热管与金属端盖焊接并与蒸发腔连通，将金属端盖封装于筒体开口表面；筒体的制备采用碳钢板为原料，利用一次性冲压拉伸的方法制成。本发明解决了现有技术存在的热阻大、生产工艺复杂、成品率低的问题。具有热阻小、生产工艺简单、成品率高、换热效果好等优点。
文档编号F28D15/02GK101881567SQ20101021418
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者郭琛 申请人:郭琛