一种植物叶片仿生脉动热管的制作方法

文档序号:12264760阅读:692来源:国知局

技术领域

本发明涉及一种植物叶片仿生脉动热管,属于热工设备领域,应用于半导体、微电子高效散热冷却。



背景技术:

随着电子行业的飞速发展,电子器件的性能越来越好,且集成度越来越高,单位面积电子元件所能产生的功率相应的也越来越大。对于狭小的电子器件内部空间,较高的热流密度会使电子器件产生局部或整体高温,轻则会使电子设备的性能下降,重则产生热变形,造成电子元器件疲劳损坏或失效。这是集成部件之间的散热问题成了电子器件升级的瓶颈问题之一。如何有效地将电子器件的温度控制在一个合理的范围内,已经成为了电子行业所共有的话题。

现阶段脉动热管的各项研究,尤其以结构参数的研究趋向成熟,因此要寻找新的突破,即在传统脉动热管的基础上对蒸发段进行改造,使之具有更优越的汽水分离性能,减少热管中气塞和液塞的相对流动阻力,减少冷却工质的回流,能更早产生单向流动。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术不足提供一种植物叶片仿生脉动热管,通过在脉动热管的蒸发段增加一部分蒸发器,使得脉动热管启动更加容易;同时由于植物叶片仿生结构的作用,使得在蒸发段的工质流动更加流畅。即从蒸发段经毛细管到冷却段,再经由更细的毛细管流进蒸发段。由于两段管路的粗细和长度的差异,因此蒸发段生成的气泡更容易经过粗管流进冷却段,而由于毛细管压差的作用,冷却段的工质经细管流回蒸发段,完成一个循环。

本发明所述植物叶片仿生脉动热管包括冷凝段、绝热段和蒸发段,其中蒸发段包括蒸发器和管道,冷凝段包括翅片和管道;

所述仿生脉动热管具体结构包括蒸发器、翅片、链接箍、注液嘴、喷管结构、绝热段、冷凝段、蒸发段;

所述蒸发器的仿生微流道分散到各散热区域并重新汇聚,由于冷却液的分散和汇聚是可逆的过程,仿生微流道的左右两侧可以是镜像结构,因此将单层仿生微流道简化为沿正方形两条对角线对称的镜像对称结构,通过正方形两条对角线将热源区域划分为四个等大的三角形区域,调整双层仿生微微流道的一侧的拓扑结构,沿正方形两条对角线做镜像对称并调整仿生微流道连通;

所述冷凝段和绝热段通过有螺纹的链接箍连接;

所述右侧的链接箍上安装带有螺纹的注液嘴,通过喷管结构连接管道和蒸发器,连接时涂抹密封胶;

所述蒸发器为植物叶脉型,采用激光蚀刻方式制作;

所述脉动热管管道的水力直径符合:

式中g为重力加速度,d表示当量直径,ρ表示脉动热管中填充液的密度,σ表示表面张力,下标l、v分别代表液相和气相。

本发明的有益效果:左右管路长度和流量的不对称分布,将会使得流速产生差异,在毛细管压差的作用下,稳态工作时呈现单向循环流动;采用仿生流道的蒸发段,减少了换热热阻和流动阻力,且可以及时实现蒸汽和液体分离,可以让受热产生的蒸汽迅速在密度差的作用下向上流进粗管道。

附图说明

图1为一种植物叶片仿生脉动热管的结构示意图;

图1中a为蒸发器;b为翅片;c为链接箍;d为注液嘴;e为喷管结构;f为绝热段;g为冷凝段;k为蒸发段。

具体实施方式

结合附图对本发明说明如下:

图中为本发明所述仿生脉动热管的结构:蒸发器、翅片、链接箍、注液嘴、喷管结构、绝热段、冷凝段、蒸发段。

通过带有螺纹的链接箍将蒸发段和绝热段连接,有利于脉动热管的安装及批量化生产;

本发明先从注液嘴将脉动热管抽真空,然后从注入一定体积的工质,使得填充率为70%,然后封闭注液嘴;

在对蒸发段加热后,蒸发器的仿生微流道将微流道分散到各散热区域并重新汇聚。考虑冷却液的分散和汇聚是可逆的过程,流道的左右两侧也可以是镜像结构,因此将单层流道简化为沿正方形两条对角线对称的镜像对称结构,通过正方形两条对角线将热源区域划分为四个等大的三角形区域,略微调整双层微流道的一侧的拓扑结构,沿正方形两条对角线做镜像对称并调整流道连通。左右管路长度和流量的不对称分布,将会使得流速产生差异,在毛细管压差的作用下,稳态工作时呈现单向循环流动;采用仿生流道的蒸发段,减少了换热热阻和流动阻力,且可以及时实现蒸汽和液体分离,可以让受热产生的蒸汽迅速在密度差的作用下向上流进粗管道,提高的启动速度,缩短了启动时间。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1