热管传导散热装置的制作方法

本发明属于热管理的技术领域，尤其涉及一种热管传导散热装置。

背景技术：

在电动汽车、工业电子、消费类电子、机房、数据服务器等领域，设备或者器件在工作时会产生大量的热，这种热量如果不能及时散走，会使设备的温度或者环境温度不断上升，高温会严重影响到设备的运行稳定性和寿命，因此需要进行各种热管理，使得设备在适合的温度范围内进行工作。热管理包含传热和散热，其中一种传热装置为多孔热管。多孔热管只是一种导热装置，并不是一种散热装置，要将热管应用到散热方面，必须在热管的散热端安装一定的散热装置。

现有技术中通常是在散热端粘贴导热硅胶与水冷板进行贴合，通过水冷板里的冷却液的循环，将热管的热量传走。这种方式存在较大的热阻，使得散热的效率大大降低，为提高散热效率需要增加水冷板的面积或者增加液体的流量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中热管的散热端与水冷板通过导热硅胶粘贴存在热阻大，散热效率低的技术缺陷，提供一种热管传导散热结构。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种热管传导散热装置，包括进水管、出水管、冷却板及多个管体，所述冷却板内设置有相邻的第一流道及第二流道；

所述冷却板包括第一对板、第二对板及连接板，所述第一流道及第二流道依次穿过所述第一对板、连接板及第二对板，所述第一对板的下侧表面上设置有多个第一开口，所述第二对板的下侧表面上设置有多个第二开口，多个所述第一开口与多个所述第二开口一一对应，所述管体的一端插入所述第一开口，所述管体的另一端插入对应的所述第二开口；

所述管体内形成有多个微通道孔，所述微通道孔的一端通过所述第一开口与所述第二流道连通，所述微通道孔的另一端通过所述第二开口与所述第二流道连通，相变工质在所述第二流道及多个所述微通道孔内流通，冷却液由所述进水管流入所述第一流道并由所述出水管流出，以带走所述相变工质的热量。

可选地，所述第一对板、第二对板及连接板一体成型。

可选地，所述第一流道内形成有由多个隔栅隔开的多个微流道。

可选地，多个所述隔栅平行设置，且多个所述微流道与所述第二流道垂直。

可选地，所述第一流道设置在所述第二流道的外侧。

可选地，所述进水管设置在所述第一对板背离所述连接板的一端，所述出水管设置在所述第二对板背离所述连接板的一端，所述第一对板上靠近所述进水管的一端设置有用于封闭所述第二流道的第一挡板，所述第二对板上靠近所述出水管的一端设置有用于封闭所述第二流道的第二挡板。

可选地，所述管体包括第一竖直段、第二竖直段及设置在所述第一竖直段及第二竖直段之间的水平段，所述第一竖直段插接在所述第一开口上，所述第二竖直段插接在所述第二开口上。

可选地，所述第一开口为第一阶梯槽，所述第一阶梯槽的内壁上形成第一台阶面，所述第一阶梯槽连通至所述第二流道，所述第一竖直段密封插接于所述第一阶梯槽中并与所述第一台阶面抵接；

所述第二开口为第二阶梯槽，所述第二阶梯槽内壁上形成第二台阶面，所述第二阶梯槽连通至所述第二流道，所述第二竖直段密封插接于所述第二阶梯槽中并与所述第二台阶面抵接。

可选地，多个所述管体的所述水平段平齐设置。

可选地，所述连接板的下侧设置有充装柱，所述充装柱与所述第二流道连通，所述充装柱在所述相变工质充装完成后从外部封闭。

本发明实施例提供的热管传导散热装置，冷却板内设置有相邻的第一流道及第二流道，第一流道及第二流道依次穿过第一对板、连接板及第二对板，微通道孔的一端通过第一开口与第二流道连通，微通道孔的另一端通过第二开口与第二流道连通，相变工质在所述第二流道及多个所述微通道孔内流通，冷却液由所述进水管流入所述第一流道并由所述出水管流出，以带走所述相变工质的热量。这样，相变工质仅通过第二流道的外壁即可与第一流道内的冷却液实现换热，从而减小了相变工质与冷却液之间的热阻，增大了传热系数，提高了传热效率。相变工质吸收的功率器件的热量能够及时地被冷却液带走，从而保证了功率器件的正常的工作温度，延长了其使用寿命。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的热管传导散热装置的立体示意图；

图2是本发明一实施例提供的热管传导散热装置其冷却板的示意图；

图3是本发明一实施例提供的热管传导散热装置其管体的示意图；

图4是本发明一实施例提供的热管传导散热装置其管体的截面示意图；

图5是本发明一实施例提供的热管传导散热装置其冷却板的示意图(另一视角)；

图6是图5中a处的放大图；

图7是图5中b处的放大图。

说明书中的附图标记如下：

1、进水管；

2、出水管；

3、冷却板；31、第一流道；311、隔栅；312、微流道；32、第二流道；33、第一对板；332、第一阶梯槽；333、第一台阶面；34、第二对板；342、第二阶梯槽；343、第二台阶面；35、连接板；351、充装柱；36、第二挡板；

4、管体；41、微通道孔；42、第一竖直段；43、第二竖直段；44、水平段。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图7所示，本发明一实施例提供的热管传导散热装置，包括进水管1、出水管2、冷却板3及多个管体4，所述冷却板3内设置有相邻的第一流道31及第二流道32，所述冷却板3包括第一对板33、第二对板34及连接板35，所述第一流道31及第二流道32依次穿过所述第一对板33、连接板35及第二对板34，所述第一对板33的下侧表面上设置有多个第一开口，所述第二对板34的下侧表面上设置有多个第二开口，所述管体4的一端插入所述第一开口，所述管体4的另一端插入对应的所述第二开口。如图4所示，所述管体4内形成有多个微通道孔41，所述微通道孔41的一端通过所述第一开口与所述第二流道32连通，所述微通道孔41的另一端通过所述第二开口与所述第二流道32连通，相变工质在所述第二流道32及多个所述微通道孔41内流通，冷却液由所述进水管1流入所述第一流道31并由所述出水管2流出，以带走所述相变工质的热量。

上述的相变工质是一种相变材料，其具有低沸点、高换热系数的特性，以通过汽化吸收功率器件的热量，并通过液化放热，以将功率器件的热量快速导出。所述相变工质选自乙二醇、丙酮、甲醇、制冷剂(r134a，r410a等)、氨中的其中一种或多种的混合物。冷却液为水或者防冻液等。

在一实施例中，所述第一对板33、第二对板34及连接板35一体成型。

在其他一些实施例中，所述第一对板33、第二对板34及连接板35也可以是单独成型后，采用焊接的方式连接一体。

在一实施例中，如图2所示，所述第一流道31内形成由多个隔栅311隔开的微流道312，多个所述隔栅311平行设置，且多个所述微流道312与所述第二流道32垂直。多个微流道312的设置减少了第一流道31内冷却液的温度差，使所述第一流道31内的冷却液的温度趋于一致，从而减少了冷却液自身的热量传递，增大了冷却液与相变工质之间的传热系数，提高了传热效率。

在一实施例中，所述第一流道31设置在所述第二流道32的外侧，从而能使冷却液吸收的相变工质的热量能够及时地被散出，这样，相变工质的热量由冷却液向外界逐级传递，从而能够增大传热系数，提高传热效率。

然而，在其他一些实施例中，所述第二流道32设置在所述第一流道31的外侧，此时，当功率器件与所述第一流道31接触时，功率器件的热量的一部分由冷却液直接带走，一部分由相变工质吸收后再由冷却液带走。

如图1所示，所述进水管1设置在所述第一对板33背离所述连接板35的一端，所述出水管2设置在所述第二对板34背离所述连接板35的一端，所述第一对板33上靠近所述出水管2的一端设置有用于封闭所述第二流道32的第一挡板(图中未示出，结构与第二挡板相似)，所述第二对板34上靠近所述出水管2的一端设置有用于封闭所述第二流道32的第二挡板36，从而能使所述第二流道32内形成封闭的相变工质空间。这样，所述进水管1及所述出水管2可以直接与所述冷却板3连通，省去了连通所述进水管1及所述出水管2与所述冷却板3的中间装置，使结构更加紧凑。

在一优选实施例中，如图4所示，所述管体4包括第一竖直段42、第二竖直段43及设置在所述第一竖直段42及第二竖直段43之间的水平段44，所述第一竖直段42插接在所述第一开口上，所述第二竖直段43插接在所述第二开口上。

在一实施例中，如图5至图7所示，所述第一开口为第一阶梯槽332，所述第一阶梯槽332的内壁上形成第一台阶面333，所述第一阶梯槽332连通至所述第二流道32，所述第一竖直段42密封插接于所述第一阶梯槽332中并与所述第一台阶面333抵接，所述第二开口为第二阶梯槽342，所述第二阶梯槽342内壁上形成第二台阶面343，所述第二阶梯槽342连通至所述第二流道32，所述第二竖直段43密封插接于所述第二阶梯槽342中并与所述第二台阶面343抵接。多个所述管体4的所述水平段44平齐设置，以形成功率器件的容置空间。

上述的热管传导散热装置与功率器件配合使用时，所述水平段44为热端，所述第一竖直段42及第二竖直段43为冷端，功率器件与所述水平段44接触，所述相变工质吸收功率器件的热量发生相变(液态变为气态)，相变后的相变工质由于其密度减小由所述水平段44经所述第一竖直段42流动上升至所述第二流道32，或者由所述水平段44经所述第二竖直段43流动上升至所述第二流道32。这样，汽化后的相变工质在所述第二流道32内与所述第一流道31内的冷却液发生热交换，以使汽化后的相变工质的热量被带走。与冷却液发生热交换的相变工质由气态变化为液态，并落回至所述水平段44内，再次吸收功率器件的热量，依此实现了相变工质在冷端与热端之间的自循环。本实施例的热管传导散热装置，不但散热面积增加，而且还由于两段冷端(第一竖直段42、第二竖直段43)的存在从而使相变工质在所述相变工质封闭空间的流动速率也得到了提高，从而使换热效率大大提高。

在一优选实施例中，如图4所示，所述微通道孔41为齿状，齿状结构能够在所述微通道孔41的孔径不增大的情况下，增大相变工质与所述微通道孔41的接触面积，进一步提升热传导效率。另一方面，所述微通道孔41的内侧壁的齿状结构类似于毛细结构，使得所述微通道孔41形成类似的毛细孔，有利于液化后的相变工质由所述第一竖直段42及第二竖直段43回流至所述水平段44，以形成循环。

上述的热管传导散热装置，相变工质在多个所述微通道孔41及第二流道32内流动，这样，增大了相变工质循环的空间，增加了相变工质与冷却液的换热面积，从而增大了换热效率。

如图1所示，所述连接板35的下侧设置有充装柱351，所述充装柱351与所述连接通道连通，所述充装柱351在所述相变工质充装完成后从外部封闭。

上述实施例提供的热管传导散热装置，冷却板内设置有相邻的第一流道及第二流道，第一流道及第二流道依次穿过第一对板、连接板及第二对板，微通道孔的一端通过第一开口与第二流道连通，微通道孔的另一端通过第二开口与第二流道连通，相变工质在所述第二流道及多个所述微通道孔内流通，冷却液由所述进水管流入所述第一流道并由所述出水管流出，以带走所述相变工质的热量。这样，相变工质仅通过第二流道的外壁即可与第一流道内的冷却液实现换热，从而减小了相变工质与冷却液之间的热阻，增大了传热系数，提高了传热效率。相变工质吸收的功率器件的热量能够及时地被冷却液带走，从而保证了功率器件的正常的工作温度，延长了其使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。