热管散热器的箔片槽道吸液芯.pdf

本发明涉及一种热管散热器的箔片槽道吸液芯，该吸液芯由多个并排设置且由金属箔片制成的吸液芯单元组成；所述的吸液芯单元之间以相互平行方式间隔设置；所述吸液芯单元之间的间隔形成吸液芯槽道。本发明采用弯折的金属箔片构成预制吸液芯，制造成本低，安装使用方便且具有良好的吸附液体工质性能和导热性能，使热管散热器的内部散热结构得到优化，满足各种不同热管散热器的应用。

1、  一种热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：该吸液芯由多个并排设置且由金属箔片制成的吸液芯单元组成；所述的吸液芯单元之间以相互平行方式间隔设置；所述吸液芯单元之间的间隔形成吸液芯槽道。

2、  根据权利要求1所述的热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：所述的吸液芯单元的轴向横截面形状为I形或L形或U形或梯形或半圆形或三角形或倒T形。

3、  根据权利要求2所述的热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：所述的吸液芯单元是通过整块的所述金属箔片弯折制成。

4、  根据权利要求1、2或3所述的热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：所述的金属箔片的端部边缘处开设有供间隔物与其卡接的卡槽或凸缘。

5、  根据权利要求1所述的热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：所述的吸液芯单元是由所述金属箔片经过连续多次往返弯折后所形成的波浪形金属箔片，其表面形成多个槽道，所述槽道的轴向截面为U形或梯形或半圆形或三角形。

6、  根据权利要求1、2、3或5所述的热管散热器的箔片槽道吸液芯，其特征在于：所述的金属箔片的表面压设有一个或一个以上的凸点或凸棱。

热管散热器的箔片槽道吸液芯
技术领域
本发明涉及一种热管散热器的箔片槽道吸液芯，尤其是一种采用金属箔片经机械加工获得高低起伏的波浪带形并与热管散热器壳体贴合焊接而获得的具有更低的热阻及更好传热特性的箔片槽道吸液芯。
背景技术
随着热传导技术的快速发展，各种类型的热管散热器被不断的开发研制成功，其中，特别是一种集成散热装置，由于它体积小，重量轻，与传统的散热器相比具有更高的传热速度，因此，它能够应用于现代高速电子芯片的快速散热中。
在热管散热器的内腔中，为了强化液体工质的蒸发散热和冷凝回流过程，加快其相变转化的速度，通常需要安装吸液芯，尤其是当需要散热的物体(如计算机芯片)处于非正常使用位置(倒置或侧置状态下)时，容易造成液体工质的汇集处低于并脱离热管散热器的吸热部(与热源贴合的部分)，这时，更需要依靠敷设在热管散热器的吸热部内侧的吸液芯借助毛细力将液态的液体工质吸到热管散热器的吸热部，从而使液体工质的液相-气相之间的转换不会发生间断。
现有技术中，吸液芯通常采用丝网、金属毡、金属纤维、金属粉末烧结制成，使用时将其敷设在热管内腔表面。也有直接在热管内壁上通过机械拉伸、切割和电加工等方法制造各种细小槽道，槽道的形状可以是矩形、梯形、Ω形等。上述两种制造吸液芯的方式比较复杂，生产效率低、制造成本高、不能得到综合性能都很优异的结构，也不能适用于各种形状及满足各种特殊散热要求的热管，尤其不易满足新兴的集成热管散热器的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有吸液芯制造方式和结构所存在的不足而提供一种热管散热器的箔片槽道吸液芯，该吸液芯采用弯折的金属箔片构成预制部件，在使用中，可以根据需要进行多种组合，不仅具有良好的吸附液体工质性能而且还具有良好的传热导热性能，可以满足各种不同规格热管散热器的应用。
为实现上述目的，本发明所采用的一种热管散热器的箔片槽道吸液芯，该吸液芯由多个并排设置且由金属箔片制成的吸液芯单元组成；吸液芯单元之间以相互平行方式间隔设置；吸液芯单元之间的间隔形成吸液芯槽道。
在制造热管散热器时，将多个吸液芯单元并排焊接或粘贴设置在热管散热器内腔表面，由于吸液芯槽道的宽度设计与液体工质的表面张力相关，通常很小，因此能够产生较大的毛细力，使冷凝的液体工质迅速回流，同时，由于采用热传导性能较好的金属箔片制造吸液芯，使液体工质的蒸发面积可以远远大于热管散热器吸热端的散热面积，从而达到良好的散热效果。
上述技术方案中，吸液芯单元的轴向横截面形状为I形或L形或U形或梯形或半圆形或三角形或倒T形。
由于金属箔片的厚度较小，强度较低，为防止金属箔片出现倒伏，使吸液芯槽道保持一定的宽度，在金属箔片的端部边缘处可以开设供间隔物与其卡接的卡槽或凸缘。
另外，为便于生产制造，吸液芯单元可以是由金属箔片经过连续多次往返弯折后所形成的波浪形金属箔片，其表面形成多个槽道，该槽道的轴向截面为U形或梯形或半圆形或三角形。
为进一步提高散热效率，并保持吸液芯槽道的宽度，在金属箔片的表面压还可以压设一个或一个以上的凸点或凸棱。
由以上技术方案可知，本发明采用弯折的金属箔片构成预制吸液芯，使制造吸液芯的过程简单，提高了生产效率、降低了成本，安装使用方便且具有良好的吸附液体工质性能和导热性能，使热管散热器的内部散热结构得到优化，能够满足各种不同热管散热器的应用。
以下，通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明提供一具体实施例的结构示意图；
图2为L形的整体金属箔片吸液芯单元结构示意图；
图3为u形的整体金属箔片吸液芯单元结构示意图；
图4为梯形的整体金属箔片吸液芯单元结构示意图；
图5为半圆形地整体金属箔片吸液芯单元结构示意图；
图6为三角形的整体金属箔片吸液芯单元结构示意图；
图7为吸液芯单元之间纵向金属箔片相互接触示意图；
图8为端部边缘设有卡槽和凸缘的吸液芯结构示意图；
图9为整体金属箔片制成的吸液芯结构示意图；
图10为整体金属箔片制成的梯形吸液芯结构示意图；
图11为整体金属箔片制成的半圆形吸液芯结构示意图；
图12为整体金属箔片制成的三角形吸液芯结构示意图；
图13为纵向金属箔片表面压设有多个凸点的吸液芯结构示意图；
图14为本发明的一个具体安装示意图；
图15为本发明的另一个具体安装示意图；
图16为本发明相邻斜角对接方式示意图；
图17为本发明相邻对插对接方式示意图。
图1所示为本发明的一个基本结构示意图。图中吸液芯是由多个并排设置且由金属箔片制成的吸液芯单元1组成。吸液芯单元1之间以相互平行方式间隔设置。吸液芯单元1之间的间隔形成吸液芯槽道2。
吸液芯单元1包括底层金属箔片11和竖立连接在该底层金属箔片11上的纵向金属箔片12构成。
图1中，可以根据具体要求和生产设备条件，将底层金属箔片11取消，这样必须采用特定的工装同时批量装夹纵向金属箔片12，并将其焊接在热管散热器的内腔表面上。这样做的好处在于可以大大降低发热体与热管散热器内的液体工质之间的热阻，有利于快速散热，但是提高了生产制造的难度。
吸液芯单元可以采用一个整体金属箔片构成，如图2所示，底层金属箔片11和纵向金属箔片12是由金属箔片弯折而成，其轴向截面的形状可以为图中所示的L形，或如图3所示的U形，或如图4所示的梯形，或如图5所示的半圆形，或如图6所示的三角形，还可以根据具体热管散热器的结构及散热要求制造成任意几何形状。
在图2、图3、图4、图5及图6中，多个轴向截面不同的吸液芯单元被焊接在散热器3的腔体内，其中底层金属箔片11贴设在散热器3的内侧表面上，而纵向金属箔片12竖立在散热器3的内腔空间。
多个吸液芯单元在散热器3的腔体内的排列可以采用吸液芯单元之间以相互平行方式间隔排列，并使各吸液芯单元之间具有间隔，也可以采用如图7所示方式，吸液芯单元之间连续排列。图7中，设置在散热器3腔体内的轴向截面形状为梯形的吸液芯单元之间相邻的纵向金属箔片12相互接触。
由于金属箔片的强度较低，在实际生产中，容易发生金属箔片倒伏现象，使局部或个别吸液芯槽道的宽度发生变化，影响散热性能。为防止这一现象发生，可以在相邻的纵向金属箔片之间设置间隔物，为便于间隔物的设置，在纵向金属箔片的端部边缘处可以开设供间隔物与其卡接的卡槽和/或凸缘，参见图8所示局部放大的吸液芯单元结构。
图8中，L形的吸液芯单元的纵向金属箔片12的端部边缘处开设有卡槽121和凸缘122。间隔物4(图中虚线所示)可以很方便的通过卡槽121和凸缘122被卡设在相邻的纵向金属箔片12之间。
为便于吸液芯的生产制造，吸液芯单元还可以采用一块较大的金属箔片通过冲压，整形等机械加工手段直接制成。图9所示为采用金属箔片加工制成的吸液芯单元的结构示意图。图中，金属箔片经过连续多次往返弯折后所形成的波浪形金属箔片5。在波浪形金属箔片5的表面自然形成多个纵向部分15、横向部分16以及槽道51。波浪形金属箔片5的槽道51的轴向截面可以为图中所示的U形，也可以是如图10所示的梯形，或如图11所示的半圆形，或如图12所示的三角形。
图13所示为在纵向金属箔片表面压设有多个凸点的吸液芯结构示意，其中多个L形并排设置的吸液芯单元的纵向金属箔片12表面同向设置有多个凸点123。凸点123的高度等于吸液芯槽道2的宽度，这样不仅增大了纵向金属箔片12的导热面积，而且还使每一个纵向金属箔片12获得了横向支撑，不容易发生纵向金属箔片12的倒伏现象。
本发明在使用中可以有多种安装方式。图14所示为一个具体安装示意图。图中，多个U形吸液芯单元1并排组成一个本发明所提供的箔片槽道吸液芯10。两个箔片槽道吸液芯10相对设置在散热器3(图中只示出散热器壳体的一部分)的腔体内侧。在两个箔片槽道吸液芯10之间保持有一间隔通道6。当液体工质流过吸液芯槽道2后，可以通过间隔通道6汇集。
图15所示为本发明在散热器上的另一个具体应用示意。图中，长短不一的多个U形吸液芯单元1并排组成四个三角形的箔片槽道吸液芯10(图中只详细绘出其中一个三角形的箔片槽道吸液芯，其与只绘出轮廓线并标明吸液芯单元的轴向)，并焊接在散热器3的内侧的吸热端31表面。四个三角形的箔片槽道吸液芯10之间形成两个相互垂直交叉的间隔通道6。在四个三角形的箔片槽道吸液芯10的上部焊接有支撑架7，该支撑架7的上部焊接在散热器3壳体顶部内侧，使整个散热器3的壳体具有强度良好的结构。
在使用中，液体工质由吸热端31表面获得热量并蒸发，在遇到散热器3壳体的侧面和顶部后发生热量交换，冷凝的液体工质顺着吸液芯槽道2和间隔通道6汇集并再次吸热蒸发，以此不断循环往复通过液相-气相的相变实现向外部散热。
当本发明需要同时安装在散热器壳体内侧相邻的两个表面时，可以参照图16、图17所示的方式对接。
图16中，散热器壳体内侧相邻的两个表面上安装的吸液芯单元1在对接处采用斜角对接方式。图17中，散热器壳体内侧相邻的两个表面上安装的吸液芯单元1在对接处采用直角对插联结方式，也可以采用短长互补的结合方式。