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一种微型毛细回路

2021-03-31 10:41:11

一种微型毛细回路

  技术领域

  本实用新型属于散热技术领域,涉及一种微型毛细回路。

  背景技术

  随着5G技术的推进,如手机等终端设备中的芯片的发热功率剧增,同时,如射频天线等模块的功耗增加后已经不能再对其进行简单的散热处理。目前所采用的超薄热管,其单根传热能力小,不能很好满足散热需求。而且,设备中多个热源相距较远时需要使用多根热管,造成散热系统布局复杂,可靠性下降。因此,需要一种传热能力更大且适应狭小空间的传热元件来更好地解决上述问题。

  发明内容

  为了解决便携设备中某些电子元器件发热功率大而传热存在瓶颈的问题,本实用新型提出了一种微型毛细回路,其具有体积小、高效、可靠、成本低的优点,具有较大的经济价值。

  本实用新型采用如下技术方案:

  一种微型毛细回路,包括:管壳及充注管,其特征在于:

  所述管壳内部为环形腔体,所述充注管位于所述管壳外,并与所述环形腔体连通。

  所述管壳内有第一毛细芯,所述第一毛细芯与所述管壳的内壁连接,所述第一毛细芯的主部的横截面完全占据所在位置的所述环形腔体的横截面,所述第一毛细芯的余部位于所述第一毛细芯的主部的任意一侧或两侧,所述第一毛细芯的余部的横截面占据所在位置的所述环形腔体的横截面的一部分。

  所述管壳内有第二毛细芯,所述第二毛细芯沿所述环形腔体路径方向连续布置,并且至少一端与所述第一毛细芯连接,所述第二毛细芯的横截面占据所述环形腔体的横截面的一部分。

  所述第一毛细芯为粉末烧结多孔结构。

  所述环形腔体的横截面的形状和/或大小沿所述环形腔体的路径方向不同。

  所述第二毛细芯的横截面的形状和/或大小沿长度方向不同。

  所述第二毛细芯为粉末烧结、丝网、泡沫金属、金属毡中的一种或几种的组合。

  可选的,所述第二毛细芯与所述管壳至少局部冶金结合在一起。

  可选的,所述第二毛细芯与所述管壳接触,无冶金结合处。

  可选的,所述管壳由两片金属板经冲压和焊接形成,所述充注管位于焊接位置中的任一处。

  可选的,所述金属板上有镂空部分和安装孔。

  本实用新型的有益效果

  本实用新型相对于现有技术具有如下突出优点:

  1、本实用新型中气态工质与液态工质同向流动,而且液态工质主要通过管壳内部的腔体输送而非通过如热管中的毛细结构输送,因此,流动阻力小,传热能力大。

  2、本实用新型中第二毛细芯可以为热源提供散热。其散热原理同热管类似,即第二毛细芯吸收环形腔体内的冷凝液体,然后液体在热源区域处的第二毛细芯汽化,由此给该区域的热源散热。

  3、本实用新型微型毛细回路结构简单,使用方便,工作可靠,利于推广。

  本实用新型微型毛细回路依靠毛细力驱动工质循环,通过相变转换热量,具有体积小、高效、可靠、成本低的优点,可用于如手机等类似通信终端中,具有较大的经济价值。

  附图说明

  图1为本实用新型微型毛细回路的第一实施例的对称剖面结构示意图;

  图2为本实用新型微型毛细回路的第二实施例的对称剖面结构示意图;

  图3a为本实用新型中所述第二毛细芯的第一实施例的横截面结构示意图;

  图3b为本实用新型中所述第二毛细芯的第二实施例的横截面结构示意图;

  图3c为本实用新型中所述第二毛细芯的第三实施例的横截面结构示意图;

  图4为本实用新型微型毛细回路的第三实施例的结构示意图;

  以上图中:1-管壳,2-第一毛细芯,3-第二毛细芯,4-充注管,31-环形腔体内的部分区域,11、12-铜板,13-焊缝,101-安装孔,102-镂空部分。

  具体实施方式

  图1为本实用新型微型毛细回路的第一实施例的对称剖面结构示意图。包括:管壳1,第一毛细芯2,第二毛细芯3,以及充注管4。

  管壳1由一铜管通过首尾焊接形成,在焊缝处设有充注管4,充注管4为相比管壳1直径较小的铜管,并且与管壳1的内部环形腔体连通,连接采用焊接方式,本实施例微型毛细回路的所有焊接均具有密封功能。第一毛细芯2位于管壳1内部,并且靠近管壳1的端部。第一毛细芯2采用的是粉末烧结多孔结构,并且其外表面与对应位置的管壳1的内壁烧结在一起。第一毛细芯2的主部的横截面完全占据所在位置的环形腔体的横截面,从而将该环形腔体在此处隔断,以达到阻止气体通过该隔断而允许液体通过该隔断的目的。第一毛细芯2的余部位于第一毛细芯2的主部两侧,并占据所在位置的环形腔体的横截面的一部分。其中,位于热量输入位置的第一毛细芯2的余部与第二毛细芯3连接,该连接是通过在管壳1内预装第二毛细芯3和用于烧结第一毛细芯2的金属粉末后再经过高温烧结而实现的。

  第二毛细芯3由多层丝网构成,在第一毛细芯2以外的环形腔体内,沿环形腔体路径方向连续布置,并占据环形腔体的一部分流通面积,但是第二毛细芯3与管壳1并没有整体上烧结在一起。

  具体工作原理:管壳1内充有适量的工质,热量从第一毛细芯2的余部输入,由此导致工质汽化产生蒸汽,由于第一毛细芯2的主部被液态工质浸润,所以蒸汽无法从第一毛细芯2的主部中穿过,而只能经环形腔体向第一毛细芯2 的另一侧流动,流动过程中蒸汽逐渐放热冷凝为液体,液体被推至第一毛细芯2 的另一侧后,被吸收并输送至第一毛细芯2的汽化处,继续下一轮循环。第二毛细芯3可以增强液体回流至第一毛细芯2的可靠性。

  图2所示为本实用新型微型毛细回路的第二实施例。如图2所示,

  本实施例中管壳1的内部环形腔体的横截面的形状及大小沿环形路径方向分阶段变化,第二毛细芯3的横截面形状及大小沿长度方向分阶段变化。在图示区域31位置,第二毛细芯3覆盖相比其它位置更多的管壳1的内表面,并且在此处与管壳1的内壁连接在一起,可以为该处的热源散热。其散热原理同热管一致,即第二毛细芯3可以吸收环形腔体内的冷凝液体,然后在区域31处汽化,由此给该区域的热源散热。本实施例其他部分的结构和工作原理同本实用新型微型毛细回路第一实施例,不再赘述。

  图3a、3b、3c以圆形管壳1为例,示出了第二毛细芯3与管壳1的位置关系。显然,所述管壳1不仅可以为圆管,也可以为扁管,或者一部分为圆管,另一部分为扁管的结构。

  如图3a所示,第二毛细芯3完全覆盖相应位置的管壳1的内壁,并且两者冶金结合或接触。

  如图3b所示,第二毛细芯3覆盖相应位置的管壳1的内壁的一部分面积,并且两者冶金结合或接触。

  如图3c所示,第二毛细芯3与管壳1的内壁在该截面处不连接,但是沿第二毛细芯3长度方向,两者在局部冶金结合或接触。

  图4示出了本实用新型微型毛细回路的第三实施例。本实施例中,管壳1 由铜板11和铜板12通过冲压、焊接形成,焊缝13位于铜板11的边沿并与铜板12接触处,充注管4设置在焊缝13中的任一处。在焊缝密封区域以外的铜板12上,加工有安装孔101和镂空部分102,用于与周围结构兼容。本实施例其他部分的结构和工作原理同本实用新型微型毛细回路第一实施例,不再赘述。

  综合本实用新型一种微型毛细回路的上述实施例所述,本实用新型微型毛细回路依靠毛细力驱动工质循环,通过相变转换热量,具有体积小、高效、可靠、成本低的优点,可用于如手机等类似通信终端中,具有较大的经济价值。

  最后需要强调的是,以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种变化和更改,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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