專利名稱：一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用熱管原理來(lái)冷卻電子發(fā)熱元件的內(nèi)平衡式液氣相變裝置。
背景技術(shù)：
[0002]發(fā)熱是電子元件發(fā)展面臨的一個(gè)重大難題。因?yàn)榱悴考\(yùn)行時(shí)的溫度越高，它就越容易出現(xiàn)故障，同時(shí)高溫會(huì)影響電子產(chǎn)品使用壽命。隨著電子產(chǎn)品發(fā)熱量越來(lái)越大，對(duì)產(chǎn)品整體重量要求也越來(lái)越嚴(yán)格。目前發(fā)熱電子元件的冷卻裝置存在多種形式，但通常只是通過(guò)簡(jiǎn)單的液氣相變來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻的過(guò)程或者通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)冷卻，然而對(duì)于某些比較精密昂貴的電子元件，通常需要一個(gè)恒溫的工作環(huán)境，而通常的冷卻裝置能夠達(dá)到冷卻的效果，卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)在內(nèi)部環(huán)境恒溫的條件下進(jìn)行冷卻的過(guò)程。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種熱交換率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、獨(dú)立便攜且內(nèi)壓恒定的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置包括可利用液態(tài)冷卻劑來(lái)吸收從電子元件產(chǎn)生的熱量并使冷卻劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器；可將從蒸發(fā)器流出的冷卻劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷卻的同時(shí)使其變成液態(tài)的熱交換器；和放置在熱交換器內(nèi)部的內(nèi)平衡器，該內(nèi)平衡器與熱交換器內(nèi)部氣液通道相通。[0005]本實(shí)用新型所述的蒸發(fā)器是具有內(nèi)部通道且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道采用 2^99個(gè)平行通道整體釬焊而成，通道的一側(cè)為盲端，另一端與熱交換器相通，所述的蒸發(fā)器的上表面或下表面與電子發(fā)熱元件緊貼。[0006]本實(shí)用新型所述的熱交換器是具有內(nèi)部通道且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道采用2 99個(gè)平行通道整體釬焊而成，氣態(tài)冷卻劑的輸入和液態(tài)冷卻劑的輸出在內(nèi)部通道中進(jìn)行，通道采用平行流扁平管結(jié)構(gòu)，扁平通道的截面上均布有矩形孔，通道的進(jìn)出口分別與蒸發(fā)器和內(nèi)平衡器相通。本實(shí)用新型所述的熱交換器通道的外側(cè)通過(guò)螺釘將風(fēng)機(jī)與熱交換器芯體固定在一起。氣態(tài)冷卻劑輸入時(shí)從扁平通道矩形孔向上流動(dòng)，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后液態(tài)冷卻劑沿矩形孔四個(gè)尖角毛細(xì)作用向下流動(dòng)，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。[0007]本實(shí)用新型所述的內(nèi)平衡器包括外框、前壓板、膜片和彈簧，所述的前壓板是采用螺釘連接的可拆卸結(jié)構(gòu)，所述的彈簧的一端固定于前壓板上，另一端與膜片固定，所述膜片開(kāi)口的一端固定在前壓板與外框之間，與外框是密封的，該膜片連有彈簧一側(cè)的腔室與外部環(huán)境相通，另一側(cè)腔室與熱交換器相通。[0008]本實(shí)用新型所述的冷卻劑可以為氟利昂、水或乙醇。[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)熱交換效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。 具體表現(xiàn)在一、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、加工簡(jiǎn)單；二、熱傳導(dǎo)和熱擴(kuò)散能力高，有效的解決電子元件功率大、散熱量大，局部溫度過(guò)高的問(wèn)題；三、獨(dú)立便攜式、不需要和其他系統(tǒng)連接，很少需要維護(hù)；四、采用內(nèi)平衡式調(diào)節(jié)裝置，維持系統(tǒng)壓力在一定值，能保持冷板表面溫度恒定。


[0010]圖I是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]圖2是本實(shí)用新型內(nèi)平衡器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0012]結(jié)合附圖詳細(xì)描述實(shí)施例。一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，包括可利用液態(tài)冷卻劑來(lái)吸收從電子元件產(chǎn)生的熱量并使冷卻劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器2 ;可將從蒸發(fā)器流出的冷卻劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷卻的同時(shí)使其變成液態(tài)的熱交換器3 ;和放置在熱交換器內(nèi)部的內(nèi)平衡器4，該內(nèi)平衡器4與熱交換器3內(nèi)部氣液通道6相通。所述的冷卻劑可以為氟利昂、水或乙醇。所述的蒸發(fā)器2是具有內(nèi)部通道且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道采用 2^99個(gè)平行通道整體釬焊而成，通道的一側(cè)為盲端，另一端與熱交換器3相通，所述的蒸發(fā)器2的上表面或下表面與電子發(fā)熱元件I緊貼。所述的熱交換器3是具有內(nèi)部通道6且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道6采用2 99個(gè)平行通道整體釬焊而成，氣態(tài)冷卻劑的輸入和液態(tài)冷卻劑的輸出在內(nèi)部通道6中進(jìn)行，通道6采用平行流扁平管結(jié)構(gòu)，扁平通道6的截面上均布有矩形孔，通道6的進(jìn)出口分別與蒸發(fā)器2和內(nèi)平衡器4相通。本實(shí)用新型所述的熱交換器通道6的外側(cè)通過(guò)螺釘將風(fēng)機(jī)5與熱交換器3芯體固定在一起。氣態(tài)冷卻劑輸入時(shí)從扁平通道矩形孔向上流動(dòng)，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后液態(tài)冷卻劑沿矩形孔四個(gè)尖角毛細(xì)作用向下流動(dòng)，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。[0013]本實(shí)用新型所述的內(nèi)平衡器4包括外框4d、前壓板4a、膜片4b和彈簧4c，所述的前壓板4a是采用螺釘連接的可拆卸結(jié)構(gòu)，所述的彈簧4c的一端固定于前壓板4a上，另一端與膜片4b固定,所述膜片4b開(kāi)口的一端固定在前壓板4a與外框4d之間，與外框4d是密封的，該膜片4b連有彈簧一側(cè)的腔室與外部環(huán)境相通，另一側(cè)腔室與熱交換器3相通。[0014]本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)與蒸發(fā)裝置緊貼的電子元件產(chǎn)生熱量時(shí)，通過(guò)熱傳導(dǎo)傳給蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)冷卻劑，液態(tài)冷卻劑吸收熱量汽化后，經(jīng)內(nèi)部通道進(jìn)入熱交換器，在熱交換器內(nèi)部通道內(nèi)，經(jīng)安裝在熱交換器外部的風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻氣態(tài)冷卻劑變?yōu)橐簯B(tài)冷卻劑，通過(guò)熱交換器內(nèi)部通道內(nèi)四角毛細(xì)作用流回蒸發(fā)器，再次進(jìn)行換熱，進(jìn)行下一次循環(huán)。而當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)冷卻劑由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)式，系統(tǒng)壓力就會(huì)變大，為防止系統(tǒng)壓力變大，影響蒸發(fā)端蒸發(fā)溫度，特在冷凝熱交換器上部增加了內(nèi)平衡器，當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，壓縮膜片及彈簧向外運(yùn)動(dòng)。[0015]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)平衡器由外框、前壓板、膜片和彈簧組成，安裝在150mmX240mmX80mm的冷凝熱交換器外殼內(nèi)，與冷凝熱交換器內(nèi)部氣液通道相通。與傳統(tǒng)液冷組件方案相比，在同樣的散熱效率和功率的情況下，重量減輕30%，價(jià)格減少50%以上。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置包括可利用液態(tài)冷卻劑來(lái)吸收從電子元件產(chǎn)生的熱量并使冷卻劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器；可將從蒸發(fā)器流出的冷卻劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷卻的同時(shí)使其變成液態(tài)的熱交換器；和放置在熱交換器內(nèi)部的內(nèi)平衡器，該內(nèi)平衡器與熱交換器內(nèi)部氣液通道相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器是具有內(nèi)部通道且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道采用2 99個(gè)平行通道整體釬焊而成，通道的一側(cè)為盲端，另一端與熱交換器相通，所述的蒸發(fā)器的上表面或下表面與電子發(fā)熱元件緊貼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的熱交換器是具有內(nèi)部通道且呈立方體結(jié)構(gòu)的殼體，內(nèi)部通道采用2 99個(gè)平行通道整體釬焊而成，氣態(tài)冷卻劑的輸入和液態(tài)冷卻劑的輸出在內(nèi)部通道中進(jìn)行，通道采用平行流扁平管結(jié)構(gòu)，扁平通道的截面上均布有矩形孔，通道的進(jìn)出口分別與蒸發(fā)器和內(nèi)平衡器相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的熱交換器通道的外側(cè)通過(guò)螺釘將風(fēng)機(jī)與熱交換器芯體固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的內(nèi)平衡器包括外框、前壓板、膜片和彈簧，所述的前壓板是采用螺釘連接的可拆卸結(jié)構(gòu)，所述的彈簧的一端固定于前壓板上，另一端與膜片固定，所述膜片開(kāi)口的一端固定在前壓板與外框之間，與外框是密封的，該膜片連有彈簧一側(cè)的腔室與外部環(huán)境相通，另一側(cè)腔室與熱交換器相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，其特征在于所述的冷卻劑可以為氟利昂、水或乙醇。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)為一種內(nèi)平衡式液氣相變冷卻裝置，包括可利用液態(tài)冷卻劑來(lái)吸收從電子元件產(chǎn)生的熱量并使冷卻劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器；可將從蒸發(fā)器流出的冷卻劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷卻的同時(shí)使其變成液態(tài)的熱交換器；和放置在熱交換器內(nèi)部的內(nèi)平衡器，該內(nèi)平衡器與熱交換器內(nèi)部氣液通道相通。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)熱交換效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低，與傳統(tǒng)液冷組件方案相比，在同樣的散熱效率和功率的情況下，重量減輕30%，價(jià)格減少50%以上。
文檔編號(hào)H05K7/20GK202818841SQ201220440080
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者焦密, 段偉, 水黎明, 申言森, 侯艇 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)市新航機(jī)械科技有限公司