本发明专利技术公开一种相变散热装置，包括：下底座、上顶座、毛细芯及导向结构，下底座的底部用于与热源接触；上顶座设置于下底座的顶部，并与下底座围合形成有蒸汽腔；毛细芯设置于下底座的顶部，并位于蒸汽腔内；导向结构设置于蒸汽腔的内壁上，导向结构用于引导毛细芯中的冷却液吸热蒸发后形成的蒸汽在流入蒸汽腔后沿蒸汽腔的内壁流动，以及引导蒸汽腔内的蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后形成的冷却液沿蒸汽腔的内壁的流动。该相变散热装置通过导向结构的设置，有效地解决了现有的蒸汽腔存在蒸汽在蒸汽腔的部分区域过度聚集而导致的蒸汽腔的整体均温性差的问题，同时实现冷却液相对毛细芯的回流，有效防止毛细芯在高热负荷作用下发生局部蒸干。生局部蒸干。生局部蒸干。
【技术实现步骤摘要】
一种相变散热装置
[0001]本专利技术涉及电子元器件的散热
，特别涉及一种相变散热装置。
技术介绍
[0002]传统的单相冷却技术已经难以满足当前高热流密度电子元器件的散热要求。近年来，以热管为代表的高效相变冷却技术进入大规模商业应用中。基于热管原理开发的蒸汽腔散热技术是具有内部空腔的平板式结构，消除了加热面积和冷却面积对热管应用的局限性，将热量传递的维度从传统热管的“一维”拓展到“二维”，大大扩展了散热面积，提高了散热能力，在高热流密度电子元器件的冷却领域应用前景广阔。
[0003]现有的相变散热装置的蒸汽腔一般为等截面结构，该等截面结构的蒸汽腔主要存在两个问题：(1)蒸汽在蒸汽腔内的均匀扩散问题，蒸汽从毛细芯溢出后最容易到达蒸汽腔与电子元器件在相变散热装置的高度方向上相对应的区域，使得蒸汽易过度聚集在蒸汽腔的该区域，而难以扩散至蒸汽腔与电子元器件在相变散热装置的高度方向上偏离程度较远的区域，从而影响蒸汽腔的整体均温性；(2)冷却液的回流问题，蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后形成的冷却液在钉扎效应作用下不易掉落至毛细芯，需要在蒸汽腔的内壁上额外设置用于实现冷却液相对毛细芯回流的毛细结构才能解决上述冷却液的回流问题，但是毛细结构的设置，一方面增加蒸汽腔的制备难度和成本，同时还会增加蒸汽与外界环境之间的热阻，因此，提供一种能够解决现有的等截面结构的蒸汽腔存在的上述问题的相变散热装置成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要提供一种能够提高蒸汽在蒸汽腔内的扩散均匀性以及有效实现冷却液相对毛细芯的回流的相变散热装置。
[0005]一种相变散热装置，包括：
[0006]下底座，所述下底座的底部用于与热源接触；
[0007]上顶座，所述上顶座设置于所述下底座的顶部，并与所述下底座围合形成有蒸汽腔；
[0008]毛细芯，用于依靠毛细力作用供冷却液的渗透，所述毛细芯设置于所述下底座的顶部，并位于所述蒸汽腔内；以及
[0009]导向结构，设置于所述蒸汽腔的内壁上，所述导向结构用于引导所述毛细芯中的冷却液吸热蒸发后形成的蒸汽在流入所述蒸汽腔后沿所述蒸汽腔的内壁流动，以及引导所述蒸汽腔内的蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后形成的冷却液沿所述蒸汽腔的内壁的流动。
[0010]在其中一个实施例中，所述蒸汽腔呈穹顶状，所述导向结构为设置于所述蒸汽腔的内壁上的圆弧结构。
[0011]在其中一个实施例中，所述毛细芯包括毛细芯本体和多个毛细芯柱，多个所述毛细芯柱间隔设置于所述毛细芯本体的顶部。
[0012]在其中一个实施例中，所述毛细芯柱相对所述毛细芯本体的第一部位密集排布，且所述毛细芯柱相对所述毛细芯本体的第二部位稀疏排布，所述毛细芯本体的第一部位为所述毛细芯本体与所述热源在所述相变散热装置的高度方向上的位置相对应的部位，所述毛细芯本体的第二部位为所述毛细芯本体与所述热源在所述相变散热装置的高度方向上的位置相偏离的部位。
[0013]在其中一个实施例中，所述热源用于与所述下底座的底部中央接触，所述毛细芯本体的第一部位为所述毛细芯本体的顶部中央，所述毛细芯本体的第二部位为所述毛细芯本体的顶部四周。
[0014]在其中一个实施例中，所述相变散热装置还包括热源接触件，所述热源接触件设置于所述下底座的底部，所述热源接触件用于与所述热源接触。
[0015]在其中一个实施例中，所述相变散热装置还包括固定件，所述上顶座上设置有第一固定孔，所述下底座上设置有所述第二固定孔，所述固定件用于依次穿设于所述第一固定孔及所述第二固定孔并与所述热源相配合，以使所述下底座与所述热源紧密接触。
[0016]在其中一个实施例中，所述上顶座包括基座和设置于所述基座的顶部的多个散热翅片，所述基座设置于所述下底座的顶部，且所述基座和所述下底座围合形成所述蒸汽腔。
[0017]在其中一个实施例中，所述基座包括由上至下依次连接的第一连接座和第二连接座，所述第一连接座包括交叉设置的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板交叉形成多个容纳槽，所述散热翅片分布于各个所述容纳槽内，所述第二连接座和所述下底座围合形成所述蒸汽腔。
[0018]在其中一个实施例中，所述下底座的顶部设置有定位槽，所述毛细芯嵌设于所述定位槽内。
[0019]本申请提供的相变散热装置，工作时，热源产生的热量能够经下底座传导至毛细芯，毛细芯中的冷却液吸热后能够蒸发并产生蒸汽，蒸汽从毛细芯溢出后能够流向上顶座的蒸汽腔，由于蒸汽腔与热源在相变散热装置的高度方向上相对应的区域的蒸汽量相对较大，使得蒸汽腔的该对应区域的蒸汽浓度和蒸汽气压相对较高，而蒸汽腔与热源在相变散热装置的高度方向上相偏离的区域的蒸汽量相对较少，使得蒸汽腔的该对应区域的蒸汽浓度和蒸汽气压相对较低，因此，蒸汽腔内的蒸汽在浓度差和气压差的作用下将会在蒸汽腔内自由扩散，由于蒸汽腔的内壁上设置有导向结构，该导向结构能够引导毛细芯中的冷却液吸热蒸发后形成的蒸汽在流入蒸汽腔后沿蒸汽腔的内壁流动，使得该蒸汽能够有效扩散至蒸汽腔与热源在相变散热装置的高度方向上偏离程度较远的区域，从而使得蒸汽在蒸汽腔内的分布更加均匀，提高了蒸汽腔的整体均温性，有效地解决了现有的蒸汽腔存在蒸汽在蒸汽腔的部分区域过度聚集而导致的蒸汽腔的整体均温性差的问题，而流入蒸汽腔的蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后会凝结为冷却液，并将蒸汽冷却释放的热量通过上顶座的侧壁传递到外界环境中，以实现对热源的散热；
[0020]另一方面，该导向结构还能够引导蒸汽腔内的蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后形成的冷却液沿蒸汽腔的内壁流动，使得该蒸汽腔的内壁上形成的冷却液在自身重力作用下即可克服蒸汽腔的内壁的钉扎效应作用与蒸汽腔的内壁脱离并掉落在毛细芯的周边，而该掉落在毛细芯的周边的冷却液最终将会在毛细力作用下重新浸入到毛细芯中，从而形成闭环冷却，实现冷却液相对毛细芯的回流，有效防止毛细芯在高热负荷作用下发生局部蒸干，
并且省去了在蒸汽腔的内壁上设置用于实现冷却液相对毛细芯回流的毛细结构，简化了相变散热装置的结构，并降低了相变散热装置的制备难度和成本。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1为一实施例中的相变散热装置的结构分解图；
[0023]图2为一实施例中的相变散热装置的上顶座的剖视图；
[0024]图3为一实施例中的相变散热装置的毛细芯的剖视图；
[0025]图4为一实施例中的相变散热装置的毛细芯的俯视图；
[0026]图5为一实施例中的相变散热装置的另一视角的结构分解图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相变散热装置，其特征在于，包括：下底座，所述下底座的底部用于与热源接触；上顶座，所述上顶座设置于所述下底座的顶部，并与所述下底座围合形成有蒸汽腔；毛细芯，用于依靠毛细力作用供冷却液的渗透，所述毛细芯设置于所述下底座的顶部，并位于所述蒸汽腔内；以及导向结构，设置于所述蒸汽腔的内壁上，所述导向结构用于引导所述毛细芯中的冷却液吸热蒸发后形成的蒸汽在流入所述蒸汽腔后沿所述蒸汽腔的内壁流动，以及引导所述蒸汽腔内的蒸汽在接触蒸汽腔的内壁预冷后形成的冷却液沿所述蒸汽腔的内壁的流动。2.根据权利要求1所述的相变散热装置，其特征在于，所述蒸汽腔呈穹顶状，所述导向结构为设置于所述蒸汽腔的内壁上的圆弧结构。3.根据权利要求1所述的相变散热装置，其特征在于，所述毛细芯包括毛细芯本体和多个毛细芯柱，多个所述毛细芯柱间隔设置于所述毛细芯本体的顶部。4.根据权利要求3所述的相变散热装置，其特征在于，所述毛细芯柱相对所述毛细芯本体的第一部位密集排布，且所述毛细芯柱相对所述毛细芯本体的第二部位稀疏排布，所述毛细芯本体的第一部位为所述毛细芯本体与所述热源在所述相变散热装置的高度方向上的位置相对应的部位，所述毛细芯本体的第二部位为所述毛细芯本体与所述热源在所述相变散热装置的高度方向上的位置相偏离的部位。5.根据权利要求4所述的相变散热装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小平，汪高翔，陈娜娜，魏进家，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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