一种相变液冷板的制作方法

1.本实用新型涉及散热技术领域，具体涉及一种相变液冷板。


背景技术：

2.随着电动汽车市场占比的提高，人们对于电动汽车的安全问题日益重视，而电动汽车最主要的安全问题之一就是电池的热失控问题。科学家研究了多种散热装置用于解决电池热失控问题，相变液冷板是其中一种。
3.相变液冷板是将均热板相变技术和液冷板技术结合的一种散热装置，其由壳板、蒸气腔、工作介质、吸液芯和液冷管组成，其中液冷管上开有孔。工作时液体的工作介质流经液冷管，并从液冷管上的孔流出部分至吸液芯直到吸液芯饱和，在热源作用下吸液芯中液体部分蒸发为蒸气并填充蒸气腔，由于相变换热效率高于热传导，相变液冷板可以达到更好的冷却效果。但是，相变液冷板热端的热量会传递到液冷管并加热液冷管中的工作介质，一般液冷管中液体会选择沸点较低的介质，介质在热流作用下提前汽化导致液冷管中液体工作介质流动不稳定以及蒸气腔中蒸气过饱和，影响相变液冷板的正常运行。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提出一种相变液冷板，能够保护液冷管中的工作介质，避免工作介质提前汽化，从而使整个相变液冷板可以稳定运行。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种相变液冷板，包括相互盖合的上壳板和下壳板；
7.上壳板的底面向上凹陷形成蒸发腔，蒸发腔的底部设有吸液芯；
8.下壳板的顶面向下凹陷形成连续的液冷沟槽，液冷沟槽内设有液冷管，且液冷管的顶面开设有流通孔；
9.液冷管与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件。
10.优选的，吸液芯的底面与液冷管的顶面及下壳板的顶面相接触。
11.优选的，液冷沟槽布满下壳板的顶面。
12.优选的，绝热件的厚度大于液冷管的壁厚。
13.优选的，绝热件具有中空腔体；
14.中空腔体内抽真空，或者，中空腔体内填充有隔热棉、灌封胶、气凝胶、硅酸盐中的一种。
15.优选的，绝热件由铝、不锈钢或者铜制成。
16.优选的，液冷沟槽为蛇形的单通道结构或者网格结构。
17.优选的，绝热件通过焊接、粘结或者过盈配合与液冷沟槽固定连接。
18.优选的，吸液芯通过烧结铺在液冷管的顶面和下壳板的顶面。
19.优选的，上壳板和下壳板通过钎焊固定连接。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.1、由于液冷管与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件，使得液冷管的侧壁和底部均与绝热件贴合，热源或者蒸发腔的热量无法从液冷管的侧壁和底部均进入液冷管，能够解决相变液冷板中的液冷管被加热导致液冷管内的工作介质提前汽化，进而导致吸液芯上液体含量及蒸气腔蒸气含量超标，从而打乱相变液冷板循环的问题，实现对冷管内工作介质的保护，确保相变液冷板的正常运行；
22.2、通过设置绝热件，防止蒸气腔的蒸气含量超标，从而能够避免蒸气腔中蒸气的压强过高，提升了相变液冷板的安全性。
附图说明
23.图1为本实用新型纵断面的结构示意图。
24.附图标识：
25.1-上壳板；2-吸液芯；3-下壳板；4-液冷管；5-液冷介质；6-绝热件。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.参见图1，一种相变液冷板，包括相互盖合的上壳板1和下壳板3；
28.上壳板1的底面向上凹陷形成蒸发腔，蒸发腔的底部设有吸液芯2，吸液芯2的孔隙率一般大于80％，吸液芯2具有毛细作用，在吸液芯2的毛细作用下工作介质可在整个蒸发腔内进行循环。
29.下壳板3的顶面向下凹陷形成连续的液冷沟槽，液冷沟槽内设有液冷管4，且液冷管4的顶面开设有流通孔，液冷管4内通入液体工作介质5，本技术中的工作介质5以纯水为例，工作介质可通过流通孔进入吸液芯2；
30.液冷管4与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件6，利用绝热件6隔绝液冷管4与液冷沟槽之间的热传递。
31.由于液冷管4与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件6，使得液冷管4的侧壁和底部均与绝热件6贴合，热源或者蒸发腔的热量无法从液冷管4的侧壁和底部均进入液冷管4，能够解决相变液冷板中的液冷管被加热导致液冷管内的工作介质提前汽化，进而导致吸液芯上液体含量及蒸气腔蒸气含量超标，从而打乱相变液冷板循环的问题，实现对冷管内工作介质的保护，确保相变液冷板的正常运行。需要说明的是，由于吸液芯2位于蒸发腔的底部，液冷管4位于下壳板3的顶面的液冷沟槽内，即吸液芯2位于液冷管4的上方，吸液芯2上吸附有工作介质，液冷管4的顶面被润湿，使得蒸气腔的热量不会从液冷管4的顶面进入液冷管4内。此外，通过设置绝热件6，能够避免蒸气腔中蒸气的压强过高，提升了相变液冷板的安全性。
32.优选的，吸液芯2的底面与液冷管4的顶面及下壳板3的顶面相接触，使得液冷管4顶面的流通孔能够与液冷管4接触，液冷管4内的工作介质易被吸液芯2吸出，吸液芯2吸附的液体过多时也会通过流通孔进入液冷管4，提高了工作介质的流通效率，加快散热。
33.优选的，液冷沟槽布满下壳板3的顶面，加速工作介质在吸液芯2和蒸气腔之间相变循环，提高散热效率。
34.优选的，绝热件6的厚度大于液冷管4的壁厚，能够有效隔热，确保对冷管内工作介质的保护。
35.优选的，绝热件6绝热的形式可以是：
36.绝热件6具有中空腔体，且中空腔体内抽真空；
37.或者，绝热件6的中空腔体内填充有隔热棉、灌封胶、气凝胶、硅酸盐中的一种。
38.优选的，绝热件6由铝、不锈钢或者铜制成，能够确保绝热件6的强度，避免受热或者受压时容易变形。进一步的，绝热件6利用焊接、粘结或者过盈配合的方式与液冷沟槽连接固定。
39.优选的，液冷沟槽为蛇形的单通道结构或者网格结构，也可以采用其它连续的通道结构。
40.优选的，吸液芯2通过烧结的方式铺在液冷管4的顶面和下壳板3的顶面。
41.优选的，上壳板1和下壳板3以钎焊的方式焊接在一起。
42.工作原理：热由外部高温区经由热传导进入相变液冷板内，吸液芯2上接近点热源周遭的水会迅速地吸收热量气化成蒸气扩散到蒸气腔内，带走大量的热能，再利用水蒸气的潜热性，当蒸气腔内蒸气由高压区扩散到低压区(亦即低温区)，蒸气接触到温度较低的上壳体内壁时，水蒸气会迅速地凝结成液体并放出热能。凝结的水靠微结构的毛细作用流回热源点，完成一个热传循环。在此过程中，吸液芯2上的水气化后，吸液芯2上的水含量减少，液冷管4内的水通过流通孔进入吸液芯2，或者，蒸气腔凝结的水落入吸液芯2后，吸液芯2上的水含量增多，吸液芯2上的水会通过流通孔进入液冷管4。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种相变液冷板，其特征在于，包括相互盖合的上壳板(1)和下壳板(3)；所述上壳板(1)的底面向上凹陷形成蒸发腔，所述蒸发腔的底部设有吸液芯(2)；所述下壳板(3)的顶面向下凹陷形成连续的液冷沟槽，所述液冷沟槽内设有液冷管(4)，且所述液冷管(4)的顶面开设有流通孔；所述液冷管(4)与所述液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件(6)。2.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述吸液芯(2)的底面与所述液冷管(4)的顶面及所述下壳板(3)的顶面相接触。3.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述液冷沟槽布满所述下壳板(3)的顶面。4.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述绝热件(6)的厚度大于所述液冷管(4)的壁厚。5.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述绝热件(6)具有中空腔体；所述中空腔体内抽真空，或者，所述中空腔体内填充有隔热棉、灌封胶、气凝胶、硅酸盐中的一种。6.根据权利要求5所述的相变液冷板，其特征在于，所述绝热件(6)由铝、不锈钢或者铜制成。7.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述液冷沟槽为蛇形的单通道结构或者网格结构。8.根据权利要求1所述的相变液冷板，其特征在于，所述绝热件(6)通过焊接、粘结或者过盈配合与所述液冷沟槽固定连接。9.根据权利要求2所述的相变液冷板，其特征在于，所述吸液芯(2)通过烧结铺在所述液冷管(4)的顶面和所述下壳板(3)的顶面。10.根据权利要求1-9任一项所述的相变液冷板，其特征在于，所述上壳板(1)和所述下壳板(3)通过钎焊固定连接。

技术总结
本实用新型提出了一种相变液冷板，包括相互盖合的上壳板和下壳板；上壳板的底面向上凹陷形成蒸发腔，蒸发腔的底部设有吸液芯；下壳板的顶面向下凹陷形成连续的液冷沟槽，液冷沟槽内设有液冷管，且液冷管的顶面开设有流通孔；液冷管与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件。由于液冷管与液冷沟槽的缝隙之间设有绝热件，热源或者蒸发腔的热量无法从液冷管的侧壁和底部均进入液冷管，能够解决相变液冷板中的液冷管被加热导致液冷管内的工作介质提前汽化，从而打乱相变液冷板循环的问题，实现对冷管内工作介质的保护，确保相变液冷板的正常运行，并能避免蒸气腔中蒸气的压强过高，提升相变液冷板的安全性。冷板的安全性。冷板的安全性。


技术研发人员：尹树彬 汤勇 郑星宇 赵威 张仕伟 黄梓滨 余小媚
受保护的技术使用者：广东畅能达科技发展有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/9/16