CN103542737A - 仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器 - Google Patents
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Abstract
一种散热器，仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器，可以自动控制液体渗出，并通过液体的汽化吸热作用提升散热器的散热能力。该散热器工作原理类似于人体的皮肤；当热负荷较低时，散热器通过换热面的对流换热工作；当热负荷较大时，散热器通过自动装置向其换热面释放液体，并通过液体的汽化过程提升散热器的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热装置，尤其能够在散热器温度过高时自动释放液体并通过液体的汽化过程提高散热效率的散热器。
背景技术
目前，公知的散热器分为主动式散热器和被动式散热器两种，主动式散热器依靠动力装置产生强制对流完成散热过程，被动式散热器依靠散热器表面的自然对流完成散热过程，两种散热器原理相近但方式不同。主动式散热方式中以风扇式散热器、压缩机散热器、泵循环水冷散热器最具代表，常应用于汽车、空调、大规模功率元器件集成设备、大型中央制冷设备等领域。主动式散热器换热效率高、结构紧凑，但其工作完全依赖动力装置产生的强制对流，因此其可靠性较差，使用寿命短，工作时会产生较大的噪音，设备工作也需要额外的动力提供；在电子设备中，主动式散热器的动力提供需要布设相应的管路，复杂了设备的内部环境；常用的风扇式散热器的空气进出风道也会影响其自身的电磁屏蔽能力。传统的被动式散热器，虽可靠性好、拥有极强的使用寿命，但其换热效率过低，不足以为紧凑型大功率设备提供散热服务。当设备使用被动式散热时，由于其换热效率较差，需要使用巨大的换热面积达成基本的散热需求，这也造成其散热设备过于笨重且造价不菲，导致了被动式散热器不易被广泛接受。
皮肤可为人体提供散热功能，是人体维持体温恒定的重要器官。当人体内产生剩余热量时，皮肤会通过与空气的自然对流换热将其消耗；当人体因剧烈运动等原因产生较多的体内剩余热量时，皮肤上的汗腺会向外释放汗液，通过汗液的汽化过程加强皮肤的散热速度，维持人体的体温恒定。
发明内容
为了克服现有的传统被动散热方式效率低下而主动散热方式可靠性差、噪音大且必须依靠辅助动力工作等不足，本发明提供一种仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器，该散热器的工作原理类似于人体的皮肤，可自动匹配散热器在相应热负荷下的散热模式，维持散热器在相应状态下的恒定温度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，散热器由换热面、储液箱、渗液孔、渗液控制装置等组成，当散热器热负荷较低时，散热器通过其换热面的对流换热工作；当散热器的热负荷增强，散热器温度升高并超过预先设定的启动值时，自动渗液装置启动，并向散热器的换热面释放液体，通过液体汽化过程中的大量吸热效应，提升散热器的散热能力；随着散热器散热能力的提升，散热器本身的温度降低，自动渗液装置随之关闭。通过自动渗液装置的开闭循环，散热器可自动控制换热效率，有效控制其最高恒定温度。
本发明的有益效果是，可通过液体的汽化吸热效应大幅提升传统散热器的换热效率，自动调整散热器的换热能力，更加适合传统被动式散热器的能力改造，可自动调节的多状态散热方式更适宜于不稳定发热设备(如：计算机)的使用需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一个实施例内压自控微孔渗液散热器。
图2是本发明的第一个实施例内压自控微孔渗液散热器的主视图。
图3是本发明的第一个实施例内压自控微孔渗液散热器的局部剖视图。
图4是本发明的第二个实施例胀缝渗液式恒温散热器。
图5是本发明的第二个实施例胀缝渗液式恒温散热器的渗液装置结构图。
图6是本发明的第三个实施例微孔渗液散热机箱。
图7是本发明的第三个实施例微孔渗液散热机箱的渗液装置结构图。
图8是本发明的第三个实施例微孔渗液散热机箱的设备舱结构。
图9是本发明的第三个实施例微孔渗液散热机箱的内部结构。
图10是本发明的第三个实施例微孔渗液散热机箱的内部结构。
图11是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱左视图。
图12是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱。
图13是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱的渗液装置结构图。
图14是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱的设备舱结构。
图15是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱的内部结构。
图16是本发明的第四个实施例复合式微孔渗液散热机箱的内部结构。
图17是本发明的第五个实施例蒙网式微孔渗液散热机箱。
图18是本发明的第五个实施例蒙网式微孔渗液散热机箱的渗液装置结构图。
图19是本发明的第五个实施例蒙网式微孔渗液散热机箱的设备舱结构。
图20是本发明的第五个实施例蒙网式微孔渗液散热机箱的内部结构。
图21是本发明的第六个实施例电子辅助控制自动渗液恒温散热器。
图22是本发明的第六个实施例电子辅助控制自动渗液恒温散热器的左视图。
图23是本发明的第六个实施例电子辅助控制自动渗液恒温散热器的主视图。
图中1.散热器本体，2.涵道式导流管，3.换热面，4.注水孔，5.储水壶，6.单向透液阀，7.泄水阀，8.渗水孔，9.集气式热胀体，10.耐压储液箱，11.热胀块，12.溢水缝，13.感应式电子控制溢水阀，14.废液收集器，15.集热器，16固定装置，17.剖切面，18.内部对流换热面，19.液体限制网，20.限位器，21.网罩固定装置。
具体实施方式
在图1、图2、图3中，散热器在耐压储液箱(10)、储水壶(5)中放置液体，耐压储液箱(10)与储水壶(5)通过管道和单向透液阀(6)相连，单向透液阀(6)可保证散热器内液体只能由储水壶(5)向耐压储液箱(10)内流动。当散热器需要排出内部液体时，可使用散热器本体(1)上的泄水阀(7)将其排掉；当散热器需要补充液体时可通过储水壶(5)上的注水孔(4)注入。耐压储液箱(10)的外壁表面为换热面(3)，耐压储液箱(10)的外壁上设置有直径微小的渗水孔(8)，耐压储液箱(10)内放置有集气式热胀体(9)。耐压储液箱(10)在工作时，内部装满液体，集气式热胀体(9)会根据耐压储液箱(10)内的液体温度变化改变自身体积，耐压储液箱(10)内的压力也会随着温度的升高而提升。因为液体表面张力的原因，在耐压储液箱(10)压力较低时，液体无法通过直径微小的渗水孔(8)渗出；当耐压储液箱(10)内的压力进一步提升，渗水孔(8)处压力超过液体表面张力，液体便可渗出。当散热器工作时，散热器本体(1)受热升温，耐压储液箱(10)内的液体温度也随之提升，换热面(3)通过对流换热开始对外的散热工作；当散热器的热负荷增加，耐压储液箱(10)内的液体温度进一步升高，渗水孔(8)开始向换热面(3)释放液体，并通过液体的汽化吸热效应加速散热器的换热效率。随着散热器的渗液汽化过程，散热器的散热效率得到提升，散热器自身温度降低，集气式热胀体(9)收缩，耐压储液箱(10)内的压力降低，储水壶(5)内的液体通过单向透液阀(6)向耐压储液箱(10)内补充，当散热器本体(1)温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，提升散热效率。
在图4、图5中，散热器本体(1)包括储液箱和储水壶(5)等结构，储液箱与储水壶(5)内的液体通过管道相连并可保障双向自由流动。当散热器需要排出内部液体时，可使用散热器本体(1)上的泄水阀(7)将其排掉；当散热器需要补充液体时可通过储水壶(5)上的注水孔(4)注入。当散热器工作时，散热器本体(1)受热升温，换热面(3)通过对流换热开始散热工作；当散热器的热负荷增加，散热器本体(1)与其内部的液体温度升高，热胀块(11)与散热器本体(1)受热膨胀，由于热胀块(11)的热膨胀系数高于散热器本体(1)，所以热胀块(11)可以胀开散热器本体(1)上的溢水缝(12)，液体通过溢水缝(12)渗出，并向散热面释放。通过液体的汽化吸热效应，散热器的换热效率的到提升，散热器自身温度降低后，热胀块(11)与散热器本体(1)同时收缩，溢水缝(12)也随之关闭。当散热器本体(1)温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，提升散热效率。
在图6、图7、图8、图9、图10中，储水壶(5)位于机箱的上部，顶部设置有注水孔(4)；微孔渗液散热器位于机箱左部，其下部设置有泄水阀(7)；设备舱位于机箱右部，发热设备可通过固定装置(16)固定于其内部。储水壶(5)与微孔渗液散热器的耐压储液箱(10)用于存放液体，耐压储液箱(10)与储水壶(5)通过单向透液阀(6)相连，单向透液阀(6)可保证液体只能由储水壶(5)向耐压储液箱(10)内流动。当需要排出机箱内部工作液体时，可使用泄水阀(7)将其排除，注水孔(4)用于补充工作液体。机箱的外表面都可作为换热面(3)使用，耐压储液箱(10)的左侧外壁上设置有渗水孔(8)，耐压储液箱(10)内放置有集气式热胀体(9)。机箱在工作状态下，耐压储液箱(10)内装满液体，集气式热胀体(9)会根据耐压储液箱(10)内的液体温度变化改变自身体积，耐压储液箱(10)内的压力也会随着温度的升高而提升。因为液体表面张力的原因，在耐压储液箱(10)压力较低时，液体无法通过直径微小的渗水孔(8)渗出；当耐压储液箱(10)内的压力进一步提升，渗水孔(8)处压力超过液体表面张力，液体便可向外渗出。当机箱开始散热工作时，集热器(15)收集发热设备产生的热量，一部分热量通过机壳结构直接传递至换热面(3)，其余部分通过内部对流换热面(18)传递至耐压储液箱(10)内部的液体并带动散热器整体升温。当散热系统整体热负荷较低时，仅通过换热面(3)的对流换热即可完成全部的热交换工作；当散热系统整体热负荷增加时，耐压储液箱(10)内的液体温度进一步升高，渗水孔(8)开始向左侧换热面(3)释放液体，并通过液体的汽化吸热效应加速机箱的换热效率。随着渗液的汽化过程，散热器的整体散热效率得到大幅提升，散热器自身温度随之降低，集气式热胀体(9)收缩，耐压储液箱(10)内的压力降低，储水壶(5)内的液体会通过单向透液阀(6)向耐压储液箱(10)内补充，当散热器温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，通过调整换热效率维持散热系统的最高恒定温度，保障发热设备有效工作。
在图11、图12、图13、图14、图15、图16中，储水壶(5)位于机箱以上，其顶部设置有注水孔(4)；微孔渗液散热器位于机箱左部，其耐压储液箱(10)结构中包含有多组涵道式导流管(2)，其下部设置有泄水阀(7)；设备舱位于机箱右部，发热设备可通过固定装置(16)固定于其内部。储水壶(5)与微孔渗液散热器的耐压储液箱(10)用于存放液体，耐压储液箱(10)与储水壶(5)通过导管和单向透液阀(6)相连，单向透液阀(6)可保证液体只能由储水壶(5)向耐压储液箱(10)内流动。当需要排出机箱内部工作液体时，可使用泄水阀(7)将其排除，注水孔(4)用于补充工作液体。机箱的外表面都可作为换热面(3)使用，耐压储液箱(10)的左侧外壁上设置有渗水孔(8)，耐压储液箱(10)内放置有集气式热胀体(9)。机箱在工作状态下，耐压储液箱(10)内装满液体，集气式热胀体(9)会根据耐压储液箱(10)内的液体温度变化改变自身体积，耐压储液箱(10)内的压力也会随着温度的升高而提升。因为液体表面张力的原因，在耐压储液箱(10)压力较低时，液体无法通过直径微小的渗水孔(8)渗出；当耐压储液箱(10)内的压力进一步提升，渗水孔(8)处压力超过液体表面张力，液体便可向外渗出。当机箱开始散热工作时，集热器(15)收集发热设备产生的热量，一部分热量通过机壳结构直接传递至换热面(3)，其余部分通过内部对流换热面(18)传递至耐压储液箱(10)内部的液体并带动散热器整体升温。散热系统在一般热负荷条件下，仅通过换热面(3)和涵道式导流管(2)的对流换热即可完成全部的热交换工作；当散热系统整体热负荷大幅增加时，耐压储液箱(10)内的液体温度会随之升高，渗水孔(8)开始向左侧换热面(3)释放液体，并通过液体的汽化吸热效应加速机箱的换热效率。随着渗液的汽化过程，散热器的整体散热效率得到大幅提升，散热器自身温度随之降低，集气式热胀体(9)收缩，耐压储液箱(10)内的压力降低，储水壶(5)内的液体会通过单向透液阀(6)向耐压储液箱(10)内补充，当散热器温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，通过调整换热效率维持散热系统的最高恒定温度，保障发热设备可靠工作。
在图17、图18、图19、图20中，储水壶(5)位于机箱的上部，顶部设置有注水孔(4)；蒙网式微孔渗液散热器位于机箱左部，其下部设置有泄水阀(7)；设备舱位于机箱右部，发热设备可通过固定装置(16)固定于其内部。储水壶(5)与蒙网式微孔渗液散热器的耐压储液箱(10)用于存放液体，耐压储液箱(10)与储水壶(5)通过单向透液阀(6)相连，单向透液阀(6)可保证液体只能由储水壶(5)向耐压储液箱(10)内流动。当需要排出机箱内部工作液体时，可使用泄水阀(7)将其排除，注水孔(4)用于补充工作液体。机箱的外表面都可作为换热面(3)使用，耐压储液箱(10)的左侧外壁上设置有渗水孔(8)和液体限制网(19)，液体限制网(19)通过限位器(20)和网罩固定装置(21)覆盖在渗水孔(8)上。耐压储液箱(10)内放置有集气式热胀体(9)。机箱在工作状态下，耐压储液箱(10)内装满液体，集气式热胀体(9)会根据耐压储液箱(10)内的液体温度变化改变自身体积，耐压储液箱(10)内的压力也会随着温度的升高而提升。液体限制网(19)可保障耐压储液箱(10)内的液体在较低压力下不从渗水孔(8)中流出。当机箱开始散热工作时，集热器(15)收集发热设备产生的热量，一部分热量通过机壳结构直接传递至换热面(3)，其余部分通过内部对流换热面(18)传递至耐压储液箱(10)内部的液体并带动散热器整体升温。当散热系统整体热负荷较低时，仅通过换热面(3)的对流换热即可完成全部的热交换工作；当散热系统整体热负荷增加时，耐压储液箱(10)内的液体温度进一步升高，渗水孔(8)开始向左侧换热面(3)释放液体，并通过液体的汽化吸热效应加速机箱的换热效率。随着渗液的汽化过程，散热器的整体散热效率得到大幅提升，散热器自身温度随之降低，集气式热胀体(9)收缩，耐压储液箱(10)内的压力降低，储水壶(5)内的液体会通过单向透液阀(6)向耐压储液箱(10)内补充，当散热器温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，通过调整换热效率维持散热系统的最高恒定温度，保障发热设备有效工作。
在图21、图22、图23中，散热器在散热器本体(1)的储液箱和储水壶(5)中放置液体，储液箱与储水壶(5)通过管道相连并可保障液体双向自由流动。当散热器需要排出内部液体时，可使用散热器本体(1)上的泄水阀(7)将其排掉；当散热器需要补充液体时可通过储水壶(5)上的注水孔(4)注入。当散热器工作时，散热器本体(1)受热升温，换热面(3)通过对流换热开始散热工作；当散热器的热负荷增加，散热器本体(1)上的感应式电子控制溢水阀(13)可根据散热器的设定温度值向换热面(3)释放液体，并通过液体的汽化过程提升散热器的散热效率。散热器本体(1)上废液收集器(14)可以收集感应式电子控制溢水阀(13)过多排出的液体。当散热器的自身温度降低时，感应式电子控制溢水阀(13)可自动关闭阀门，终止液体渗出。当散热器本体(1)温度再次上升时，散热器可重复上述渗液汽化过程，提升散热效率。
Claims (3)
1.一种可以利用液体汽化吸热作用提高散热能力的散热器。其特征是：散热器可根据自身的热负荷水平，自动控制渗液装置的启动，通过液体的汽化吸热作用自主加强调整散热器的散热能力。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征是：液体的释放方式可以是电子辅助控制或散热器自身条件反应的一种多或多种。
3.根据权利要求1所述的散热器，其特征是：搭载自动渗液汽化散热装置的散热器可以为主动式散热器或被动式散热器。
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| CN201210239086.4A CN103542737A (zh) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | 仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器 |
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| CN201210239086.4A CN103542737A (zh) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | 仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器 |
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| CN201210239086.4A Pending CN103542737A (zh) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | 仿皮肤汗腺式渗液汽化散热器 |
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| CN (1) | CN103542737A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103832486A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-06-04 | 富诚汽车零部件有限公司 | 一种汽车轮罩 |
| CN111894219A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-06 | 宋红刚 | 一种仿皮肤式新型控温建筑外墙材料 |
| CN112123685B (zh) * | 2020-08-04 | 2022-05-31 | 苏州呈润电子有限公司 | 一种显示器支架外壳新型注塑成型工艺 |
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2012
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| CN112123685B (zh) * | 2020-08-04 | 2022-05-31 | 苏州呈润电子有限公司 | 一种显示器支架外壳新型注塑成型工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140129 |