CN103591566A - 一种相变式散热器 - Google Patents

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杨大明
田小飞
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Abstract

一种相变式散热器，所述相变式散热器包括一散热器本体，该散热器本体开设有通孔，该通孔的两端焊接有端盖；所述散热器本体和两端盖构成一密封的用于容纳相变材料的相变材料容纳腔；至少一个所述端盖朝向所述相变材料容纳腔的表面均布有多个凸起。本发明的密闭的相变材料容纳腔构成池沸腾效应，当端盖朝向相变材料容纳腔的表面均布有凸起时，该表面的蒸发效率相对于平整的表面的蒸发效率获得大幅度的提高。

Description

一种相变式散热器
技术领域
本发明涉及一种相变式散热器，属于散热装置制备技术领域。
背景技术
近年来，光伏、Led等节能环保产业有较大的发展，但大功率电器元件的散热问题严重地影响其寿命和性能。相变式散热器能很好地解决其传热、散热问题。相变式散热器的原理是利用特定的相变液体在一定温度区间下的液体沸腾汽化→气体冷凝液化的循环过程而实现吸热→传热→散热的功能，其传热效果是铜材的400倍，应用价值巨大。授权公告号为CN101561129B，名称为《带相变散热结构的由LED构成的灯》的中国发明专利，公开了一种相变散热器，该散热器包括散热器本体，该散热器本体的两端焊接有端盖，散热器本体与两端盖一起形成容纳相变液体的密封的内腔，端盖之一上预留安装抽真空阀嘴的螺丝孔。在制作时，相变液体通过螺丝孔注入内腔并控制注入量使相变液体不完全充满内腔，然后在螺丝孔上装抽真空阀嘴，通过抽真空阀嘴抽出内腔内的空气，然后封闭抽真空阀嘴。该种相变散热结构的缺点是：相变散热结构中与LED接触以将LED在运行中产生的热量传导给相变材料的侧壁的朝向相变散热结构的那一面没有经过任何处理，因此相变材料在相变散热结构内蒸发效率不高，从而使得LED所产生的热量无法快速地散发。
发明内容
本发明目的是提供一种相变式散热器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种相变式散热器，所述相变式散热器包括一散热器本体，该散热器本体开设有通孔，该通孔的两端安装有端盖；所述散热器本体和两端盖构成一密封的用于容纳相变材料的相变材料容纳腔；至少一个所述端盖朝向所述相变材料容纳腔的表面均布有多个凸起。
优选的技术方案为：所述凸起的形状为圆柱状。
优选的技术方案为：所述圆柱状的凸起的顶端设有凸球。
优选的技术方案为：所述凸起的形状为金字塔形状。
优选的技术方案为：所述凸起之间的高度不一致。
优选的技术方案为：所述端盖的中央区域的凸起的高度低于所述端盖四周区域的高度。
优选的技术方案为：所述凸起的高度由所述端盖的中央向所述端盖的四周逐渐增加。
优选的技术方案为：所述凸起的高度由所述端盖的一侧向所述端盖的另一侧逐渐增加。
优选的技术方案为：所述端盖的一侧的凸起的高度高于所述端盖另一侧的凸起的高度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、本发明的密闭的相变材料容纳腔构成池沸腾效应，当端盖朝向相变材料容纳腔的表面均布有凸起时，该表面的蒸发效率相对于平整的表面的蒸发效率获得大幅度的提高。
2、由于本发明的端盖的凸起的高度不一致，因此即使散热器本体在倾斜放置时，总会有部分凸起位于液态相变材料的液面之上，因此仍然能提高相变材料蒸发速率。
附图说明
附图1为相变式散热器的爆炸图。
附图2为端盖俯视示意图。
附图3为端盖的第一种实施方式的剖视示意图。
附图4为端盖的第二种实施方式的剖视示意图。
附图5为端盖的第三种实施方式的剖视示意图。
附图6为端盖的第四种实施方式的剖视示意图。
附图7为相变式散热器的剖视示意图。
以上附图中，1、端盖；2、散热器本体；3、端盖；4、散热鳍片；5、凸起。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种相变式散热器
参见附图1～7所示，一种相变式散热器，所述相变式散热器包括一散热器本体1，该散热器本体1开设有通孔，该通孔的两端安装（可以采用焊接、过盈装配的方式）有端盖1和端盖3，端盖3用来安装产生热量的装置例如LED灯，这样LED灯中的电子器件所产生的热量会通过端盖3传导至散热器本体1内。所述散热器本体1和端盖1、端盖3共同构成一密封的用于容纳相变材料的相变材料容纳腔。散热器本体1的外周设有散热鳍片4。参见附图7所示，端盖3朝向所述相变材料容纳腔的表面均布有多个凸起，凸起的数量根据端盖的面积决定，面积越大凸起越多。根据池沸腾理论，凸起对相变材料容纳腔内的相变材料的蒸发速率的提高起着重要的作用，但是只有当凸起露出液态相变材料的液面时，凸起才能对相变材料的蒸发速率发挥影响。根据池沸腾理论，凸起的形状对相变材料的蒸发速率影响不大，本发明从便于加工凸起的角度考虑，在一具体实施例中将所述凸起的形状设计为圆柱状，在另一略微差异的实施方式中，在所述圆柱状的凸起的顶端加设凸球。在另一具体实施方式中将所述凸起的形状设计为金字塔形状。
当散热器本体水平放置时，由于液态相变材料平铺在端盖3内，将凸起的高度设计成一致时，所有的凸起均会对相变材料的蒸发速率发挥影响。
当散热器本体倾斜放置时，如果凸起的高度设计成一致时，那么存在部分被液态相变材料完全覆盖的凸起，这部分凸起将对相变材料的蒸发速率不发挥任何的影响。
在进一步优选的实施方式中，将所述凸起设计成高度不一致，这样即使散热器本体倾斜放置时，仍有部分凸起位于液态相变材料的液面之上，而对相变材料的蒸发速率发挥影响。
更佳的实施方式是将所述端盖的中央区域的凸起的高度设计成低于所述端盖四周区域的高度。这样散热器本体向任一角度倾斜放置时，仍有部分凸起位于液态相变材料的液面之上，而对相变材料的蒸发速率发挥影响。
更佳的实施方式是将所述凸起的高度设计成由所述端盖的中央向所述端盖的四周逐渐增加。这样露出液态相变材料的液面的凸起数量更多。
更佳的实施方式是将所述凸起的高度设计成由所述端盖的一侧向所述端盖的另一侧逐渐增加。这样散热器本体向一侧倾斜放置时，有大量的凸起位于液态相变材料的液面之上。
更佳的实施方式是将所述端盖的一侧的凸起的高度设计成高于所述端盖另一侧的凸起的高度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种相变式散热器，所述相变式散热器包括一散热器本体，该散热器本体开设有通孔，该通孔的两端安装有端盖；所述散热器本体和两端盖构成一密封的用于容纳相变材料的相变材料容纳腔；其特征在于：至少一个所述端盖朝向所述相变材料容纳腔的表面均布有多个凸起。
2.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述凸起的形状为圆柱状。
3.根据权利要求2所述的相变式散热器，其特征在于：所述圆柱状的凸起的顶端设有凸球。
4.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述凸起的形状为金字塔形状。
5.根据权利要求2或4所述的相变式散热器，其特征在于：所述凸起之间的高度不一致。
6.根据权利要求5所述的相变式散热器，其特征在于：所述端盖的中央区域的凸起的高度低于所述端盖四周区域的高度。
7.根据权利要求6所述的相变式散热器，其特征在于：所述凸起的高度由所述端盖的中央向所述端盖的四周逐渐增加。
8.根据权利要求5所述的相变式散热器，其特征在于：所述凸起的高度由所述端盖的一侧向所述端盖的另一侧逐渐增加。
9.根据权利要求5所述的相变式散热器，其特征在于：所述端盖的一侧的凸起的高度高于所述端盖另一侧的凸起的高度。
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