CN106440900A - 新型快速热传导散热装置 - Google Patents

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孙毅
许晨杰
单继宏
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/043—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure forming loops, e.g. capillary pumped loops

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Abstract

一种新型快速热传导散热装置，包括吸热模块和相变散热模块，所述吸热模块为导热性能良好的材料制作的元件，所述吸热模块的一侧与需要散热的发热源或设备连接，所述吸热模块的另一侧阵列式分布连接所述相变散热模块，所述相变散热模块包括内部抽真空的相变腔体，所述相变腔体的一端靠近所述吸热模块用于液相蒸发，所述相变腔体的另一端远离吸热模块用于汽相液化，所述相变腔体的下部设有液态回流元件。本发明提供一种提升散热效果、降低功耗和减少成本的新型快速热传导散热装置。

Description

新型快速热传导散热装置
技术领域
本发明涉及散热装置领域，尤其是一种能够快速将热量从高温部分传导到低温部分并散发出去的新型快速热传导散热装置。
背景技术
目前散热装置采用的方法大多是通过增大散热面积和加速空气的流动使散热端的温度降低以达到散热的目的，这种方法不仅增大了散热装置的体积而且增加了功耗，使经济成本大大提高。因此有必要对散热装置的热传导和散热等环节进行改造，使其不仅能达到我们想要的效果，并降低其经济成本。
发明内容
为了克服已有散热方式的散热效果不理想、功耗较大、成本较高的不足，本发明提供一种提升散热效果、降低功耗和减少成本的新型快速热传导散热装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型快速热传导散热装置，包括吸热模块和相变散热模块，所述吸热模块为导热性能良好的材料制作的元件，所述吸热模块的一侧与需要散热的发热源或设备连接，所述吸热模块的另一侧阵列式分布连接所述相变散热模块，所述相变散热模块包括内部抽真空的相变腔体，所述相变腔体的一端靠近所述吸热模块用于液相蒸发，所述相变腔体的另一端远离吸热模块用于汽相液化，所述相变腔体的下部设有液态回流元件。
进一步，所述液态回流元件为用于通过毛细力实现回流的毛细结构。
再进一步，所述相变腔体的外侧轴向分布散热片。
所述相变散热模块呈行列式分布，每一行和每一列的相变散热模块位于同一直线上。该方案为顺排方式。
或者是：所述相变散热模块呈行列式分布，每一列的相变散热模块位于同一直线上，相邻两列的相变散热模块呈错位布置。该方案为叉排方式。
本发明的技术构思为：传统的散热装置是通过增大散热面积和加快空气流动使散热端温度降低，从而促进高温部分的热量向散热端传导，本发明通过相变将热量从高温部分传导到散热端，从而使导热能力不仅取决于散热端而且取决于高温部分的温度。本发明对散热管的排布进行优化，使其在自然对流情况下，整体的平均换热系数和压力降达到最优，使散热能力达到最优。
本发明的有益效果主要表现在：装置结构简单，可以有效的将高温部分的热量通过相变传热快速的传导到低温部分并散发到空气中；提升散热效果、降低功耗和减少成本。
附图说明
图1为新型快速热传导散热装置的工作原理图。
图2为新型快速热传导散热装置的等轴测视图。
图3为新型快速热传导散热装置的正视图。
图4为散热模块的等轴测视图。
图5为散热模块的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图5，一种新型快速热传导散热装置，包括吸热模块1和相变散热模块2，所述吸热模块1为导热性能良好的材料制作的元件，所述吸热模块1的一侧与需要散热的发热源或设备连接，所述吸热模块1的另一侧阵列式分布连接所述相变散热模块2，所述相变散热模块2包括内部抽真空的相变腔体，所述相变腔体的一端靠近所述吸热模块用于液相蒸发5，所述相变腔体的另一端远离吸热模块用于汽相液化6，所述相变腔体的下部设有液态回流元件4。
进一步，所述液态回流元件4为用于通过毛细力实现回流的毛细结构。
再进一步，所述相变腔体的外侧轴向分布散热片3。
所述相变散热模块2呈行列式分布，每一行和每一列的相变散热模块位于同一直线上。该方案为顺排方式。
或者是：所述相变散热模块2呈行列式分布，每一列的相变散热模块位于同一直线上，相邻两列的相变散热模块呈错位布置。该方案为叉排方式。
本实施例中，吸热模块1与需要散热的发热源或者装置连接在一起，吸热模块是有导热性能良好的材料制成，发热源或者发热装置的热量传导吸热模块上，由于吸热模块良好的导热性，热量在吸热模块1上分布的比较均匀。吸热模块的另一侧与相变散热模块2相连，相变散热模块2内部为真空，相变散热模块2内填充有一定量的水，由于真空，水的沸点降低，当吸热模块温度升高，热量传导到相变散热模块2内，遇热管内液态水会汽化，并吸收一部分热量造成压力升高，向相变散热模块2的另一端移动，由于另一端温度相对较低，水在相变散热模块2的另一端遇冷液化，通过散热片3释放热量。相变散热模块2内孔的下端的内壁上有贴附有液态回流元件4，当汽相液化6后会通过液态回流元件4的毛细力回到与吸热模块1相连的一端，这样就会形成一个液态—汽态，汽态—液态的一个相变循环，在这个相变循环的过程中吸热模块1的热量通过相变被携带到相变散热模块2，并通过相变散热模块2上的散热片3散发到空气中。一个吸热模块1上可能带有多个相变散热模块2，对于各个相变散热模块2之间的流道，通过公式计算出整个管簇的平均散热系数和压力降，通过公式的推导计算得出平均散热系数和压力降达到一个最优的组合，使整个装置的散热能力达到最优。

Claims (5)

1.一种新型快速热传导散热装置，其特征在于：包括吸热模块和相变散热模块，所述吸热模块为导热性能良好的材料制作的元件，所述吸热模块的一侧与需要散热的发热源或设备连接，所述吸热模块的另一侧阵列式分布连接所述相变散热模块，所述相变散热模块包括内部抽真空的相变腔体，所述相变腔体的一端靠近所述吸热模块用于液相蒸发，所述相变腔体的另一端远离吸热模块用于汽相液化，所述相变腔体的下部设有液态回流元件。
2.如权利要求1所述的新型快速热传导散热装置，其特征在于：所述液态回流元件为用于通过毛细力实现回流的毛细结构。
3.如权利要求1或2所述的新型快速热传导散热装置，其特征在于：所述相变腔体的外侧轴向分布散热片。
4.如权利要求1或2所述的新型快速热传导散热装置，其特征在于：所述相变散热模块呈行列式分布，每一行和每一列的相变散热模块位于同一直线上。
5.如权利要求1或2所述的新型快速热传导散热装置，其特征在于：所述相变散热模块呈行列式分布，每一列的相变散热模块位于同一直线上，相邻两列的相变散热模块呈错位布置。
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