CN109588015B - 一种分布式储热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分布式储热系统，所述系统包括至少两个储热单元(10)和至少两个导热板(20)，所述储热单元分别与对应的所述导热板接触，所述导热板之间通过热管(30)串联连接。

Description

一种分布式储热系统
技术领域
本发明属于电子设备热管理领域，涉及一种分布式储热系统。
背景技术
随着电子工业的发展，要求电子设备的性能不断提高，综合化程度不断提高，组装密度越来越紧凑。高功耗电子元件被封闭在电子设备内部，传统的自然散热愈发不能满足其散热需求，而主动的强迫风冷或液冷由于引入了运动部件及流体管路使得热管理系统变得复杂，与高密度组装的要求相违背，同时降低了可靠性。利用相变材料发生相变时温度几乎不变而能吸收(或放出)大量热量这一特性，来对电子元件实施热管理，这是目前较为常用的热管理手段。
采用相变材料(PCM)吸收电子设备内部器件运行时产生的热量，其储热量与所能填充的相变材料的体积成正比例关系。由于电子设备越来越紧凑，工程上需要采用PCM来储热时，很多电子设备中高功耗的器件周围并没有空间来布置储热装置，或者所提供的空间不足以满足其储热需求。
为解决这一问题，本发明提供一种分布式储热系统，能充分利用电子设备内部空间，同时具有良好的储热速率，并能根据电子设备具体结构灵活调整，具有广泛的适应性。
发明内容
为了解决电子设备中高功耗的器件采用相变材料来储热时，存在邻近空间限制的问题，本发明提供一种分布式储热系统，可以克服此问题，同时具有良好的储热速率。
本发明实施例提供一种分布式储热系统，所述系统包括至少两个储热单元(10)和至少两个导热板(20)，所述储热单元分别与对应的所述导热板接触，所述导热板之间通过热管(30)串联连接。
可选的，所述储热单元(10)包括：
金属壳体(18)和相变材料(19)，其中，所述相变材料封装在所述金属壳体内部。
可选的，所述储热单元的个数不超过4个。
可选的，所述导热板与所述储热单元的个数相等，所述储热单元分别与对应的导热板通过焊接或螺钉进行紧固连接。
可选的，所述导热板之间通过热管串联连接的连接方式为焊接方式。
可选的，所述储热单元包括三个，分别为第一储热单元(11)、第二储热单元(12)和第三储热单元(13)，其中，所述第一储热单元与所述第二储热单元连接，所述第二储热单元与所述第三储热单元连接；
所述导热板包括三个，分别为第一导热板(21)、第二导热板(22)和第三导热板(23)，其中，所述第一导热板和所述第二导热板连接、所述第二导热板和所述第三导热板；
所述第一储热单元、所述第二储热单元和所述第三储热单元，分别依次与所述第一导热板、所述第二导热板和所述第三导热板接触。
可选的，若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第一导热板，则所述第一储热单元的相变材料的熔点大于所述第二储热单元的相变材料的熔点，且所述第二储热单元的相变材料的熔点大于所述第三储热单元的相变材料的熔点；
若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第三导热板，则所述第三储热单元的相变材料的熔点大于所述第二储热单元的相变材料的熔点，且所述第二储热单元的相变材料的熔点大于所述第一储热单元的相变材料的熔点。
可选的，所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端所对应的储热单元的相变材料的熔点最高；
从与所述连接端所对应的储热单元开始，顺着各储热单元串联的方向，各储热单元的相变材料的熔点依次降低。
可选的，若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第一导热板，则所述第二储热单元和所述第三储热单元与高功耗器件的距离可以根据设计需要进行相应设置；
若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第三导热板，则所述第一储热单元和所述第二储热单元与高功耗器件的距离可以根据设计需要进行相应设置。
综上所述，本发明提供的一种分布式储热系统采用多级储热单元(10)作为高功耗器件的储热热沉，可以将储热单元灵活布置在电子设备内部的闲置空间，而非局限在高功耗器件的邻近空间，提高了电子设备的结构布局的灵活性，有助于高密度紧凑化组装。这种分布式的布置不可避免的延长了导热路径，整个传热链路上存在温差。一种分布式储热系统中的多级储热单元(10)采用同一系列的不同熔点的相变材料(19)，且顺着远离热量输入端的方向，各级储热单元(10)内封装的相变材料(19)的熔点依次降低。这样，随着传热链路上各导热板(20)的温度降低，对应的储热单元(10)内相变材料(19)的熔点也降低，因而各储热单元(10)发生相变得以同时进行，这样提高了储热速率。
附图说明
图1为本发明提供的一种各向异性材料的储热型散热器的具体实施例结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例，采用相变材料(PCM)吸收电子设备内部器件运行时产生的热量，其储热量与所能填充的相变材料的体积成正比例关系。由于电子设备越来越紧凑，工程上需要采用PCM来储热时，很多电子设备中高功耗的器件周围并没有空间来布置储热装置，或者所提供的空间不足以满足其储热需求。为解决这一问题，本发明提供一种分布式储热系统，能充分利用电子设备内部空间，同时具有良好的储热速率，并能根据电子设备具体结构灵活调整，具有广泛的适应性。
具体的，本发明提供一种分布式储热系统，能充分利用电子设备内部空间，同时具有良好的储热速率，并能根据电子设备具体结构灵活调整，具有广泛的适应性。本发明提供的分布式储热系统，由多级储热单元(10)，多个导热板(20)和多个热管(30)连接而成。
所述储热单元由金属壳体(18)和封装在其内部的相变材料(19)构成。
所述储热单元在一种分布式储热系统中的个数不超过4个。
所述导热板与储热单元的个数等同，每一个储热单元(10)与一个导热板(20)通过但不限于焊接或螺钉进行紧固连接。
所述多个导热板(20)之间均通过热管(30)串联连接，连接方式为焊接。
所述导热板(20)串联在一起时，处于两端位置的导热板可选定一个作为热源热量的输入端。
所述储热单元(10)，与热量输入端导热板(20)相连接的，封装其内的相变材料(19)熔点最高；顺着远离热量输入端的方向，各级储热单元(10)内封装的相变材料(19)的熔点依次降低。
所述导热板(20)和储热单元(10)分布在电子设备内部任意可供利用的空间，而不局限在邻近热源的位置。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
本发明提供的一种分布式储热系统组成及连接如图1所示。
此系统用于对高功耗器件4散热，其由导热板21,导热板22,导热板23,和三级储热单元及两个热管6组成。其中第一储热单元(11)、第二储热单元(12)和第三储热单元(13)分别由第一级相变材料，第二级相变材料和第三级相变材料与金属壳体组成。该储热系统的各级导热板和储热单元分布在电子设备机壳内的空闲位置。热管30将三个导热板和对应的储热单元串联在一起。第一级相变材料选用有机类相变材料S89，其熔点为89℃；第二级相变材料52选用有机类相变材料S83，其熔点为83℃；第三级相变材料53选用有机类相变材料S72，其熔点为72℃。
本领域的普通技术人员应该理解的是，致力于实现同一个目的的任何装置都可以来代替所示的具体实施例。该申请涵盖本发明的各种适应性的变化或变异。因此只由本发明的权利要求和其等同内容限制本发明。

Claims (4)

1.一种分布式储热系统，其特征在于，所述系统包括储热单元(10)和导热板(20)，所述储热单元分别与对应的所述导热板接触，所述导热板之间通过热管(30)串联连接，所述储热单元(10)包括：
金属壳体(18)和相变材料(19)，其中，所述相变材料封装在所述金属壳体内部；
所述储热单元包括三个，分别为第一储热单元(11)、第二储热单元(12)和第三储热单元(13)，其中，所述第一储热单元与所述第二储热单元连接，所述第二储热单元与所述第三储热单元连接；
所述导热板包括三个，分别为第一导热板(21)、第二导热板(22)和第三导热板(23)，其中，所述第一导热板和所述第二导热板连接、所述第二导热板和所述第三导热板连接；
所述第一储热单元、所述第二储热单元和所述第三储热单元，分别依次与所述第一导热板、所述第二导热板和所述第三导热板接触；
若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第一导热板，则所述第一储热单元的相变材料的熔点大于所述第二储热单元的相变材料的熔点，且所述第二储热单元的相变材料的熔点大于所述第三储热单元的相变材料的熔点；
若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第三导热板，则所述第三储热单元的相变材料的熔点大于所述第二储热单元的相变材料的熔点，且所述第二储热单元的相变材料的熔点大于所述第一储热单元的相变材料的熔点。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导热板与所述储热单元的个数相等，所述储热单元分别与对应的导热板通过焊接或螺钉进行紧固连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导热板之间通过热管串联连接的连接方式为焊接方式。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第一导热板，则所述第二储热单元和所述第三储热单元与高功耗器件的距离可以根据设计需要进行相应设置；
若所述分布式储热系统与高功耗器件的连接端设置在所述第三导热板，则所述第一储热单元和所述第二储热单元与高功耗器件的距离可以根据设计需要进行相应设置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110494016B (zh) * 2019-08-06 2020-10-23 华为技术有限公司 一种散热装置及终端电子设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10301498A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 平板型ディスプレイ装置の冷却構造
CN1798494A (zh) * 2004-12-27 2006-07-05 乐金电子（昆山）电脑有限公司 电子产品的热源冷却设备
CN101055155A (zh) * 2006-04-14 2007-10-17 富准精密工业(深圳)有限公司 热管
CN101179914A (zh) * 2006-11-10 2008-05-14 国际商业机器公司 热交换器的固定方法及装置
CN201252709Y (zh) * 2008-05-28 2009-06-03 郑州大学 热管与相变材料联合热控装置
CN203672211U (zh) * 2013-05-22 2014-06-25 杭州工电能源科技有限公司 一种相变蓄热装置及应用该装置的太阳能热利用系统
CN105517424A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 浙江大学 双向互补电子器件基板防失效热管均温散热装置及其方法
CN106887419A (zh) * 2017-02-27 2017-06-23 华为技术有限公司 蒸气腔连体散热器及电子装置
CN107168415A (zh) * 2017-06-01 2017-09-15 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 快响应相变温控装置
CN107559812A (zh) * 2017-10-13 2018-01-09 神雾科技集团股份有限公司 模块化多级相变蓄热式高温空气燃烧节能装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW584799B (en) * 2000-05-24 2004-04-21 Ind Tech Res Inst Flat-board loop type micro heat pipe
CN205991732U (zh) * 2016-08-11 2017-03-01 北京华厚能源科技有限公司 一种阶梯式相变蓄能系统
CN207184357U (zh) * 2017-08-25 2018-04-03 西安石油大学 Cpu余热回收与除尘降耗一体化装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10301498A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 平板型ディスプレイ装置の冷却構造
CN1798494A (zh) * 2004-12-27 2006-07-05 乐金电子（昆山）电脑有限公司 电子产品的热源冷却设备
CN101055155A (zh) * 2006-04-14 2007-10-17 富准精密工业(深圳)有限公司 热管
CN101179914A (zh) * 2006-11-10 2008-05-14 国际商业机器公司 热交换器的固定方法及装置
CN201252709Y (zh) * 2008-05-28 2009-06-03 郑州大学 热管与相变材料联合热控装置
CN203672211U (zh) * 2013-05-22 2014-06-25 杭州工电能源科技有限公司 一种相变蓄热装置及应用该装置的太阳能热利用系统
CN105517424A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 浙江大学 双向互补电子器件基板防失效热管均温散热装置及其方法
CN106887419A (zh) * 2017-02-27 2017-06-23 华为技术有限公司 蒸气腔连体散热器及电子装置
CN107168415A (zh) * 2017-06-01 2017-09-15 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 快响应相变温控装置
CN107559812A (zh) * 2017-10-13 2018-01-09 神雾科技集团股份有限公司 模块化多级相变蓄热式高温空气燃烧节能装置

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