CN109742060A - 一种组合低熔点合金的相变散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组合低熔点合金的相变散热结构，包括自然对流散热结构，组合相变蓄能结构和均匀散热结构，自然对流散热机构包括铜板，铜板上方固定有若干铜管式针翅肋片结构；组合相变蓄能结构包括可单独拆卸的三种不同熔点温度的PCM结构组合；均匀散热结构内设置有椭圆形散热圆管，散热圆管上方设置有粘稠度检测器，粘稠度检测器与电磁泵相连。电子设备工作初期，均匀散热结构熔化吸热，随着发热量的增加，均匀散热结构内PCM达到可流动状态，实现整体均匀散热，当均匀散热结构无法满足要求时，组合相变蓄热结构熔化吸热，整个过程中一部分热量均通过针翅肋片散出。本发明具有结构简单，体积小，散热效果好，效率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于相变散热结构技术领域，尤其是涉及一种组合低熔点合金的相变散热结构。
背景技术
目前，随着电子器件体积的减小，其对散热需求的提高，器件散热已成为一个重要的问题。在工作初期，器件的发热量较小，现有的散热结构还可实现初步散热，随着发热量的增加，尤其是电子设备在瞬态高热量情况下，以往的散热结构并不能达到很好的散热效果。同时，散热结构的体积受到限制，无法满足微小器件的要求。
因此，确有必要提供一种散热结构，该散热结构散热效率高，体积小，可方便应用于各种领域。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种结构简单，体积小，散热效果好，效率高的组合低熔点合金的相变散热结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种组合低熔点合金的相变散热结构，包括由上至下依次设置的自然对流散热结构，组合相变蓄能结构和均匀散热结构，所述自然对流散热机构包括铜板，所述铜板上方固定有若干铜管式针翅肋片结构，所述针翅肋片结构为中空设计，该针翅肋片结构内填充有相变材料，这种结构可以更好的将热量从翅片管通过自然对流散出；所述组合相变蓄能结构包括依次设置可单独拆卸的三种不同熔点温度的PCM结构(相变材料)组合，PCM1结构、PCM2结构和PCM3结构；不同组合起到的作用不同，可以根据具体情况改变三种PCM的类型以及熔化温度，添加或更换相变蓄热结构PCM只需从结构左侧开口处取出更换，之后再放入内部即可；所述均匀散热结构内设置有椭圆形散热圆管(均温回路)，所述散热圆管上方设置有粘稠度检测器，所述粘稠度检测器与电磁泵相连。
在需要提高蓄热速率的情况下，优选地，TPCM1＞TPCM2＞TPCM3。
所述散热圆管内设置有液态金属。
所述电磁泵量磁极通以直流电源。
由于采用上述技术方案，本发明整体结构简单，工作时，当下方热流使得内部相变材料熔化使粘稠度检测器检测到整体达到可流动状态时，发出启动信号使得内部的电磁泵开始工作，电磁泵启动状态下，通过磁感应驱使内部液态金属流动，从而达到均匀散热的目的。
均匀散热结构中的相变材料为低熔点金属镓或镓合金，纯镓的熔点为29.8℃，且有相比于其他相变材料更高的体积潜热和导热系数，满足于电子器件这种体积较小的精密仪器。
组合相变蓄能结构中的相变材料为镓合金，熔点略高于均匀散热结构中的相变材料，通过和其他金属混合制备的合金，可以得到不同的熔点温度，在相变蓄热结构中，三种不同熔点合金组合按照熔点的方式排布，可以达到比单一熔点合金更快的融化速率。
电子设备工作初期，发热量较小，均匀散热结构熔化吸热，随着发热量的增加，均匀散热结构内PCM达到可流动状态，开始流动，实现整体均匀散热，当均匀散热结构无法满足要求时，组合相变蓄热结构熔化吸热，整个过程中一部分热量均通过针翅肋片散出。
可见带PCM的散热结构，可以更好地保护电子设备在瞬态高热量情况下，对电子器件的保护作用。
本发明的有益效果是：具有结构简单，体积小，散热效果好，效率高的优点。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1是本发明结构示意图
图2是本发明组装结构示意图
图中：
1、自然对流散热结构 2、组合相变蓄能结构 3、均匀散热结构
11、铜板 12、针翅肋片结构 31、散热圆管
32、粘稠度检测器 33、电磁泵
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明一种组合低熔点合金的相变散热结构，包括由上至下依次设置的自然对流散热结构1，组合相变蓄能结构2和均匀散热结构3，所述自然对流散热机构1包括铜板11，所述铜板11上方固定有若干铜管式针翅肋片结构12，所述针翅肋片结构12为中空设计，该针翅肋片结构12内填充有相变材料，这种结构可以更好的将热量从翅片管通过自然对流散出；所述组合相变蓄能结构2包括依次设置可单独拆卸的三种不同熔点温度的PCM结构(相变材料)组合，PCM1结构、PCM2结构和PCM3结构；不同组合起到的作用不同，可以根据具体情况改变三种PCM的类型以及熔化温度，添加或更换相变蓄热结构PCM只需从结构左侧开口处取出更换，之后再放入内部即可；所述均匀散热结构3内设置有椭圆形散热圆管31(均温回路)，所述散热圆管31上方设置有粘稠度检测器32，所述粘稠度检测器32与电磁泵33相连。在需要提高蓄热速率的情况下，TPCM1＞TPCM2＞TPCM3；所述散热圆管内设置有液态金属；所述电磁泵量磁极通以直流电源。
本发明整体结构简单，工作时，当下方热流使得内部相变材料熔化使粘稠度检测器32检测到整体达到可流动状态时，发出启动信号使得内部的电磁泵33开始工作，电磁泵33启动状态下，通过磁感应驱使内部液态金属流动，从而达到均匀散热的目的。
均匀散热结构3中的相变材料为低熔点金属镓或镓合金，纯镓的熔点为29.8℃，且有相比于其他相变材料更高的体积潜热和导热系数，满足于电子器件这种体积较小的精密仪器。
组合相变蓄能结构2中的相变材料为镓合金，熔点略高于均匀散热结构中的相变材料，通过和其他金属混合制备的合金，可以得到不同的熔点温度，在相变蓄热结构中，三种不同熔点合金组合按照熔点的方式排布，可以达到比单一熔点合金更快的融化速率。
电子设备工作初期，发热量较小，均匀散热结构熔化吸热，随着发热量的增加，均匀散热结构内PCM达到可流动状态，开始流动，实现整体均匀散热，当均匀散热结构无法满足要求时，组合相变蓄热结构熔化吸热，整个过程中一部分热量均通过针翅肋片散出。
可见带PCM的散热结构，可以更好地保护电子设备在瞬态高热量情况下，对电子器件的保护作用。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种组合低熔点合金的相变散热结构，其特征在于：包括由上至下依次设置的自然对流散热结构，组合相变蓄能结构和均匀散热结构，所述自然对流散热机构包括铜板，所述铜板上方固定有若干铜管式针翅肋片结构，所述针翅肋片结构为中空设计，该针翅肋片结构内填充有相变材料；所述组合相变蓄能结构包括依次设置可单独拆卸的三种不同熔点温度的PCM结构组合，PCM1结构、PCM2结构和PCM3结构；所述均匀散热结构内设置有椭圆形散热圆管，所述散热圆管上方设置有粘稠度检测器，所述粘稠度检测器与电磁泵相连。
2.根据权利要求1所述的组合低熔点合金的相变散热结构，其特征在于：TPCM1＞TPCM2＞TPCM3。
3.根据权利要求1所述的组合低熔点合金的相变散热结构，其特征在于：所述散热圆管内设置有液态金属。
4.根据权利要求1所述的组合低熔点合金的相变散热结构，其特征在于：所述电磁泵量磁极通以直流电源。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110662406A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-07 | 深圳航天东方红海特卫星有限公司 | 一种相变换热装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6708501B1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-03-23 | Nanocoolers, Inc. | Cooling of electronics by electrically conducting fluids |
| JP2005213368A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kiyohito Ishida | 潜熱蓄熱材料、およびそれを用いた触媒型潜熱蓄熱材料、潜熱蓄熱複合材料、潜熱蓄熱システム |
| KR20110041630A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | 엘지전자 주식회사 | 엘이디 조명 모듈의 방열 장치 |
| CN106702243A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-24 | 北京态金科技有限公司 | 低熔点金属及其制备方法和应用 |
| US20170318710A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | General Electric Company | Thermal capacitance system |
| CN108183094A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-06-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种复合式散热系统 |
| CN209344064U (zh) * | 2019-01-18 | 2019-09-03 | 天津城建大学 | 一种组合低熔点合金的相变散热结构 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6708501B1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-03-23 | Nanocoolers, Inc. | Cooling of electronics by electrically conducting fluids |
| JP2005213368A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kiyohito Ishida | 潜熱蓄熱材料、およびそれを用いた触媒型潜熱蓄熱材料、潜熱蓄熱複合材料、潜熱蓄熱システム |
| KR20110041630A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | 엘지전자 주식회사 | 엘이디 조명 모듈의 방열 장치 |
| US20170318710A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | General Electric Company | Thermal capacitance system |
| CN106702243A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-24 | 北京态金科技有限公司 | 低熔点金属及其制备方法和应用 |
| CN108183094A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-06-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种复合式散热系统 |
| CN209344064U (zh) * | 2019-01-18 | 2019-09-03 | 天津城建大学 | 一种组合低熔点合金的相变散热结构 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110662406A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-07 | 深圳航天东方红海特卫星有限公司 | 一种相变换热装置 |
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