CN110430733B - 一种电子元器件高效散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子元器件高效散热装置，包括散热盒和电子元器件，所述散热盒的上端安装有风机盒，所述风机盒内安装有风机，所述风机盒的上顶壁上嵌设安装有第三防尘网，所述散热盒内分为冷凝腔、吸热腔、回流腔、发热腔和导热模组腔，所述冷凝腔内安装有冷凝散热机构。本发明结构设计合理，通过冷凝散热管、风机、吸热腔和回流腔形成冷凝回流结构，使得散热能够循环，且风机可固定在侧面，减少散热装置厚度，降低安装难度，石墨导热片和柔性石墨连接片能够连接贴附在任何电子元器件表面，增加装置的适用性以及针对性，导热模组块可根据需散热电子元器件数量，选择适合的柔性石墨连接片，减少能源损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件散热领域，尤其涉及一种电子元器件高效散热装置。
背景技术
电子元器件是电子元件和电小型的机器、仪器的组成部分，其本身常由若干零件构成，可以在同类产品中通用；常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件，如电容、晶体管、游丝、发条等子器件的总称，通常在电路板上可以看到各种各样的电子元器件焊接在板面上，电子元器件在使用过程中需要通电，而电子元器件都是具有内阻的，具有内阻通电后就会产生热量，一些电子元器件的内阻较小，通电后产生的热量较小，自身产生的热量温度并不影响其正常工作，因此这类电子元器件可独立焊接在电路板上，不需要额外的散热机构，但有些电子元器件的内阻较大，通电后产生的热量较高，长时间处于工作状态时可能会使得温度不断上升，最终影响到自身的工作性能，甚至可能会短路、烧毁等，如电阻、二极管等，因此，这类内阻较大通电后易产生较高的温度的电子元器件需要额外增加散热机构来对其进行降温，放置温度过高影响其性能或短路、烧毁，引发安全事故。
在现有技术中，对电子元器件进行散热的装置较少，基本分为两类散热结构，一类是通过风冷散热或导热片散热对电子元器件进行散热，如申请号为201810273577.8的发明专利中所提出的“电子元器件散热结构”，主要是通过电路板周围设有围板使得电路板形成腔体结构，然后在围板上设置排风风机，利用排风风机将围板内电路板上的电子元器件的热量带走，但在有高发热电子元器件存在的情况下，风冷效果较低，且电路板下方有安装导热介质，导热介质下方具有散热柱，整个结构使得整个电路板的厚度增加，虽然基本解决了散热问题，但较厚的电路板和散热结构给安装带来了很大的困难，且此方案为广面积散热，无法做到对高热电子元器件针对性散热，造成能源浪费；另一类是通过液冷散热的方法，如申请号为201410150370.3的发明专利中提出的“一种电子元器件液冷散热系统”，主要是通过导热基板将电子元器件的热量传递到液冷机构中，通过风机将冷却液循环冷却，使得电子元器件的热量被带走，此方案虽然在一定程度上解决了散热问题，但此方案对高发热电子元器件的针对性不足，且电路板上的电子元器件具有高低不平、大小不同、位置分散等特点，散热基板不能完全贴附在电子元器件的表面，从而导致散热并不理想。
因此，本发明根据电路板上部分高发热电子元器件的排布特点设计出了一种电子元器件高效散热装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在对高发热电子元器件散热针对性不足、散热装置使得整个电路板厚度增加，影响安装的缺点，而提出的一种电子元器件高效散热装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电子元器件高效散热装置，包括散热盒和电子元器件，所述散热盒的上端安装有风机盒，所述风机盒内安装有风机，所述风机盒的上顶壁上嵌设安装有第三防尘网，所述散热盒内分为冷凝腔、吸热腔、回流腔、发热腔和导热模组腔，所述冷凝腔内安装有冷凝散热机构；
所述导热模组腔内安装有导热模组块，所述导热模组块上插设有柔性石墨连接片，所述导热模组块的两端对称开设有多个插槽，且柔性石墨连接片的一端插设在插槽内，用于将热量传递到导热模组块上，所述柔性石墨连接片的下端贴设有石墨导热片，且石墨导热片贴附在电子元器件的表面，使得电子元器件的热量通过石墨导热片传递到柔性石墨连接片上。
优选地，所述冷凝散热机构包括冷凝散热管，所述冷凝散热管的左端口插设在吸热腔的上顶壁左侧上，所述冷凝散热管的右端口插设在回流腔的上顶壁上，所述冷凝腔的左端安装有隔热板，且冷凝散热管的左端穿过隔热板安装，用于防止在左端口处形成冷凝回流现象，影响散热性能，所述冷凝散热管的下端插设有多个流通管，且多个流通管从左到右依次加长，多根所述流通管共同固定连接有主流管，使得主流管的左端高于右端，即在冷凝散热管内将冷凝成的液体通过流通管聚集到主流管内倾斜流进冷凝散热管的端口进入回流腔内。
优选地，所述发热腔内安装有导热基板，所述导热基板的侧面固定安装有导热片，且导热片穿过发热腔的侧壁在导热模组腔内与导热模组块固定连接，使得导热模组块的热量传递到导热基板上，所述导热基板的上端固定安装有多个散热片，多个所述散热片穿过发热腔的内壁位于吸热腔内。
优选地，所述吸热腔的内侧壁的下端开设有回流孔，且回流孔连通吸热腔和回流腔，所述吸热腔内灌注有冷媒液体，导热基板将热量传递到多个散热片上，冷媒液体吸收多个散热片上的热量气化进入冷凝散热管内，冷凝散热管冷凝的冷媒液体在回流腔内通过回流孔与吸热腔内的冷媒液体混合，循环散热。
优选地，所述冷凝腔的上底壁嵌设安装有第一防尘网，所述冷凝腔的侧壁上嵌设安装有第二防尘网，且第一防尘网连通风机盒和冷凝腔，且第二防尘网连通冷凝腔和外界空气。
本发明具有以下有益效果：
1、利用冷凝回流的方法将电子元器件的热量用于吸热腔内冷媒液体吸热气化，气化后的冷媒液体再由冷凝腔内的冷凝散热管被风机降温液化成冷媒液体回流到吸热腔内，循环降温，增加降温速度，且风机盒可安装在散热盒的上方，也可安装在散热盒的侧壁，减少散热装置厚度，降低电路板安装难度。
2、导热材料使用石墨导热片，石墨导热片能够弯曲成任意形状并贴附在电子元器件的表面，可对高发热电子元器件进行针对性散热，石墨导热片通过柔性石墨连接片连接，可不受电子元器件的大小和排布限制，与导热模组块连接，增加散热装置的灵活性，且适用性较广，适用于任何电子元器件散热。
3、导热模组块采用模组化设计，导热模组块的两端对称开设多个插槽，用于柔性石墨连接片插设在其中，使得从石墨导热片传递的热量快速传递到导热模组块上，可根据电路板上需要散热的电子元器件自由的选择柔性石墨连接片的数量、长度，避免造成能源浪费。
4、导热基板上设置多个散热片，多个散热片置于吸热腔内，导热模组块通过导热片与导热基板连接，导热模组块的热量通过导热片传递到导热基板上，导热基板通过多个散热片将热量传递到冷媒液体，多个散热片表面积较大，增加吸热的速度，使得散热速度更快。
综上所述，本发明结构设计合理，通过冷凝散热管、风机、吸热腔和回流腔形成冷凝回流结构，使得散热能够循环，且风机可固定在侧面，减少散热装置厚度，降低安装难度，石墨导热片和柔性石墨连接片能够连接贴附在任何电子元器件表面，增加装置的适用性以及针对性，导热模组块可根据需散热电子元器件数量，选择适合的柔性石墨连接片，减少能源损耗。
附图说明
图1为本发明提出的一种电子元器件高效散热装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种电子元器件高效散热装置的导热模组块部分放大图；
图3为本发明提出的一种电子元器件高效散热装置的冷凝散热管部分放大图；
图4为本发明提出的一种电子元器件高效散热装置的散热片部分放大图；
图5为实施例二的示意图。
图中：1散热盒、2发热腔、3吸热腔、4散热片、5主流管、6冷凝散热管、7冷凝腔、8风机盒、9第三防尘网、10风机、11第一防尘网、12第二防尘网、13流通管、14回流腔、15回流孔、16导热模组腔、17电子元器件、18柔性石墨连接片、19导热模组块、20导热基板、21插槽、22石墨导热片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
参照图1-4，一种电子元器件高效散热装置，包括散热盒1和电子元器件17，散热盒1的上端安装有风机盒8，风机盒8内安装有风机10，风机盒8的上顶壁上嵌设安装有第三防尘网9，散热盒1内分为冷凝腔7、吸热腔3、回流腔14、发热腔2和导热模组腔16，冷凝腔7内安装有冷凝散热机构；
导热模组腔16内安装有导热模组块19，导热模组块19上插设有柔性石墨连接片18，导热模组块19的两端对称开设有多个插槽21，且柔性石墨连接片18的一端插设在插槽21内，用于将热量传递到导热模组块19上，柔性石墨连接片18的下端贴设有石墨导热片22，且石墨导热片22贴附在电子元器件17的表面，使得电子元器件17的热量通过石墨导热片22传递到柔性石墨连接片18上。
冷凝散热机构包括冷凝散热管6，所述冷凝散热管6的左端口插设在吸热腔3的上顶壁左侧上，所述冷凝散热管6的右端口插设在回流腔14的上顶壁上，所述冷凝腔7的左端安装有隔热板，且冷凝散热管6的左端穿过隔热板安装，用于防止在左端口处形成冷凝回流现象，影响散热性能，冷凝散热管6的下端插设有多个流通管13，且多个流通管13从左到右依次加长，多根流通管13共同固定连接有主流管5，使得主流管5的左端高于右端，即在冷凝散热管6内将冷凝成的液体通过流通管13聚集到主流管5内倾斜流进冷凝散热管6的端口进入回流腔14内，冷凝腔7的上底壁嵌设安装有第一防尘网11，冷凝腔7的侧壁上嵌设安装有第二防尘网12，且第一防尘网11连通风机盒8和冷凝腔7，且第二防尘网12连通冷凝腔7和外界空气。
发热腔2内安装有导热基板20，导热基板20的侧面固定安装有导热片，且导热片穿过发热腔2的侧壁在导热模组腔16内与导热模组块19固定连接，使得导热模组块19的热量传递到导热基板20上，导热基板20的上端固定安装有多个散热片4，多个散热片4穿过发热腔2的内壁位于吸热腔3内，吸热腔3的内侧壁的下端开设有回流孔15，且回流孔15连通吸热腔3和回流腔14，吸热腔3内灌注有冷媒液体，导热基板20将热量传递到多个散热片4上，冷媒液体吸收多个散热片4上的热量气化进入冷凝散热管6内，冷凝散热管6冷凝的冷媒液体在回流腔14内通过回流孔15与吸热腔3内的冷媒液体混合，循环散热。
在本实施例中，根据电路板上需散热的电子元器件17的排布，选择合适的柔性石墨连接片18，将石墨导热片22贴附在电子元器件17的表面，然后将柔性石墨连接片18贴在石墨导热片22上，然后将柔性石墨连接片18的另一端插设在插槽21内，本散热装置的供电连接在电路板的低压直流供电线路上，电路板使用时，本散热装置的风机10启动，电子元器件17的热量通过石墨导热片22传递到柔性石墨连接片18上，然后传递到导热模组块19上，导热模组块19通过导热片将热量传递到导热基板20上，导热基板20将热量扩散到多个散热片4的表面，当温度达到冷媒液体的沸点后，吸热腔3内的冷媒液体吸收散热片4上的热量气化，从冷凝散热管6的左端口进入，进入冷凝散热管6内气化的冷媒液体在S形冷凝散热管6内流动，风机10转动使得气流从第二防尘网12向第一防尘网11流动，降低冷凝散热管6的温度，使得冷凝散热管6内气化的冷媒液体降温凝结成为液态的冷媒液体，液态的冷媒液体沿冷凝散热管6的管壁滑落至流通管13内，多个流通管13内的液态冷媒液体汇聚到主流管5内，因为主流管5向右倾斜，因此主流管5内液态的冷媒液体流到冷凝散热管6的右端口进入回流腔14内，在回流腔14内通过回流孔15与吸热腔3内的冷媒液体混合，一直循环散热，达到使电子元器件17降温的效果。
实施例二：
参照图5，本实施例提供的一种电子元器件高效散热装置其与实施例一基本一致，区别在于：
冷凝腔7的上底壁嵌设安装有第一防尘网11，冷凝腔7的侧壁上嵌设安装有第二防尘网12，且第一防尘网11连通冷凝腔7和外界空气，且第二防尘网12连通风机盒8和冷凝腔7，即风机盒8安装在冷凝腔7的外侧壁上，风机盒8安装在散热盒1的侧面降低了散热装置的厚度，降低电路板的安装难度。
在本实施例中，根据电路板上需散热的电子元器件17的排布，选择合适的柔性石墨连接片18，将石墨导热片22贴附在电子元器件17的表面，然后将柔性石墨连接片18贴在石墨导热片22上，然后将柔性石墨连接片18的另一端插设在插槽21内，本散热装置的供电连接在电路板的低压直流供电线路上，电路板使用时，本散热装置的风机10启动，电子元器件17的热量通过石墨导热片22传递到柔性石墨连接片18上，然后传递到导热模组块19上，导热模组块19通过导热片将热量传递到导热基板20上，导热基板20将热量扩散到多个散热片4的表面，当温度达到冷媒液体的沸点后，吸热腔3内的冷媒液体吸收散热片4上的热量气化，从冷凝散热管6的左端口进入，进入冷凝散热管6内气化的冷媒液体在S形冷凝散热管6内流动，风机10转动使得气流从第一防尘网11向第二防尘网12流动，降低冷凝散热管6的温度，使得冷凝散热管6内气化的冷媒液体降温凝结成为液态的冷媒液体，液态的冷媒液体沿冷凝散热管6的管壁滑落至流通管13内，多个流通管13内的液态冷媒液体汇聚到主流管5内，因为主流管5向右倾斜，因此主流管5内液态的冷媒液体流到冷凝散热管6的右端口进入回流腔14内，在回流腔14内通过回流孔15与吸热腔3内的冷媒液体混合，一直循环散热，同样达到使电子元器件17降温的效果，且装置厚度更薄，降低安装电路板难度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种电子元器件高效散热装置，包括散热盒(1)和电子元器件(17)，其特征在于，所述散热盒(1)的上端安装有风机盒(8)，所述散热盒(1)内分为冷凝腔(7)、吸热腔(3)、回流腔(14)、发热腔(2)和导热模组腔(16)，所述发热腔(2)内安装有导热基板(20)，所述导热基板(20)的侧面固定安装有导热片，所述导热基板(20)的上端固定安装有多个散热片(4)，所述吸热腔(3)的内侧壁的下端开设有回流孔(15)，且回流孔(15)连通吸热腔(3)和回流腔(14)，所述吸热腔(3)内灌注有冷媒液体，所述冷凝腔(7)内安装有冷凝散热机构，所述冷凝散热机构包括冷凝散热管(6)，所述冷凝散热管(6)的下端插设有多个流通管(13)，多根所述流通管(13)共同固定连接有主流管(5)，所述导热模组腔(16)内安装有导热模组块(19)，所述导热模组块(19)上插设有柔性石墨连接片(18)，所述柔性石墨连接片(18)的下端贴设有石墨导热片(22)，且石墨导热片(22)贴附在电子元器件(17)的表面。
2.根据权利要求1所述的一种电子元器件高效散热装置，其特征在于，所述冷凝腔(7)的上底壁嵌设安装有第一防尘网(11)，所述冷凝腔(7)的侧壁上嵌设安装有第二防尘网(12)。
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