CN110662406A - 一种相变换热装置 - Google Patents

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陈琦
于小龙
孙日思
王翠林
韩飞
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
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Abstract

本发明提供了一种相变换热装置，包括上安装板、下安装板和蜂窝状密闭相变单元，所述蜂窝状密闭相变单元位于所述上安装板、下安装板之间，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面与所述上安装板的下表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面与所述下安装板的上表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元内设有相变材料，所述上安装板的上表面排布有相变柱，所述相变柱内设有相变材料。本发明的有益效果是：可有效地加强相变换热装置内部的导热能力，同时增加了有效换热面积。

Description

一种相变换热装置
技术领域
本发明涉及换热装置，尤其涉及一种相变换热装置。
背景技术
由于电子装备的性能不断提高，电子设备组装密度随着元器件密度的增大而不断增大，其热流密度也在迅速增加，研究表明，部分组件芯片级的热流密度将会高达1000W/cm2 以上。电子装备尤其相控阵天线等高热流密度的电子装备的热设计问题日益突出。当电子设备工作时，高密度组装的发热器件发出大量热量从而产生很高的热流密度，对于电子设备的工作寿命以及可靠性都会产生巨大的威胁，如果各种元器件发出的热量不能及时散出，就会造成热量的积聚，导致各个电子装备中各元器件的工作温度超过器件的许可最大温度，从而大大降低电子装备工作的的可靠性。有研究表明，电子设备的失效率有55%是由温度超过了规定值而引起的。因此，电子装备的热设计已经成为电子装备设计中的一个非常重要的问题。
部分设备短期工作功耗大，且工作温度范围极窄，为有效控制此类设备的温度变化，有时采用相变储能装置。平板型相变储能装置存在有效换热面积小，导热性能差的缺点。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种相变换热装置。
本发明提供了一种相变换热装置，包括上安装板、下安装板和蜂窝状密闭相变单元，所述蜂窝状密闭相变单元位于所述上安装板、下安装板之间，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面与所述上安装板的下表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面与所述下安装板的上表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元内设有相变材料。
作为本发明的进一步改进，所述蜂窝状密闭相变单元主要由多个呈蜂窝状紧密排列的相变单元构成。
作为本发明的进一步改进，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面、下表面均为平面，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面、下表面、上安装板、下安装板平行设置，所述蜂窝状密闭相变单元平行于其上表面的横切面为蜂窝形。
作为本发明的进一步改进，所述上安装板的上表面排布有相变柱，所述相变柱内设有相变材料。
作为本发明的进一步改进，所述相变柱为圆柱形或长方体形状，所述相变柱的外壳为发黑处理的铝壳。
作为本发明的进一步改进，所述相变柱的排布方式采用向日葵种子排布方式，布点在两条逆顺螺线的交点上。
作为本发明的进一步改进，逆顺螺线的发散角为137.5°，逆顺螺线数取值为斐波那契数列的相邻两数，斐波那契数列满足以下定义：F(0)=0，F(1)=1，对于n≥2，F(n)= F(n-1)+ F(n-2)。
作为本发明的进一步改进，所述相变柱内的相变材料均匀掺杂高导热材料。
作为本发明的进一步改进，所述蜂窝状密闭相变单元的相变材料均匀掺杂高导热材料。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可有效地加强相变换热装置内部的导热能力，同时增加了有效换热面积。
附图说明
图1是本发明一种相变换热装置的示意图。
图2是本发明一种相变换热装置的蜂窝状密闭相变单元的排布图。
图3是本发明一种相变换热装置的相变柱的排布图。
图4是本发明一种相变换热装置的相变柱的排布图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种相变换热装置，包括上安装板2、下安装板1和蜂窝状密闭相变单元3，所述蜂窝状密闭相变单元3位于所述上安装板2、下安装板1之间，该装置呈三层结构，上层为上安装板2，中间层为蜂窝状密闭相变单元3，下层为下安装板1，又称平面安装板，所述蜂窝状密闭相变单元3的上表面与所述上安装板2的下表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元3的上表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元3的下表面与所述下安装板1的上表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元3的下表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元3内设有相变材料。
如图1至图4所示，所述蜂窝状密闭相变单元3主要由多个呈蜂窝状紧密排列的正六边形柱状的相变单元构成。
如图1至图4所示，所述蜂窝状密闭相变单元3的上表面、下表面均为平面，所述蜂窝状密闭相变单元3的上表面、下表面、上安装板、下安装板平行设置，所述蜂窝状密闭相变单元3平行于其上表面的横切面为蜂窝形，即正六边形。
如图1至图4所示，所述上安装板2的上表面排布有多根相变柱4，每根所述相变柱4内均设有相变材料，相变材料根据热控需要的相变点进行选择。
如图1至图4所示，所述相变柱4为圆柱形或长方体形状，所述相变柱4的外壳为发黑处理的铝壳，增强了热辐射换热能力。相变柱4外壳与上安装板2为一体结构。相变柱4能增加相变装置的换热面积，在辐射或对流热交换中都能加强换热。
如图1至图4所示，为了在有限面积上尽可能密集地排布相变柱，所述相变柱4的排布方式采用向日葵种子排布方式（如图3所示），布点在两条逆顺螺线的交点上（如图4所示）。
如图1至图4所示，逆顺螺线的发散角为137.5°，逆顺螺线数取值为斐波那契数列的相邻两数，斐波那契数列满足以下定义：F(0)=0，F(1)=1，对于n≥2，F(n)= F(n-1)+ F(n-2)。根据定义，逆顺螺线的数量可以为5、8或8、13等。根据换热量的大小，选择逆顺螺线的数量。当逆顺螺线数越多，它们的交点越多，相变柱4排布越密，能吸收的热量越多。
如图1至图4所示，所述相变柱4内的相变材料均匀掺杂高导热材料，所述蜂窝状密闭相变单元3的相变材料均匀掺杂高导热材料，如石墨烯、碳纳米管、金属粉等。
本发明提供的一种相变换热装置，通过蜂窝状密闭相变单元3和逆顺螺线式排布的相变柱4实现高效换热，可有效地加强相变换热装置内部的导热能力，同时增加了上表面的换热能力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种相变换热装置，其特征在于：包括上安装板、下安装板和蜂窝状密闭相变单元，所述蜂窝状密闭相变单元位于所述上安装板、下安装板之间，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面与所述上安装板的下表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面与所述下安装板的上表面紧密接触，所述蜂窝状密闭相变单元的下表面涂有导热脂，所述蜂窝状密闭相变单元内设有相变材料。
2.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述蜂窝状密闭相变单元主要由多个呈蜂窝状紧密排列的相变单元构成。
3.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述蜂窝状密闭相变单元的上表面、下表面均为平面，所述蜂窝状密闭相变单元的上表面、下表面、上安装板、下安装板平行设置，所述蜂窝状密闭相变单元平行于其上表面的横切面为蜂窝形。
4.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述上安装板的上表面排布有相变柱，所述相变柱内设有相变材料。
5.根据权利要求4所述的相变换热装置，其特征在于：所述相变柱为圆柱形或长方体形状，所述相变柱的外壳为发黑处理的铝壳。
6.根据权利要求4所述的相变换热装置，其特征在于：所述相变柱的排布方式采用向日葵种子排布方式，布点在两条逆顺螺线的交点上。
7.根据权利要求6所述的相变换热装置，其特征在于：逆顺螺线的发散角为137.5°，逆顺螺线数取值为斐波那契数列的相邻两数，斐波那契数列满足以下定义：F(0)=0，F(1)=1，对于n≥2，F(n)= F(n-1)+ F(n-2)。
8.根据权利要求4所述的相变换热装置，其特征在于：所述相变柱内的相变材料均匀掺杂高导热材料。
9.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述蜂窝状密闭相变单元的相变材料均匀掺杂高导热材料。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832001A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 建研建材有限公司 自调温相变储能板
CN201611994U (zh) * 2010-01-19 2010-10-20 深圳市冠普电子科技有限公司 一种液晶电视的散热结构
CN202101199U (zh) * 2011-04-22 2012-01-04 宜兴环特光电科技有限公司 一种led灯的铝制散热结构件
CN202757099U (zh) * 2012-08-24 2013-02-27 扬州乔恒电子有限公司 防水太阳能路灯控制器
CN104918459A (zh) * 2015-05-04 2015-09-16 哈尔滨工业大学 一种导热卫星壁板的制备方法
CN104949080A (zh) * 2015-06-22 2015-09-30 广东明路电力电子有限公司 蜂窝金属散热器及其加工工艺
CN206306960U (zh) * 2016-11-30 2017-07-07 深圳市沃特玛电池有限公司 电动车底盘护板
CN107835613A (zh) * 2017-10-10 2018-03-23 深圳航天东方红海特卫星有限公司 一种换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板
CN108102615A (zh) * 2018-01-24 2018-06-01 航天东方红卫星有限公司 一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法
CN105957848B (zh) * 2016-07-18 2019-01-29 株洲中车时代电气股份有限公司 一种具有集成热管的底板及其模块装置
CN109716054A (zh) * 2016-06-06 2019-05-03 热高国际公司 斐波那契优化径向热交换器
CN109742060A (zh) * 2019-01-18 2019-05-10 天津城建大学 一种组合低熔点合金的相变散热结构

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201611994U (zh) * 2010-01-19 2010-10-20 深圳市冠普电子科技有限公司 一种液晶电视的散热结构
CN101832001A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 建研建材有限公司 自调温相变储能板
CN202101199U (zh) * 2011-04-22 2012-01-04 宜兴环特光电科技有限公司 一种led灯的铝制散热结构件
CN202757099U (zh) * 2012-08-24 2013-02-27 扬州乔恒电子有限公司 防水太阳能路灯控制器
CN104918459A (zh) * 2015-05-04 2015-09-16 哈尔滨工业大学 一种导热卫星壁板的制备方法
CN104949080A (zh) * 2015-06-22 2015-09-30 广东明路电力电子有限公司 蜂窝金属散热器及其加工工艺
CN109716054A (zh) * 2016-06-06 2019-05-03 热高国际公司 斐波那契优化径向热交换器
CN105957848B (zh) * 2016-07-18 2019-01-29 株洲中车时代电气股份有限公司 一种具有集成热管的底板及其模块装置
CN206306960U (zh) * 2016-11-30 2017-07-07 深圳市沃特玛电池有限公司 电动车底盘护板
CN107835613A (zh) * 2017-10-10 2018-03-23 深圳航天东方红海特卫星有限公司 一种换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板
CN108102615A (zh) * 2018-01-24 2018-06-01 航天东方红卫星有限公司 一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法
CN109742060A (zh) * 2019-01-18 2019-05-10 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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