CN202601806U

CN202601806U - 一种自散热器件

Info

Publication number: CN202601806U
Application number: CN 201220124677
Authority: CN
Inventors: 青勇
Original assignee: Cmt Electronic Co ltd
Current assignee: Cmt Electronic Co ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-03-29

Abstract

本实用新型提供了一种自散热器件，包括器件本体、位于器件本体表面的边框以及位于边框上的防水密封层，所述防水密封层与边框和器件本体共同形成密闭的散热腔，所述散热腔内设置有散热件，所述散热件包括位于器件本体上的吸附性载体以及吸附于所述吸附性载体上的微胞囊散热剂。本实用新型提供的自散热器件散热效果好，提高了器件本体的寿命及使用的安全性；并且该自散热器件使用多次后，自散热效果仍然优异。

Description

一种自散热器件

技术领域

本实用新型涉及一种自散热器件。

背景技术

目前，人类对各种能源的利用程度越来越高，使人类活动变得越来越方便，但同时，在对各种能源的利用过程中，都不可避免的会产生大量热量，例如电子元器件发热、机械部件的摩擦生热等，其中以电子器件工作过程中的发热问题最为普遍。而这部分热量积蓄到一定程度对器件本身会产生较大负面影响，甚至产生安全问题。

以日常生活中普遍使用的电池为例，电池在工作过程中会不断发热，随着热量的积蓄，电池温度升高，而电池温度的升高会导致电池容量的下降，严重影响了电池的性能和寿命。而作为动力电池由于在使用过程中需要经常进行大电流的充放电，电池发热的问题更加显著。同时，电池的不当操作，例如过度充放电、短路等也会导致电池温度迅速升高。如果热量不能及时的散发掉，会使电池内部温度急剧上升，影响电解液、正、负极活性物质及粘结剂的稳定性，进而影响电池的电化学性能，严重时甚至会导致电池爆炸，存在安全隐患。

现有技术中，对电子器件进行降温的方式通常为风冷，但是风冷通常只能将器件冷却至环境温度，并且需要另外对器件结构进行设计，而且风冷的冷却速度慢，对于如电池过充等问题导致的温度急剧上升的冷却效果差，不能有效的防止电池温度过高导致的爆炸等安全问题。

实用新型内容

为克服现有技术中器件散热效果差的问题，本实用新型提供了一种自散热器件，其自散热效果好，能有效抑制器件的温度上升；并且该自散热器件多次循环使用后，自散热效果仍然优异。

本实用新型公开的自散热器件包括器件本体，所述器件本体表面设有边框，所述边框与器件本体形成散热腔，所述散热腔内设置有散热件，所述散热件包括位于器件本体上的吸附性载体以及吸附于所述吸附性载体上的微胞囊散热剂。

本实用新型中，上述吸附有微胞囊散热剂的吸附性载体形成于器件本体表面，当器件本体发热时，位于器件本体表面的散热件能迅速将热量吸收，有效的降低了器件本体的温度，保证了器件本体的使用性能及安全性；同时，上述结构可在保证散热效果的前提下，大大提高散热件的循环使用次数，使该自散热器件多次循环使用后，自散热效果仍然优异。

附图说明

图1是本实用新型提供的自散热器件的俯视图。

图2是本实用新型提供的自散热器件的A-A向剖视图。

其中，1、器件本体；2、散热件；3、导热胶层；4、边框；5、防水密封层。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开的自散热器件包括器件本体、位于器件本体表面的边框以及位于边框上的防水密封层，所述防水密封层与边框和器件本体共同形成密闭的散热腔，所述散热腔内设置有散热件，所述散热件包括位于器件本体上的吸附性载体以及吸附于所述吸附性载体上的微胞囊散热剂。

本实用新型所采用的微胞囊散热剂可以为现有技术中公知的微胞囊散热剂，可通过商购得到。也可以自行配置。

对于上述微胞囊散热剂，若自行配置，则该微胞囊散热剂包括碳原子数为12-18的烷氧基叔胺、碳原子数为6-12的脂肪酸、碳原子数为7-12的脂肪醇和水。其中，所述烷氧基叔胺具有的碳原子数为12-18，优选情况下，本实用新型中采用的烷氧基叔胺为碳原子数为12-18的乙氧基叔胺，具体的，所述烷氧基叔胺选自乙氧基牛脂胺、乙氧基椰子胺、乙氧基醚胺、乙氧基丙烯二胺中的一种或多种。进一步优选的，烷氧基叔胺中烷氧基含量为2-10mol/mol。当烷氧基叔胺中烷氧基的含量在上述范围内时，对提高散热效果更有利。

上述各种烷氧基叔胺均可为化学领域公知的物质，可通过商购得到，例如所述乙氧基椰子胺又称乙氧基化椰子脂肪胺或椰子胺聚氧乙烯醚。为透明液体，在矿物油、苯、三缩四乙二醇中可形成透明溶液；在水中形成浑浊液。阳离子表面活性剂。所述乙氧基椰子胺在化学工业中通常用作起始原料，如制造染料和纺织品助剂、矿物油添加剂、杀虫剂、农药、化妆品基质或胶黏剂等。具体可由椰子胺与环氧乙烷加成制得。

本实用新型中，微胞囊散热剂中的烷氧基叔胺的含量可以在较大范围内变动，优选情况下，以体积份数计，烷氧基叔胺的含量为0.02-2%，进一步优选为0.2-2%。可以理解，当采用的烷氧基叔胺包括以上各种物质中的多种时，上述含量为各种烷氧基叔胺的总量。

所述碳原子数为6-12的脂肪酸为现有技术中公知的，优选情况下，所述脂肪酸为壬酸和/或辛酸。正如本领域技术人员所知晓的，辛酸可以为正辛酸和/或异辛酸，本实用新型中采用正辛酸或异辛酸均可。同样的，壬酸采用正壬酸和/或异壬酸均可。上述辛酸或壬酸均可通过商购得到。

上述脂肪酸在微胞囊散热剂中的含量同样可以在较大范围内变动，优选情况下，以体积份数计，脂肪酸的含量为0.005-0.71%，进一步优选为0.05-0.71%。同样的，当采用的脂肪酸包括以上各种物质中的多种时，上述含量为各种脂肪酸的总量。

本实用新型公开的微胞囊散热剂中，采用的脂肪醇为碳原子数为7-12的脂肪醇，本领域通常理解为高级脂肪醇，本实用新型中，优选情况下，所述脂肪醇为辛醇和/或癸醇，如本领域知晓的，辛醇可以为正辛醇和/或异辛醇，癸醇可以为正癸醇和/或异癸醇。

上述脂肪醇在微胞囊散热剂中的含量同样可以在较大范围内变动，优选情况下，以体积份数计，脂肪醇的含量为0.005-0.29%，进一步优选为0.05-0.29%。更优选情况下，所述脂肪醇包括正辛醇和正癸醇，以脂肪醇的体积为100份计，所述脂肪醇中正辛醇的含量为40-60%，正癸醇的含量为60-40%。同样的，当采用的脂肪醇包括以上各种物质中的多种时，上述含量为各种脂肪醇的总量。

同时，上述微胞囊散热剂中还含有水，优选情况下，以体积份数计，水的含量为97-99.7%。

本实用新型公开的微胞囊散热剂中，具有特定数量碳原子数的烷氧基叔胺、脂肪酸和脂肪醇使其具有一定的链段长度。当烷氧基叔胺、脂肪酸和脂肪醇分散于的水中时，能够将水分散成大量的小水滴，小水滴外部包裹着烷氧基叔胺、脂肪酸和脂肪醇分子，其有机链段伸向远离小水滴的方向，当该部分有机链段接触到热量时，能迅速将热量吸收并传递给小水滴，使小水滴可以达到汽化的状态，从而将有机链段上的热量带走。而外部包裹有有机分子的小水滴又分散于水中，当小水滴达到汽化的状态时，热量又被其他部分的水吸收，使即将汽化的小水滴回复到稳定的液态，而热量被迅速的带走。微胞囊散热剂内部的这种循环的蒸发/冷凝状态变化过程吸收了大量的能量导致了快速的散热，从而能对器件本体进行快速的散热降温。

进一步的，所述微胞囊散热剂中还包括低级醇，所述低级醇选自乙醇、丙醇或丁醇中的一种或多种；以微胞囊散热剂的体积份数计，所述微胞囊散热剂中低级醇的含量小于0.5%。通过添加所述低级醇一方面有利于微胞囊散热剂中各组分的均匀分散，同时对提高热传导，提高散热效果非常有利。

对于本实用新型中采用的微胞囊散热剂，优选情况下，其比重为0.98-1g/cm³，pH为6.9-7.1。当微胞囊散热剂满足上述条件时，对提高微胞囊散热剂在吸附性载体上的附着以及扩大其使用范围有利。

根据本实用新型，吸附性载体上的微胞囊散热剂的含量在较大范围内变化时，均能保证其散热效果。优选情况下，所述吸附性载体上微胞囊散热剂的含量为1.5-5g/cm³。当吸附性载体中的微胞囊散热剂的含量在上述范围内时可使其散热效果更好，同时微胞囊散热剂能吸附性载体上更稳定。

本实用新型公开的吸附性载体可以为现有技术中的各种具有吸附性的材料，优选情况下，所述吸附性载体为吸附性纤维布，例如可以为吸水纸或吸水棉，上述吸水纸或吸水棉均为吸附性植物纤维，能很好的保证微胞囊散热剂在其中的分散附着。上述吸附性载体可通过商购得到。可以理解的，为了达到本实用新型的目的，本领域技术人员可采用与上述吸附性纤维布类似的其他材料。

对于吸附性载体，其厚度可以在较大范围内变动，优选情况下，所述吸附性载体的厚度为0.4-2mm。

进一步优选情况下，所述吸附性载体的面密度为77-87g/m²。发明人发现，当采用的吸附性载体的面密度在上述范围内并且吸附性载体上微胞囊散热剂的含量为1.5-5g/cm³时，可更稳定的吸附微胞囊散热剂，保证散热效果，同时，可有效的防止微胞囊散热剂散热降温过程中的汽化，大大提高了散热件的使用寿命。

对于本实用新型公开的边框，其作用为与防水密封层形成密闭的散热腔。为达到上述目的，本领域技术人员可根据需要选用现有技术中的各种材料，为了使边框更方便的在器件本体上附着，优选情况下，所述边框为改型丙烯酸。可以理解的，上述边框用于形成散热腔，其厚度不小于散热件的厚度即可，优选情况下，所述边框的厚度为0.02-5mm。而对于所述边框的宽度，则没有限制，本领域技术人员可根据所需散热的器件本体的尺寸以及散热件的尺寸进行调节。

根据本实用新型，上述防水密封层用于形成所述密闭的散热腔，该防水密封层可防止水蒸汽穿过。上述防水密封层可采用现有技术中具有防水性能的膜，例如所述防水密封层可以为聚乙烯或聚丙烯。其厚度也没有特别限制，优选情况下，所述防水密封层厚度为0.01-2mm。上述防水密封层可通过商购得到。

本实用新型通过在边框上设置防水密封层，使散热件能被密封于散热腔内。散热件可将器件本体产生的热量快速吸收，降低其温度。如本领域公知的，空气的流通可加快空气中热量的交换和传播，从而利于散热，空气流通得越快，散热越快。然而，在本实用新型中，发明人发现，设置该防水密封层后，将散热件与外界隔绝开，极大的降低了空气的对流和热量的交换，但是，散热件对器件本体的散热效果和散热效率的并未发生变化。同时，通过设置防水密封层形成密闭的散热腔，可大大降低吸附性载体上的微胞囊散热剂的流失，对于增加自散热器件的循环使用次数非常有利。

根据本发明，优选情况下，所述防水密封层与散热件之间存在间隙。发明人发现，当散热腔的容积大于散热件的体积时，一方面，密闭的散热腔可防止微胞囊散热剂的流失，同时，散热腔内多余的空间可容纳微胞囊散热剂吸热过程中水分汽化产生的水蒸气，水从液态变为气态需吸收大量的热，对提高散热效果十分有利，并且汽化后的水蒸气仍保存于散热腔内，当水蒸气再次液化后可再次被吸附性载体，进而重复使用。

作为对本实用新型的进一步改进，本实用新型公开的自散热器件的吸附性载体和器件本体之间具有导热胶层。通过该导热胶层将散热件和器件本体牢固衔接，同时，该导热胶层的加入并不会导致散热性能的下降。

为了更好的保证散热效果，优选情况下，所述导热胶为玻璃纤维，其导热系数为1.2-1.4W/m-k。上述导热胶层只需将散热件器件本体粘结即可，对其厚度没有太大要求，优选情况下，所述导热胶层的厚度为0.05-0.4mm。上述导热胶可通过商购得到。

上述导热胶层的设置可以有多种方式，例如所述可以讲导热胶层设置于器件本体表面，所述边框、散热件均设置于导热胶层上；或者，也可以将导热胶层设置于器件本体表面，所述边框设置于导热胶层边沿，散热件设置于边框内，并位于导热胶层上。本领域技术人员可根据需要自行选择导热胶层的设置方式，其设置方式的不同不会对自散热器件的功能和效果产生实质影响。

可以理解的，当本实用新型公开的自散热器件包括导热胶层时，所述散热腔由器件本体上的导热胶层、边框和防水密封层形成。

本实用新型公开的自散热器件覆盖范围非常广，其中器件本体可以为各种需要散热的器件，例如电池、线路板、LED等均可。

同时，本实用新型还公开了上述自散热器件的制备方法，包括在器件本体表面制作边框；将微胞囊散热剂附着于吸附性载体上，得到散热件；然后将散热件设置于器件本体上的边框内；再在边框上覆盖防水密封层，形成内部密封有散热件的散热腔。

上述制备边框的方法没有特别，可以直接采用黏贴的方式将用于制备边框的材料附着于器件本体表面。例如，可以采用双面薄胶带（tesa4972，改性丙烯酸胶黏剂）黏贴于器件本体表面。

然后，根据吸附性载体的面积，获得一定的微胞囊散热剂，然后将微胞囊散热剂通过滴或浸的方法附着于吸附性载体上，形成散热件。其中，选用的吸附性载体和微胞囊散热剂以及各种物质的用量如前所述，在此不再赘述。

然后将散热件设置于器件本体上的边框内，再采用防水密封层将散热件密封于散热腔内。上述方法同样没有什么特别，例如，边框采用上述改性丙烯酸胶黏剂，直接将防水密封层黏贴于所述边框上即可。

进一步的，为了提高自散热器件的稳定性，还可在散热件和器件本体之间设置导热胶层，具体可以为：在器件本体上形成导热胶层，然后将边框设置于导热胶层上；或者将边框设置于导热胶层边沿，然后将散热件设置的边框内的导热胶层上。

可以理解，当将边框设置于导热胶层上时，边框、散热件均设置于导热胶层上。当将边框设置于导热胶层边沿，然后将散热件设置的边框内的导热胶层上时，仅散热件位于导热胶层上。

在器件本体上形成导热胶层的方法是公知的，如可以将导热胶涂覆于器件本体上，或采用导热胶布，将导热胶布黏贴于器件本体上。

可以理解的，本领域技术人员还可以采用与上述类似的制备方法，例如：在器件本体表面制作边框；然后将吸附性载体设置于器件本体上的边框内，将微胞囊散热剂附着于吸附性载体上；再在边框上覆盖防水密封层，形成内部密封有散热件的散热腔。

所述将吸附性载体设置于器件本体上的方法和将微胞囊散热剂附着于吸附性载体上的方法与前述方法相同。

同样，还可以在吸附性载体和器件本体之间设置导热胶层，具体方法如前所述。在制作所述边框之前，先在器件本体上形成导热胶层，然后将边框设置于导热胶层上；或者将边框设置于导热胶层边沿，然后将吸附性载体设置的边框内的导热胶层上。

通过以上方法即可制备得到本实用新型公开的自散热器件，其具体结构如图1和图2所示。其中，作为器件本体1的表面附着有导热胶层3，导热胶层3表面粘附有散热件2。同时，导热胶层3上具有边框4，边框4上具有防水密封层5。器件本体1上的导热胶层3、边框4、防水密封层5共同形成了一密闭的散热腔，散热件3位于该散热腔内。器件本体1发热产生的热量经过导热胶层3传导至散热件2，由散热件2进行冷却散热。

可以理解的，上述结构的自散热器件为优选方式，根据本实用新型，导热胶层3也可以去除，即所述自散热器件只包括器件本体1以及位于其表面的散热件2。

对于上述自散热器件，优选情况下，散热件2面积小于器件本体1的表面积。进一步的，当含有导热胶层3时，导热胶层3的面积不小于散热件2的面积，且小于器件本体1的表面积。更优选为导热胶层3和散热件2的面积相等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种自散热器件，其特征在于，包括器件本体、位于器件本体表面的边框以及位于边框上的防水密封层，所述防水密封层与边框和器件本体共同形成密闭的散热腔，所述散热腔内设置有散热件，所述散热件包括位于器件本体上的吸附性载体以及吸附于所述吸附性载体上的微胞囊散热剂。

2.根据权利要求1所述的自散热器件，其特征在于，所述吸附性载体为吸附性纤维布，其面密度为77-87g/m²，厚度为0.4-2mm。

3.根据权利要求1所述的自散热器件，其特征在于，所述边框为改性丙烯酸。

4.根据权利要求1或3所述的自散热器件，其特征在于，所述边框的厚度为0.02-5mm。

5.根据权利要求1所述的自散热器件，其特征在于，所述防水密封层与散热件之间存在间隙。

6.根据权利要求1或5所述的自散热器件，其特征在于，所述防水密封层为聚乙烯或聚丙烯。

7.根据权利要求6所述的自散热器件，其特征在于，所述防水密封层厚度为0.01-2mm。

8.根据权利要求1所述的自散热器件，其特征在于，所述吸附性载体和器件本体之间具有导热胶层。

9.根据权利要求1或8所述的自散热器件，其特征在于，所述器件本体表面设置有导热胶层，所述边框和散热件设置于导热胶层上。

10.根据权利要求1所述的自散热器件，其特征在于，所述器件本体为电池、线路板、LED中的一种。