CN205049030U - 超高热传导散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超高热传导散热器，包括散热器主体以及容置于散热器主体内的导热介质，所述散热器主体具有至少一吸热面和至少一散热面，且所述散热器主体内设置有一密封腔，所述导热介质容置于所述密封腔内，所述密封腔为真空状态。该超高热传导散热器在作用时，其真空的密封腔内的液态导热介质在蒸发面上遇热后气化并流向散热面，并在散热面端冷凝释放出热能，液体再流回蒸发面，如此循环，形成一个热敏性极高的热导体，具有制作工艺简单，且体积小、重量轻、热阻小、导热系数高、成本低廉、节省材料损耗等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于热传导技术领域，具体涉及一种能够满足大功率散热需求的散热器。
背景技术
市面上常见的散热器种类有：纯铝散热器、纯铜散热器、铜铝散热器、陶瓷散热器以及热管散热器，其优缺点如下叙述：
一、优点：
1、纯铝散热器：其制作工艺简单，采用铝挤压技术，是最早期最为常见的散热器。
2、纯铜散热器：铜的热传导系数是铝的1.69倍，能够更快地将热量从热源中带走。
3、铜铝散热器：结合铜和铝各自优点，成为市场上高端散热器主流。
4、陶瓷散热器：导热系数220W/M·K优于纯铝202W/M·K，且抗氧化、耐腐蚀。
5、热管散热器：其导热系数优于纯铜。
二、缺点：
1、纯铝散热器：体积大、重量重，非常浪费材料。
2、纯铜散热器：成本高，加工难，且铜的熔点比铝高很多，不利于挤压成形等问题。
3、铜铝散热器：铜和铝之间的亲和力较差，如果接合处理不好，便会产生较大的介面热阻(即两种金属之间由于不充分接触而产生的热阻)。
4、陶瓷散热器：陶瓷导热系数220W/M·K劣于铜383.8W/M·K。
5、热管散热器：典型的热管由管壳、吸液芯(毛细多孔材料)和端盖组成，做散热器工艺复杂，成本高，热管中所使用的传热介质往往会造成管壳材料的腐蚀、溶解。
实用新型内容
为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种超高热传导散热器，以满足市场对散热器的需求，具有制作工艺简单，且体积小、重量轻、热阻小、导热系数高、成本低廉、节省材料损耗等优点。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超高热传导散热器，包括散热器主体以及容置于散热器主体内的导热介质，所述散热器主体具有至少一吸热面和至少一散热面，且所述散热器主体内设置有一密封腔，所述导热介质容置于所述密封腔内，所述密封腔为真空状态。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：
进一步地说，所述密封腔内且所述吸热面的背面设有蒸发面，所述导热介质于所述蒸发面受热并且于所述散热面散热。
进一步地说，所述蒸发面上具有若干蒸发凸起，以增加蒸发表面积。
进一步地说，所述散热面上具有若干散热片，以增加散热面积，从而提高热交换效率。
进一步地说，所述散热器主体为铝合金散热器主体，较佳为6系铝合金散热器主体或7系铝合金散热器主体。
进一步地说，所述散热片为铝合金散热片，较佳为6系铝合金散热片或7系铝合金散热片。
进一步地说，所述散热器主体具有底面、顶面和位于底面和顶面之间的侧面，所述底面的外侧为所述吸热面，所述底面的内侧为所述蒸发面，所述侧面和所述顶面两者至少之一为所述散热面。更进一步地说，较佳的是，所述散热器主体由上盖、下盖以及位于上盖和下盖之间的圆柱形的本体构成，下盖的底面的外侧为吸热面且底面的内侧为蒸发面，所述本体的圆柱面为散热面，所述圆柱面上且位于圆柱面的外侧设置有若干散热片。或，较佳的是，所述散热器主体为长方形，所述散热器主体的顶面为散热面，所述散热器主体的顶面上且位于顶面的外侧设置有若干散热片。
进一步地说，所述散热器主体上并且位于所述密封腔之外设置有出线孔槽和固定螺孔。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的超高热传导散热器在作用时，其真空的密封腔内的液态导热介质在蒸发面上遇热后迅速气化成热传导媒介，气态的热传导媒介在热扩散的动力下流向散热面，并在散热面端冷凝释放出热能，液体再沿着密封腔的内壁流回蒸发面，如此循环的过程，使热能快速传递于整个负压密封腔，负压密封腔内热阻趋近于零，再通过增大的外接面(可以任意形状)，形成较大的热递度迅速将热与外界交换，形成一个热敏性极高的热导体，从而达到热传递效果，其导热系数超过已知金属，约纯铜的40倍，比传统散热体节约材料4倍以上，重量减轻6倍以上。本实用新型超高热传导散热器具有制作工艺简单，且体积小、重量轻、热阻小、导热系数高、成本低廉、节省材料损耗等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的超高热传导散热器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1中的上盖的剖视结构示意图；
图3为本实用新型实施例1中的上盖的外表面结构示意图；
图4为本实用新型实施例1中的上盖的内表面结构示意图；
图5为本实用新型实施例1中的圆柱形的本体及其上的散热片的结构示意图；
图6为本实用新型实施例1中的下盖的剖视结构示意图；
图7为本实用新型实施例1中的下盖的底面外侧结构示意图；
图8为本实用新型实施例1中的下盖的底面内侧结构示意图；
图9为本实用新型实施例2的超高热传导散热器的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例1：一种超高热传导散热器，如图1-图8所示，包括一铝合金的散热器主体，该铝合金的散热器主体包括一圆柱形的本体100、一下盖110和一上盖120，下盖110的底面外侧为吸热面111，下盖110的底面内侧为蒸发面112，蒸发面112上配置有若干蒸发凸起113，以增加蒸发表面积。本体100的圆柱面101为散热面，在圆柱面101上设置有若干散热片102。散热器主体及散热片采用6系铝合金制成。
在铝合金散热器主体内设置一圆柱形的负压的密封腔130，圆柱形的负压的密封腔130内部须连通。圆柱形的负压的密封腔130内填充有液态导热介质150，液态导热介质150在常温液态时的重量为超高热传导散热器总重量的4.3％。
所述液态导热介质由二甲基甲酮和降解液组成，以液态导热介质的总质量百分比计，所述二甲基甲酮含量为50％-90％，所述降解液含量为10-50％，其中，所述降解液由乙醇、去离子水、丙二酸、三乙醇胺、防蚀阻垢剂和染色剂组成，以降解液的总质量百分比计，其含量如下：
乙醇：20％-35％；
去离子水：64％-79％；
丙二酸：0.02％；
三乙醇胺0.2％；
防蚀阻垢剂：0.1％-1％；
染色剂：0.1％。
本实施例的超高热传导散热器的制作方式，包括下述步骤：
步骤一、液态导热介质的制备：将乙醇、去离子水、丙二酸、三乙醇胺、防蚀阻垢剂和染色剂按比例混合后制成降解液；然后，将降解液和二甲基甲酮按比例利用共混法制备液态导热介质；
步骤二、散热器主体的制备：采用瞬间高温热熔焊技术将上盖、下盖以及本体组合成一体成型的散热器主体；
步骤三、超高热传导散热器的制备：在上盖120预留一个直径为0.7-20mm的注液眼140，将步骤一制得的所述液态导热介质通过该注液眼140注入步骤二所制得的所述散热器主体的密封腔130内后，利用排气法将所述散热器主体的密封腔内形成1.3×(10-1～10-4)Pa的负压，然后将注液眼140密封。
本实施例的超高热传导散热器的作用原理如下：本实用新型的液态导热介质在30℃及以上可以气化成热传导媒介。本实施例的超高热传导散热器在作用时，其负压的密封腔内的液态导热介质150在蒸发面112及蒸发凸起113上受热后，迅速气化成热传导媒介并且弥漫于整个负压的密封空腔130内，并与圆柱面101进行热传导散热，并在圆柱面101端冷凝释放出热能，液体再沿着密封腔130的内壁流回蒸发面112，如此循环的过程，使热能快速传递于整个负压密封腔，负压密封腔内热阻趋近于零，再通过散热片102，形成较大的热递度迅速将热与外界交换，形成一个热敏性极高的热导体，从而达到高效的热传递效果。
本实施例的超高热传导散热器用以制作LED散热器或高密度集成电路板散热器，在超高热传导散热器的铝合金散热器主体外，在不破坏负压密封腔的前提下，可以任意设置一些出线孔槽和固定螺孔。
实施例2：一种超高热传导散热器，如图9所示，包括一长方形的铝合金的散热器主体200，散热器主体200的底面外侧为吸热面201，底面内侧为蒸发面202，该蒸发面202上配置有若干蒸发凸起203，以增加蒸发表面积。散热器主体200的顶面为散热面204，在该散热面204上设置有若干散热片205。散热器主体200和散热片205采用6系铝合金制成。
在长方形的铝合金的散热器主体200内设置一长方形的负压的密封腔210，密封腔210内部须连通，密封腔210内填充有液态导热介质220，液态导热介质在常温液态时的重量为超高热传导散热器总重量的3.6％。
所述液态导热介质由二甲基甲酮和降解液组成，以液态导热介质的总质量百分比计，所述二甲基甲酮含量为50％-90％，所述降解液含量为10-50％，其中，所述降解液由乙醇、去离子水、丙二酸、三乙醇胺、防蚀阻垢剂和染色剂组成，以降解液的总质量百分比计，其含量如下：
乙醇：20％-35％；
去离子水：64％-79％；
丙二酸：0.02％；
三乙醇胺0.2％；
防蚀阻垢剂：0.1％-1％；
染色剂：0.1％。
本实施例的超高热传导散热器的制作方式，包括下述步骤：
步骤一、液态导热介质的制备：将乙醇、去离子水、丙二酸、三乙醇胺、防蚀阻垢剂和染色剂按比例混合后制成降解液；然后，将降解液和二甲基甲酮按比例利用共混法制备液态导热介质；
步骤二、散热器主体的制备；
步骤三、超高热传导散热器的制备：在长方形的铝合金的散热器主体200的侧面预留一个直径为0.7-20mm的注液眼230，将步骤一制得的所述液态导热介质220通过该注液眼230注入步骤二所制得的所述散热器主体的密封腔210内后，利用排气法将所述散热器主体的密封腔内形成1.3×(10-1～10-4)Pa的负压，然后将注液眼230密封。
本实施例的超高热传导散热器的作用原理如下：本实用新型的液态导热介质在30℃及以上可以气化成热传导媒介。本实施例的超高热传导散热器在作用时，其负压的密封腔内的液态导热介质220在蒸发面202及蒸发凸起203上受热后，迅速气化成热传导媒介并且弥漫于整个负压的密封空腔210内，并与散热面204进行热传导散热，并在散热面204内面冷凝释放出热能，液体再沿着密封腔210的内壁流回蒸发面202，如此循环的过程，使热能快速传递于整个负压密封腔，负压密封腔内热阻趋近于零，再通过散热片205，形成较大的热递度迅速将热与外界交换，形成一个热敏性极高的热导体，从而达到高效的热传递效果。
本实施例的超高热传导散热器用以制作LED散热器或高密度集成电路板散热器，在超高热传导散热器的铝合金散热器主体外，在不破坏负压密封腔的前提下，可以任意设置一些出线孔槽和固定螺孔。
Claims (10)
1.一种超高热传导散热器，其特征在于：包括散热器主体以及容置于散热器主体内的导热介质，所述散热器主体具有至少一吸热面和至少一散热面，且所述散热器主体内设置有一密封腔，所述导热介质容置于所述密封腔内，所述密封腔为真空状态。
2.如权利要求1所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述密封腔内且所述吸热面的背面设有蒸发面，所述导热介质于所述蒸发面受热并且于所述散热面散热。
3.如权利要求2所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述蒸发面上具有若干蒸发凸起。
4.如权利要求1所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热面上具有若干散热片。
5.如权利要求1所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热器主体为铝合金散热器主体。
6.如权利要求4所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热片为铝合金散热片。
7.如权利要求2所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热器主体具有底面、顶面和位于底面和顶面之间的侧面，所述底面的外侧为所述吸热面，所述底面的内侧为所述蒸发面，所述侧面和所述顶面两者至少之一为所述散热面。
8.如权利要求7所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热器主体由上盖、下盖以及位于上盖和下盖之间的圆柱形的本体构成，下盖的底面的外侧为吸热面且底面的内侧为蒸发面，所述本体的圆柱面为散热面，所述圆柱面上且位于圆柱面的外侧设置有若干散热片。
9.如权利要求7所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热器主体为长方形，所述散热器主体的顶面为散热面，所述散热器主体的顶面上且位于顶面的外侧设置有若干散热片。
10.如权利要求1至9中任一项所述的超高热传导散热器，其特征在于：所述散热器主体上并且位于所述密封腔之外设置有出线孔槽和固定螺孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160224 Termination date: 20161013 |