CN216432632U - 一种复合式相变热沉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复合式相变热沉，包括：第一腔体、第二腔体，所述第二腔体设置在所述第一腔体内，所述第一腔体内填充设置有第一填充物，所述第二腔体内填充设置有第二填充物，将热源设置在所述第一腔体的一侧。本申请提供的复合式相变热沉，在第一腔体中和第二腔体中分别填充第一填充物和第二填充物，第一填充物增加控温的可靠性和精确性，第二填充物弥补第一填充物熔点不确定和导热系数低的问题，同时灵活调节热沉的体积重量比，使复合相变热沉适应的温度范围更广，散热效果更好。

Description

一种复合式相变热沉

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种复合式相变热沉。

背景技术

在一些密闭空间且空间受限的发热元件，因其与空气间的对流微弱，传统的强制散热技术如风冷、水冷等如法完成热源与外界的热交换，仅依靠空气传导很难达到散热的目的。

专利(CN106052452A)公布了一种基于低熔点金属相变材料的复合式相变热沉，通过采用隔板的方式同时采用低熔点金属与石蜡制作复合相变热沉，一定程度上弥补了这一缺陷，但依然会因为导热系数低而带来局部温度分布不均，或对器件的瞬时热冲击响应慢等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种复合式相变热沉，解决了现有技术中复合相变热沉散热效果差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种复合式相变热沉，包括：第一腔体、第二腔体，所述第二腔体设置在所述第一腔体内，所述第一腔体内填充设置有第一填充物，所述第二腔体内填充设置有第二填充物，将热源设置在所述第一腔体的一侧。

在一些实施例中，上述第一填充物为液态金属相变材料，上述第二填充物为有机相变材料或无机非金属相变材料，上述第二填充物的密度小于第一填充物的密度。

在一些实施例中，上述第一腔体与热源之间设置有导热涂层。

在一些实施例中，上述第二腔体与上述第一腔体对应热源的一侧无直接接触，上述第二腔体与上述第一腔体对应热源的内壁之间通过骨架连接。

在一些实施例中，上述骨架的材质为金属或石墨。

在一些实施例中，上述第一腔体和第二腔体的材料为铜或铜合金或铝或铝合金。

在一些实施例中，上述第一腔体包括第一壳体和第一盖板，上述第一壳体的一侧设置第一开口，上述第一盖板设置在上述第一开口处，上述第一盖板与第一壳体焊接后形成第一腔体，上述第一盖板或第一壳体上设置有灌注口，上述灌注口中设置有封装堵头。

在一些实施例中，上述第一填充物和第二填充物中的相变材料种类均至少为两种。

在一些实施例中，上述第二腔体包括第二壳体和第二盖板，上述第二壳体的一侧第二开口，上述第二盖板设置在上述第二开口处，上述第二盖板与第二壳体焊接后形成第二腔体。

本申请有益效果如下：

本申请提供的复合式相变热沉，在第一腔体中和第二腔体中分别填充第一填充物和第二填充物，第一填充物增加控温的可靠性和精确性，第二填充物弥补第一填充物熔点不确定和导热系数低的问题，使复合相变热沉适应的温度范围更广，同时灵活调节热沉的体积重量比，散热效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的一种复合式相变热沉侧面剖视图；

图2为本申请提供的一种复合式相变热沉中第一腔体的结构示意图。

其中：1-第一腔体；11-壳体；12-盖板；13-灌注口；14-封装堵头；2-第二腔体；3-第一填充物；4-第二填充物；5-热源；6-骨架。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种复合式相变热沉，解决了现有技术中复合相变热沉散热效果差的技术问题。

本实用新型的实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

如图1所示，本实用新型为一种复合式相变热沉，包括：第一腔体1、第二腔体2，所述第二腔体2设置在所述第一腔体1内，所述第一腔体1内填充设置有第一填充物3，所述第二腔体2内填充设置有第二填充物4，将热源5设置在所述第一腔体1的一侧。

在第一腔体1中和第二腔体2中分别填充第一填充物3和第二填充物4，第一填充物3增加控温的可靠性和精确性，第二填充物4弥补第一填充物3熔点不确定和导热系数低的问题，同时灵活调节热沉的体积重量比，使复合相变热沉适应的温度范围更广，散热效果更好。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

具体的，所述第一腔体1和第二腔体2的材料为铜或铜合金或铝或铝合金，第一腔体1和第二腔体2的形状可随散热场景设置，优选设置热源5上面积大的平面上，便于热忱整体形状扁平化，减少占用空间；所述第一填充物3为液态金属相变材料，液态金属相变材料为Bi基、In基、Sn基、Zn基、Al基等在内的低熔点合金，所述第二填充物4为有机相变材料或无机非金属相变材料，可以理解的，第二填充物4为有机相变材料或无机盐或其他密度低、相变温度低的相变材料，本实施例中采用石蜡，所述第二填充物4的密度小于第一填充物3的密度，且第一填充物3和第二填充物4中的相变材料种类均至少为两种，使第一填充物3和第二填充物4的适应的温度范围更广，散热效果更好。

具体的，在第一腔体1与热源5之间设置有导热涂层，导热涂层可使用耐高温导热涂料或导热ALD(原子层沉积)涂层，导热涂层可填合热源5与第一腔体1外侧面之间的微小缝隙，进一步提高导热效率。

为了解决第二腔体2在第一腔体1中位置不稳定的问题，本申请提供一种复合式相变热沉，所述第二腔体2与所述第一腔体1对应热源5的内壁之间通过骨架6连接，具体的，所述骨架6的材质为金属或石墨。

将第一腔体1和第二腔体2通过骨架6连接，使第一腔体1和第二腔体2硬性连接，避免第二腔体2在第一腔体1内发生位移而影响散热效果，骨架6能保持第二腔体2完全由液态金属相变材料浸没，同时采用金属的骨架6，可进一步增强导热效果。

如图2所示，所述第一腔体1包括第一壳体11和第一盖板12，所述第一壳体11的一侧设置第一开口，所述第一盖板12与第一壳体11焊接后形成第一腔体1，所述盖板12或第一壳体11上设置有灌注口13，所述灌注口13中设置有封装堵头14，所述盖板12与热源5分别设置在所述壳体11相对的两侧。

所述第二腔体包括第二壳体和第二盖板，所述第二壳体的一侧第二开口，所述第二盖板设置在所述第二开口处，所述第二盖板与第二壳体焊接后形成第二腔体。

在制作过程中，首先将第二填充物装填到第二壳体中，将第二盖板与第二壳体焊接密封，将第二腔体通过骨架固定在第一壳体11内部，然后将第一盖板与第一壳体焊接密封，将第一填充物通过灌注口13装填到第一壳体11中，最后通过封装堵头14将灌注口13密封，使复合式相变热沉的密封效果更好，防止第一填充物和第二填充物发生泄漏。

盖板12与壳体11的固定结构不是本专利的设计要点，固定方式能够保证各腔体的密封性。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种复合式相变热沉，其特征在于，包括：第一腔体、第二腔体，所述第二腔体设置在所述第一腔体内，所述第一腔体内填充设置有第一填充物，所述第二腔体内填充设置有第二填充物，将热源设置在所述第一腔体的一侧。

2.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第一填充物为液态金属相变材料，所述第二填充物为有机相变材料或无机非金属相变材料，所述第二填充物的密度小于第一填充物的密度。

3.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第一腔体与热源之间设置有导热涂层。

4.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第二腔体与所述第一腔体对应热源的一侧无直接接触，所述第二腔体与所述第一腔体对应热源的内壁之间通过骨架连接。

5.如权利要求4所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述骨架的材质为金属或石墨。

6.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第一腔体和第二腔体的材料为铜或铜合金或铝或铝合金。

7.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第一腔体包括第一壳体和第一盖板，所述第一壳体的一侧设置第一开口，所述第一盖板设置在所述第一开口处，所述第一盖板与第一壳体焊接后形成第一腔体，所述第一盖板或第一壳体上设置有灌注口，所述灌注口中设置有封装堵头。

8.如权利要求2所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第一填充物和第二填充物中的相变材料种类均至少为两种。

9.如权利要求1所述的复合式相变热沉，其特征在于，所述第二腔体包括第二壳体和第二盖板，所述第二壳体的一侧第二开口，所述第二盖板设置在所述第二开口处，所述第二盖板与第二壳体焊接后形成第二腔体。

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