JP7118304B1 - 合金材料の特殊な水路設計の放熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合金材料の特殊な水路設計の放熱台を提供する。【解決手段】サンプル載置台、前記サンプル載置台に当接して設けられたグラフェン加熱構造、前記グラフェン加熱構造に当接して設けられた放熱構造及び前記放熱構造を被覆するための保護カバーを含み、前記放熱構造は前記グラフェン加熱構造に当接する放熱台及び放熱台と連通する放熱ダクトを含み、前記放熱台の中間部位に水管貫通溝が開設されており、前記水管貫通溝内に放熱ダクトが嵌合されており、前記放熱台の内部に複数の水路環状溝が開設されており、前記水路環状溝は前記水管貫通溝と連通する。本発明によれば、ダイヤモンドの大電力の場合の放熱需要を満たすことができ、かつコストが高くない。【選択図】図２

Description

本発明は、ダイヤモンドの技術分野に関し、特に合金材料の特殊な水路設計の放熱装置に関する。

ダイヤモンドフィルムはその優れた性能で２１世紀の新型機能材料になった。２０世紀８０年代初頭以来、世界各国で広く重視され、ダイヤモンドフィルムが有する一連の優れた性能が自然界におけるダイヤモンドに非常に近く、最も高い硬度、高い弾性率、極めて低い摩擦係数、極めて高い熱伝導率、高い室温抵抗率、優れた絶縁性能を有し、また高い電子及び正孔移動率を有し、かつ広い光波帯範囲内で透明であり、高いバンドギャップを有し、新世代の機能半導体材料になった。同時にそれは優れた耐酸耐アルカリ、耐食性を有し、優れた耐食材料である。電極材料として、それが通常の金属電極と異なり、その表面の共有結合構造、広帯域ギャップとドーピングなどにより、性能が従来のグラッシーカーボン、熱分解黒鉛及び他の形態の電極より大幅に優れている。ダイヤモンドフィルム電極は非常に広い電位窓を有し、非常に小さい背景電流、非常に高い化学的及び電気化学的安定性を有し、有機物と生体化合物の吸着がなく、その電気化学応答が長期間内に安定し、耐腐食等であり、有毒有機化合物の電気化学処理、高感度有害化合物の検出及び分析に用いることができ、特に微小電極は生体細胞組織における核酸及び微量成分の測定及び監視に用いることができる。ダイヤモンドと水媒体との間の有効障壁が３Ｖ（活性化炭素が１Ｖである）に達し、高容量比のコンデンサを製造するために用いることができる。更に、小型ダイヤモンド電極の安定性により、わずかな容量性漏れ電流及びオーム抵抗の変化のみが存在し、したがって、マイクロ秒の時間スケールで、電圧測定を介して急速な動的プロセスを研究することができる。これらの力学、電気学、熱学、音響学、光学、耐腐食等の各種類の優れた性能を一体に集めるフィルム材料は将来のグローバル応用分野において強力な生命力を示す。従来のダイヤモンドが成長する過程において、放熱台は大電力の動作状況で要求を満たすことができず、放熱台の効果が良くない。

従来技術に存在する不足に対し、本発明の目的は合金材料の特殊な水路設計の放熱装置を提供することであり、ダイヤモンドの大電力の場合の放熱需要を満たすことができ、かつコストが高くない。

本発明の上記目的及び他の利点を実現するために、合金材料の特殊な水路設計の放熱装置を提供し、
サンプル載置台、前記サンプル載置台に当接して設けられたグラフェン加熱構造、前記グラフェン加熱構造に当接して設けられた放熱構造及び前記放熱構造を被覆するための保護カバーを含み、
前記放熱構造は前記グラフェン加熱構造に当接する放熱台及び放熱台と連通する放熱ダクトを含み、前記放熱台の中間部位に水管貫通溝が開設されており、前記水管貫通溝内に放熱ダクトが嵌合されており、
前記放熱台の内部に複数の水路環状溝が開設されており、前記水路環状溝は前記水管貫通溝と連通する。

好ましくは、前記グラフェン加熱構造は第１グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材に貼り合わせて設けられた第２グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材との間に設けられた薄型電熱線とを含む。

好ましくは、前記放熱台の外周の一回りに固定溝が設けられており、前記固定溝内に保護カバーが嵌合されている。

好ましくは、複数の前記水路環状溝の間は隣接して設けられ、かつ水路環状溝は前記放熱台の端面に沿って環状に配列される。

好ましくは、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の中間部位にそれぞれ第１貫通孔が開設されており、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の第１貫通孔が対応して設けられる。

好ましくは、前記放熱台の中間部位に１つの第２貫通孔が開設されており、前記第２貫通孔が第１貫通孔に対応して設けられて１つの通路を形成する。

好ましくは、前記放熱台の材質はいずれも銅錫合金材料であり、前記サンプル載置台の材料はＭＴ合金である。

本発明は従来技術に比べ、その有益な効果が以下のとおりである。グラフェン加熱構造と放熱構造によってサンプル載置台に対して加熱と放熱の操作を同時に行うことができ、かつより広い温度制御区間を達成することができ、加熱と放熱の要求を同時に満たすことができ、かつ放熱台の内部に複数の水路環状溝が開設されており、放熱水管と放熱台の溶接による気泡と溶接の問題を回避し、放熱量と水路の内表面積の大きさを統一しやすく、放熱の不均一性を低減させる。

本発明の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置の構造概略図である。 本発明の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置の放熱台の半断面構造概略図である。

以下、本発明の実施例における図面を参照し、本発明の実施例における技術的解決手段を明瞭、完全に説明し、明らかに、説明された実施例は単に本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をしない前提で得た全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

図１～２を参照し、合金材料の特殊な水路設計の放熱装置は、サンプル載置台１、前記サンプル載置台１に当接して設けられたグラフェン加熱構造２、前記グラフェン加熱構造２に当接して設けられた放熱構造３及び前記放熱構造３を被覆するための保護カバー４を含み、前記放熱構造３は前記グラフェン加熱構造２に当接する放熱台３１及び放熱台３１と連通する放熱ダクトを含み、前記放熱台３１の中間部位に水管貫通溝が開設されており、前記水管貫通溝内に放熱ダクトが嵌合されており、前記放熱台３１の内部に複数の水路環状溝３１１が開設されており、前記水路環状溝３１１は前記水管貫通溝と連通し、放熱台３１の内部に水路環状溝３１１を開設することにより、放熱水管が放熱台３１と溶接する時に気泡が発生し、放熱が不均一になることを回避し、かつ放熱量と水路の内表面積の大きさを統一仕様にしやすく、各個体の間の変数差異を保証する。前記グラフェン加熱構造２は第１グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材に貼り合わせて設けられた第２グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材との間に設けられた薄型電熱線とを含み、サンプルをサンプル載置台１に載置した後、グラフェン加熱構造２と放熱構造３によって同時に加熱と放熱の機能を行うことができ、サンプル載置台１におけるサンプルを必要な温度に安定的に保持させ、かつ動作を開始する時、放熱構造３は放熱を停止し、グラフェン加熱構造２によって動作温度まで予熱し、続いてグラフェン加熱構造２の動作電力が一定値に達する時にグラフェン加熱構造２と放熱構造３が同時に動作して必要な温度に達し、それにより該作業台はより広い温度制御区間を調整することができる。

更に、前記グラフェン加熱構造２は第１グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材に貼り合わせて設けられた第２グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材と二グラフェン部材との間に設けられた薄型電熱線とを含む。

更に、前記放熱台３１の外周の一回りに固定溝が設けられており、前記固定溝内に保護カバーが嵌合されている。

更に、複数の前記水路環状溝３１１の間は隣接して設けられ、かつ水路環状溝３１１は前記放熱台３１の端面に沿って環状に配列される。

更に、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の中間部位にそれぞれ第１貫通孔が開設されており、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の第１貫通孔が対応して設けられる。

更に、前記放熱台３１の中間部位に１つの第２貫通孔が開設されており、前記第２貫通孔が第１貫通孔に対応して設けられて１つの通路を形成する。

更に、前記放熱台３１の材質はいずれも銅錫合金材料であり、放熱台３１を銅錫合金の配合比に変更して放熱効率を低下させて従来構造の需要を満たし、下記表１に示すように、前記サンプル載置台１の材料はＭＴ合金であり、サンプル載置台１は粉末製錬時に少量のＡｇを加え、導電率と熱交換効率を更に向上させることができる。

かつ以上の配合比を参照して得られた無酸素銅構造の換算値により、様々な要求を満たす。無酸素銅を用いる構造は６ｋＷの設計要求を満たして銅銀合金を用いて更に導電率及び熱交換効率を提供し、我々の実際の設計構造に基づき、シミュレーション及び実際の熱力学モデルによって実測し、相関対応関係を作製して対応する配合比に達する。Ｃｕ／Ａｇの基本比例は２％である。

動作原理：動作初期に、放熱水路内に注水を停止する。グラフェン加熱シートを利用して動作温度まで予熱し、グラフェンの非常に良好な熱伝導性を利用し、加熱と放熱の要求を同時に満たすことができ、元の操作フローに入り、プラズマをある電力値まで起動し、要求に応じて放熱水路の流量を調整し、サンプル台の温度をある点に制御し、入力電力の増加に伴い、ヒータの電力を減少し、かつ放熱水路の流量を増加させ、常にサンプル台の温度をある点に制御し、入力電力が臨界点を超えると、ヒータを閉じ、放熱水路の流量を増加させ、又はサンプル台の動作温度が不足であることを発見すると、ヒータを開き、放熱効率を低下させる。

本明細書に説明される装置の数及び処理規模は、本発明の説明を簡略化するためのものであり、本発明に対する適用、修正及び変形は当業者にとっては明らかである。

本発明の実施形態は、上記に開示されているが、本明細書及び実施形態に記載されている応用に限定されるものではなく、本発明に適した様々な分野に完全に適用可能であり、当業者であれば、さらなる変更を容易に行うことができ、したがって、特許請求の範囲及び均等物によって定義される一般的な概念から逸脱することなく、本発明は、本明細書に示され及び記載された特定の詳細及び説明に限定されない。

Claims (7)

1. 合金材料の特殊な水路設計の放熱装置であって、
   サンプル載置台（１）、前記サンプル載置台（１）に当接して設けられたグラフェン加熱構造（２）、前記グラフェン加熱構造（２）に当接して設けられた放熱構造（３）及び前記放熱構造（３）を被覆するための保護カバー（４）を含み、
   前記放熱構造（３）は前記グラフェン加熱構造（２）に当接する放熱台（３１）及び放熱台（３１）と連通する放熱ダクトを含み、前記放熱台（３１）の中間部位に水管貫通溝が開設されており、前記水管貫通溝内に放熱ダクトが嵌合されており、
   前記放熱台（３１）の内部に複数の水路環状溝（３１１）が開設されており、前記水路環状溝（３１１）は前記水管貫通溝と連通する、ことを特徴とする前記合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
2. 前記グラフェン加熱構造（２）は第１グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材に貼り付けて設けられた第２グラフェン部材と、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材との間に設けられた薄型電熱線とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
3. 前記放熱台（３１）の外周の一回りに固定溝が設けられており、前記固定溝内に保護カバー（４）が嵌合されている、ことを特徴とする請求項１に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
4. 複数の前記水路環状溝（３１１）の間は隣接して設けられ、かつ水路環状溝（３１１）は前記放熱台（３１）の端面に沿って環状に配列される、ことを特徴とする請求項３に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
5. 前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の中間部位にそれぞれ第１貫通孔が開設されており、前記第１グラフェン部材と第２グラフェン部材の第１貫通孔が対応して設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
6. 前記放熱台（３１）の中間部位に１つの第２貫通孔が開設されており、前記第２貫通孔が第１貫通孔に対応して設けられて１つの通路を形成する、ことを特徴とする請求項５に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。
7. 前記放熱台（３１）の材質がいずれも銅錫合金材料であることを特徴とする請求項１に記載の合金材料の特殊な水路設計の放熱装置。

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