本实用新型专利技术涉及一种立式自然循环冷却电子散热装置，该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱、工质上升管、散热翅片、下降管；工质上升管竖直连接在工质循环箱上，工质上升管的上端与散热翅片的一端相连，翅片的另一端与工质下降管的上端相连，工质下降管的下端与工质循环箱相连；在工质上升管中设置有内部毛细芯；工质循环箱中的工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管携带着热量到达散热翅片，到达翅片的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，随着下降管回流至工质循环箱，完成整个换热循环。该装置能够对电子元件进行很好的散热；整个装置结构简单，使用方便，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电子散热
，涉及一种立式自然循环冷却电子散热装置。
技术介绍
随着电子产品的发展，电子产品电子元件的集成度越来越高，电子产品在计算机、通讯、航天、军事领域运用范围越来越广泛。而电子元件发展受到限制的关键因素之一就是电子元件工作时候的热流密度越来越大。在超过电子元件额定温度的条件下工作会使得电子元件不能正常运行，稳定性变差，寿命降低甚至直接烧毁。而半导体等常用的电子元件类型的工作稳定性会随着温度的升高而迅速下降。因此保证电子元件在工作时候的散热是电子元件发展中的一个重要内容。传统的冷却装置诸如水冷，风冷等经过长期的实践已经被证实不能够适应电子元件散热的需要，原因就是如果要保证很高的散热功率，不得不提高外部水或者是风的速度，通过消耗额外过多的功率来实现芯片的散热。因此传统的风冷水冷等已经不能够满足电子元件散热的发展。近年来，相变换热技术的发展为电子元件的发展提供了契机，由于相变潜热的释放单位质量工质能够带走更多的热量，同时相变换热对于温度的控制能力也十分优良，其在电子元件散热领域的应用也值得进一步的设计和研宄。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种立式自然循环冷却电子散热装置，该装置采用自然循环冷却这一循环形式，利用冷热流体之间的密度差作为流动驱动力，进行冷却循环，能够对电子芯片进行很好的散热。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案:一种立式自然循环冷却电子散热装置，该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱2、工质上升管3、散热翅片5、工质下降管6 ;工质上升管3竖直连接在工质循环箱2上，工质上升管3的上端与散热翅片5的一端相连，散热翅片5的另一端与工质下降管6的上端相连，工质下降管6的下端与工质循环箱2相连；在工质上升管3中设置有内部毛细芯4 ;工质循环箱2中装有一定量的冷却工质，工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管3携带着热量到达散热翅片5，到达散热翅片5的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，温度降低的工质密度变大，随着工质下降管6回流至工质循环箱2，完成整个换热循环。进一步，工质循环箱2中的冷却工质的沸点要低于电子芯片的临界安全使用温度，保证在温度高于电子芯片安全使用温度的时候，工质变为气态。进一步，所述散热翅片5采用风冷或水冷的散热方式。本技术的有益效果在于:本技术提供的散热装置采用了自然循环冷却这一循环形式，利用冷热流体之间的密度差作为流动驱动力，进行冷却循环，从而能够对电子元件进行很好的散热；整个装置结构简单，使用方便，具有广阔的应用前景。【附图说明】为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明:图1为本散热装置的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述。图1为本散热装置的结构示意图，如图所示，该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱2、工质上升管3、散热翅片5、工质下降管6 ;工质上升管3竖直连接在工质循环箱2上，工质上升管3的上端与散热翅片5的一端相连，散热翅片5的另一端与工质下降管6的上端相连，工质下降管6的下端与工质循环箱2相连；在工质上升管3中设置有内部毛细芯4 ;工质循环箱2中装有一定量的冷却工质，工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管3携带着热量到达散热翅片5，到达散热翅片5的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，温度降低的工质密度变大，随着工质下降管6回流至工质循环箱2，完成整个换热循环。具体来说:工质循环箱中内存储了一定量的冷却工质，循环箱上面布置有与电子元件进行换热的接触面。工质的种类根据电子元件的种类进行选择。选择的原则是工质的沸点要低于电子元件的临界安全使用温度，保证在温度高于电子元件安全使用温度的时候，工质变为气态，增大流动驱动力，增加换热功率，并且触发报警装置，对电子元件强行关停。由于选用低沸点的工作介质进行冷却，在上升管中会有部分工质是气态，为了能够改善流动状况，增加流动驱动力，在上升管中设置有毛细芯。散热翅片负责与外部进行热量交换，其可以采用风冷或者是水冷的散热方式，因为其表面积相比于电子元件来讲已经十分巨大，因此散热压力将会大大降低。由于采用了自然循环冷却，循环动力是冷热工质之间的密度差。因此翅片摆放的位置越高相应的驱动力也增大，但是随着管道的增长，沿程阻力损失也将增大。因此翅片的高度应该通过计算获得，当密度差产生的驱动力和沿程阻力损失相等时就是最佳的翅片放置位置。当电子元件工作时，产生一定的热量，热量通过换热面加热工质循环箱内的工质，工质受热部分汽化，密度变小，随着管道上升，携带着热量到达翅片。到达翅片的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，温度降低的工质密度变大，随着下降管回流至工质循环箱，完成整个换热循环。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本技术权利要求书所限定的范围。【主权项】1.一种立式自然循环冷却电子散热装置，其特征在于:该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱(2)、工质上升管(3)、散热翅片(5)、工质下降管(6);工质上升管(3)竖直连接在工质循环箱(2)上，工质上升管(3)的上端与散热翅片(5)的一端相连，散热翅片(5)的另一端与工质下降管(6)的上端相连，工质下降管(6)的下端与工质循环箱(2)相连；在工质上升管(3)中设置有内部毛细芯(4);工质循环箱(2)中装有一定量的冷却工质，工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管(3)携带着热量到达散热翅片(5)，到达散热翅片(5)的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，温度降低的工质密度变大，随着工质下降管￠)回流至工质循环箱(2)，完成整个换热循环。2.根据权利要求1所述的一种立式自然循环冷却电子散热装置，其特征在于:工质循环箱(2)中的冷却工质的沸点要低于电子芯片的临界安全使用温度，保证在温度高于电子芯片安全使用温度的时候，工质变为气态。3.根据权利要求1所述的一种立式自然循环冷却电子散热装置，其特征在于:所述散热翅片(5)采用风冷或水冷的散热方式。【专利摘要】本技术涉及一种立式自然循环冷却电子散热装置，该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱、工质上升管、散热翅片、下降管；工质上升管竖直连接在工质循环箱上，工质上升管的上端与散热翅片的一端相连，翅片的另一端与工质下降管的上端相连，工质下降管的下端与工质循环箱相连；在工质上升管中设置有内部毛细芯；工质循环箱中的工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管携带着热量到达散热翅片，到达翅片的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，随着下降管回流至工质循环箱，完成整个换热循环。该装置能够对电子元件进行很好的散热；整个装置结构简单，使用方便，具有广阔的应用前景。【IPC分类】H01L23-427, H01L23-367【公开号】CN204本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种立式自然循环冷却电子散热装置，其特征在于：该散热装置包括一个与电子芯片接触的工质循环箱(2)、工质上升管(3)、散热翅片(5)、工质下降管(6)；工质上升管(3)竖直连接在工质循环箱(2)上，工质上升管(3)的上端与散热翅片(5)的一端相连，散热翅片(5)的另一端与工质下降管(6)的上端相连，工质下降管(6)的下端与工质循环箱(2)相连；在工质上升管(3)中设置有内部毛细芯(4)；工质循环箱(2)中装有一定量的冷却工质，工质被电子芯片工作时产生的热量加热并被汽化，气体经过工质上升管(3)携带着热量到达散热翅片(5)，到达散热翅片(5)的气液两相工质通过热量交换温度降低，汽化部分冷凝为液体，温度降低的工质密度变大，随着工质下降管(6)回流至工质循环箱(2)，完成整个换热循环。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗天，赵丹阳，张谦，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;85
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