高导热率相变蓄冷模组及散热器件制造技术

本实用新型专利技术提出一种高导热率相变蓄冷模组及散热器件，包括多个蓄冷单元，多个蓄冷单元紧密排列在一起形成一个立体相变蓄冷模组，各蓄冷单元包括包裹层以及设置在包裹层内的由相变蓄冷材料形成的相变蓄冷体，所述包裹层为石墨烯包裹层。将所述高导热率相变蓄冷模组贴合在所述散热器件的待散热面上。本实用新型专利技术能够进一步提升相变蓄冷材料的导热率，而且蓄冷模组可全固态运行，使用方便，稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
高导热率相变蓄冷模组及散热器件


[0001]本技术涉及相变蓄冷装置
，尤其是涉及一种高导热率相变蓄冷模组及散热器件。

技术介绍

[0002]固液相变蓄冷技术已在生产生活中获得了广泛应用，比如食品医药保鲜、蓄冷空调、建筑物温控等。但是由于相变点位于常温范围内的相变材料普遍存在导热率低的特点，因此在高热流密度散热应用中(比如高功率电子器件散热、高功率激光器热管理等)存在很大困难。
[0003]目前，主要通过在相变材料中加入膨胀石墨、高导热材料粉末、泡沫金属等方法来提升导热率，但是仍然存在导热率较低、相变材料熔化后渗出、高导热材料粉末析出等问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种高导热率相变蓄冷模组，其该蓄冷模组导热率高、全固态运行、使用方便、稳定性好，具有广阔的应用前景。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]本技术提供一种高导热率相变蓄冷模组，包括多个蓄冷单元，多个蓄冷单元紧密排列在一起形成一个立体相变蓄冷模组，各蓄冷单元包括包裹层以及设置在包裹层内的由相变蓄冷材料形成的相变蓄冷体，所述包裹层为石墨烯包裹层。
[0007]进一步地，所述包裹层是由单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。
[0008]进一步地，所述包裹层是由多层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。
[0009]进一步地，所述包裹层是由单层或者多层覆铜的单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。
[0010]进一步地，所述蓄冷单元整体外形为片状立方体。
[0011]进一步地，多个蓄冷单元堆叠排列形成长方体或正方体形状的立体相变蓄冷模组。
[0012]进一步地，所述立体相变蓄冷模组中各蓄冷单元之间通过模压或采用包裹层再次包裹或粘接或机械固定的方式连接为整体。
[0013]进一步地，所述包裹层的厚度为10mm以下。
[0014]进一步地，所述立体相变蓄冷模组的各个侧面为散热面。
[0015]另一方面，本技术提供一种散热器件，包括上述任一种高导热率相变蓄冷模组，所述高导热率相变蓄冷模组贴合在所述散热器件的待散热面上。
[0016]通过以上技术方案，本技术能够实现的有益技术效果是：
[0017]本技术使用的相变蓄冷材料为相变材料和膨胀石墨的混合物。在相变材料中加入膨胀石墨，一方面可将相变材料的导热率提升2个量级以上，另一方面通过膨胀石墨的
微结构吸附功能可将相变材料的固液相变在宏观上变为固固相变，便于使用。
[0018]本技术设计了石墨烯包裹层，石墨烯包裹层采用导热率超高的柔性石墨烯材料制成，可将待散热面上的高热流密度的废热迅速导到其他各个侧面上，并进一步导入到相变蓄冷材料制成的相变蓄冷体中，相变蓄冷体表面积大、厚度小，且具有较高的导热率，能够实现高导热相变蓄冷。
[0019]本专利技术该蓄冷模组导热率高、全固态运行、使用方便、稳定性好，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0021]图1为本技术一实施例的结构示意图；
[0022]图2为本技术一实施例中蓄冷单元的结构示意图；
[0023]图中标号：
[0024]1、立体相变蓄冷模组；2、蓄冷单元；3、包裹层；4、相变蓄冷体。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述来清楚说明本技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
[0026]参照图1和图2，本技术一实施例提供一种高导热率相变蓄冷模组，包括多个蓄冷单元2，多个蓄冷单元2紧密排列在一起形成一个立体相变蓄冷模组3，各蓄冷单元2包括包裹层3以及设置在包裹层3内的由相变蓄冷材料形成的相变蓄冷体4，所述包裹层3为石墨烯包裹层。
[0027]本技术中所述包裹层3所采用的包裹材料为导热率超高的柔性石墨烯材料，其导热率可达到2000W/mK以上，是铜散热率的5倍以上。包裹层3的具体形式不限。一些实施例中，所述包裹层3是由单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。一些实施例中，所述包裹层3是由多层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。一些实施例中，所述包裹层3是由单层或者多层覆铜的单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。高导热率的柔性石墨烯的厚度很薄，通常为十几个原子层，当厚度增加时导热率将会下降。因此，为了实现更高的导热功率，一些实施例中，采用多层插层式的石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。或者，一些实施例中，采用单层或者多层覆铜的单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层对相变蓄冷材料形成的相变蓄冷体4进行多层缠绕。蓄冷单元2的具体尺寸和石墨烯散热片的缠绕层数可根据散热功率和传热学理论进行设计。包裹层3的厚度一般在10mm以下。
[0028]参照图2，所述蓄冷单元2整体外形为片状立方体。参照图1，多个蓄冷单元2堆叠排
列形成长方体或正方体形状的立体相变蓄冷模组1。所述立体相变蓄冷模组1中各蓄冷单元2之间通过模压或采用包裹层再次包裹或粘接或机械固定的方式连接为整体。所述立体相变蓄冷模组1的各个侧面为散热面，其中面积大的散热面为主散热面，在应用时将主散热面与待散热器件的待散热面之间贴合接触，能够达到很好的散热效果。立体相变蓄冷模组1中蓄冷单元具体尺寸和数量需根据散热功率、散热时长、散热器件尺寸等参数综合设计。
[0029]一实施例中，提供一种散热器件，包括上述任一实施例中提供的高导热率相变蓄冷模组，所述高导热率相变蓄冷模组贴合在所述散热器件的待散热面上。
[0030]以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0031]以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高导热率相变蓄冷模组，其特征在于，包括多个蓄冷单元，多个蓄冷单元紧密排列在一起形成一个立体相变蓄冷模组，各蓄冷单元包括包裹层以及设置在包裹层内的由相变蓄冷材料形成的相变蓄冷体，所述包裹层为石墨烯包裹层。2.根据权利要求1所述的高导热率相变蓄冷模组，其特征在于，所述包裹层是由单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。3.根据权利要求1所述的高导热率相变蓄冷模组，其特征在于，所述包裹层是由多层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。4.根据权利要求1所述的高导热率相变蓄冷模组，其特征在于，所述包裹层是由单层或者多层覆铜的单层石墨烯散热片构成的石墨烯包裹层。5.根据权利要求1或2或3或4所述的高导热率相变蓄冷模组，其特征在于，所述蓄冷单元整体外形为片...

【专利技术属性】
技术研发人员：马阎星，何锋，袁圣付，喻湘荣，陈景春，杨家忠，周朴，司磊，许晓军，陈金宝，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：