一种散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种散热装置，包括热沉、热管以及固液相变材料，所述固液相变材料填充在所述热沉内部，所述热管包括吸热端和散热端，所述热管的吸热端固定在所述热沉内，与所述热沉热连接，所述热管的散热端位于热沉外。本实用新型专利技术的散热装置可以克服常规散热系统的缺陷，不采用冗余设计但同样可以使被散热设备较长时间处于较稳定温度范围内。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及散热装置，尤其是涉及一种同时使用热管和固液相变 材料的散热装置。
技术介绍
许多机械和电子设备需要安装有散热装置，这些设备大部分时间在正常 环境中工作，只有很短时间、很少的情况下会工作在不良热环境下，但是为 了提高设备的环境适应性，使其在偶然遇到环境温度较高或通风不通畅的情 况下能够继续工作，在对散热装置进行设计时一般都采取冗余设计，往往加 大散热片的面积和风扇的风量，或者采取其他强化散热措施，这样就增加了 散热系统的耗电量、体积、噪音以及成本等。
技术实现思路
为了克服常规散热系统的缺陷，本技术提供一种不采用冗余设计 但同样可以使机械和电子设备较长时间处于较稳定温度范围内的散热装 置。本技术提供一种散热装置，包括热沉、热管以及固液相变材料， 其特征在于，所述热沉内部空间设置有两个或两个以上的相变材料填充管包括吸热端和散热端，所述热管的吸热端固定在所述热沉内，与所述热 沉热连接，所述热管的散热端位于热沉外。上述的散热装置，其特征在于，所述相变材料填充区一端开口并利用 附加的端盖进行密封。上述的散热装置，其特征在于，所述每个相变材料填充区的横截面为 矩形、圆形、三角形或梯形。上述的散热装置，其特征在于，所述热管为圆柱形，所述热沉内设置 有与所述热管直径相匹配的若干孔洞，所述热管的吸热端固定在所述热沉 的所述孔洞内。上述的散热装置，其特征在于，所述热沉包括热沉主体和多个热沉贴上，在热沉贴层和热沉主体的贴合处形成若干圆柱形孔洞，所述热管的吸 热端固定在所述圓柱形孔洞内。上述的散热装置，其特征在于，还包括翅片组和风扇，所述热管的散 热端穿过所述翅片组并与所述翅片组热连接，所述风扇位于所述翅片组的 一侧。上述的散热装置，其特征在于，所述固液相变材料的熔点低于热源所 能承受的最高温度，所述固液相变材料的沸点高于热源所能承受的最高温度。上述的散热装置，其特征在于，所述固液相变材料为纯净物或几种纯 净物的混合物。上述的散热装置，其特征在于，所述固液相变材料为二十烷、十八烷 或三水化硝酸铝或以上几种物质的混合物。上述的散热装置，其特征在于，所述热沉和端盖由铜、铝或银制成。 由于本技术的散热装置利用高热导率材料(或者由热沉本身材 料)将热沉内部分割为两个或两以上的小窗格空间(即相变材料填充区)， 增加了固液相变材料和热沉的接触面积，在吸热过程中，热量可以快速的从热沉传递到固液相变材料内，从而使得热源温度迅速降低；本散热装置以散热装置的体积较小；采用小功率的风扇可以有效减小噪音，并降低了 散热装置的耗电量从而有效降低了散热装置的使用成本。附图说明图1是本技术的一个实施例的散热装置的分解结构示意图2为将实施例 一的散热装置用于为 一 台激光器散热的安装结构示意图3是本技术的另一实施例中散热装置的热沉端面结构示意图。具体实施方式下面依据附图和具体实施例详细地描述本散热装置。 本技术依据被散热设备(例如，机械设备和电子设备)在理想热4环境下的散热量需求来确定散热翅片的面积和风扇的风量，从而采用小面 积的翅片和小功率的风扇实现理想工况(环境温度在设备的正常工作温度范围)下的热量释放，避免了冗余设计；遇到非理想工况时(环境温度高于设 备所能承受的最高温度)，不能及时排放到环境中的热量则使热沉内的相变 材料熔化，相变材料采用相变潜热较高的材料(例如二十烷等)，通过相变 吸热变为液态，可以使机械设备较长时间保持在其正常工作温度范围内，从 而避免了设备温度的升高。短时间的非理想工况过后，散热系统将存储在相 变材料里的潜热与设备热量及时排放到环境中，相变材料又转变为固态，准 备迎接下一个非理想工况的到来。实施例一图1为本技术的一个实施例的散热装置的分解结构示意图，包括 热沉101、热管102、相变材料填充区103、孔洞104、端盖106、翅片组 107和风扇105。热沉101和端盖106采用高导热率的材料制成。热管102、 翅片组107和风扇105构成热管散热系统，热管102为一种靠其内部所含 的工作物质的蒸发、凝结和循环流动而传递热量的器械，热管102可以在 很小的温差下传递4艮大的热量，热管102内液体回流是靠热管102内部的 毛细结构的毛细作用力完成的，既没有运动部件又不消耗能量，由于热管 技术属于熟知技术，所以此处不再对热管102的具体结构进行详细的描述。热沉101内部分为20个沿x轴向延伸的窗格空间(即相变材料填充 区103)， 20个相变材料填充区103 —端开口用于填充相变材料(如图1 中所示)，另一端不穿透热沉101。相变材料填充区103内填满或填充部分 固液相变材料，在热沉101的开口端由端盖106将液态的(为了便于填充， 通常将固液相变材料加热至液态后填充)相变材料密封在相变材料填充区 103内。热沉101内部分成20个相变材料填充区103，有效增加了固液相 变材料和热沉101的4姿触面积，/人而在吸热的过程中使热量可以从热沉101 快速地传递给固液相变材料，同时，在放热过程中使得热量可以快速的从 固液相变材料传递到热沉101内，然后由热沉101通过散热系统将热量快 速释放到空气中。由于一般的固液相变材料往往是低导热率材料(相对于 铜、铝等而言)，因此采用本技术增加热沉101与相变材料的接触面 积带来的快速传导效果是显著的。固液相变材料的熔点低于热源所能承受 的最高温度，同时固液相变材料的沸点应高于热源所能承受的最高温度。热沉101的封有端盖106的端面均匀分布有12个圆形孔洞104, 12个孔 洞104的轴线沿着x轴向，并且孔洞104沿x轴线穿过热沉101,但是并 不穿透热沉101，所以在热沉101的另一端自身形成一个封闭端。孔洞104 位于相变材#+填充区103的外围，分别贴近热沉101的四个侧面边缘(平 4亍于xoy面的两个侧面和平4亍于xoz面的两个侧面)，孑L洞104用于》丈置 热管102。热管102为中空圓柱形，热管102的整体结构分为吸热端和散 热端，吸热端放置在孔洞104内，散热端延伸出孔洞104外，热管102的 吸热端和散热端的外径均和孔洞104的直径相等，使得热管102刚好贴合 在孔洞104内，热管102的散热端串有翅片组107，翅片组107的一侧(沿 z轴方向)安装有风扇105,且风扇105吹动的风的流向沿着翅片组107 所形成的通道(z轴向)。风扇105和翅片组107的散热功率均采用非冗余 设计，即二者的散热量只考虑理想工况下的散热需求，而不考虑非理想工 况下的散热需求，因此采用小功率的风扇和小散热面积/体积的翅片组。热需要散热的器件)。 、 、、 "。、 ；、下面具体描述散热装置的工作过程图2为将实施例一的散热装置用于为一台激光器散热的安装结构示意 图，除包括散热装置外，还包括热源208,热源208包括激光器2081和 TEC (半导体制冷器)2082。如图2所示，热沉101和端盖106均采用矩 形铜块，铜块表面光滑，固液相变材料采用纯净物二十烷(C2QH42),用端 盖106将二十烷密封在热沉101内部的相变材料填充区103内。首先将激 光器2081固定在TEC2082的冷端，然后将TEC2082的热端固定在热沉 101的一个侧面上(平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热装置，包括热沉、热管以及固液相变材料，其特征在于，所述热沉内部空间设置有两个或两个以上的相变材料填充区，所述固液相变材料填充在所述热沉的所述相变材料填充区内，所述热管包括吸热端和散热端，所述热管的吸热端固定在所述热沉内，与所述热沉热连接，所述热管的散热端位于热沉外。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光，房涛，叶成伟，毕勇，
申请(专利权)人：北京中视中科光电技术有限公司，中国科学院光电研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]