利用潜热型功能流体的散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用潜热型功能流体的散热装置，该装置包括：由导热性材料制成的壳体；由导热性材料制成与壳体相连并与其闭合共同形成内部腔室的盖板；用于注入潜热型功能流体的注液管；以及填充在内部腔室中的潜热型功能流体，该潜热型功能流体将非连续工作热源工作时未能及时排出的热量储存在其内部，并在热源停止工作时将热量散出，从而实现产热与放热的非同步进行。通过本实用新型专利技术，利用了潜热型功能流体的相变潜热，实现热量部分存储、部分散失，存储的热量在热源停止工作时继续散失，产热与散热能够非同步进行，延长散热时间，进而能够获得减少散热翅片的面积甚至实现无翅片散热的技术效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子器件的散热装置，更具体地，涉及一种利用潜热型功能流体对具有非连续工作热源的电子器件进行散热的散热装置。
技术介绍
随着电子技术和封装技术的不断发展，电子 器件高度集成，组件体积日趋微小，热流密度也随之急剧增加。高热流密度对电子元件提出了更高的散热要求。散热不及时会使得电子设备的温度迅速提高，导致电子器件的失效或损坏，因而对电子设备实现有效的散热十分重要。常用的电子器件散热方式包括翅片空冷，微通道或微喷等液冷，半导体制冷，以及利用电子隧穿进行纳米尺度散热等。翅片散热由于成本低、制造简单、可靠性高，因而成为最常用的散热方式之一，并被广泛用于计算机、空调、LED路灯等器件的散热。对于含有非连续工作热源的电子器件，当热源工作时会产生热量，为保证器件正常工作，必须将热量快速有效地散出，因而对散热装置提出了很高的要求。当使用翅片进行散热时，为保证散热效果，翅片往往需要较大的散热面积，进而使得翅片占据的空间和质量较大。而电子器件的体积和质量一般受到限制，翅片的体积和质量过大会导致电子器件无法生产或因改变散热方式而导致成本增加。当热源停止工作时，翅片停止散热，此时翅片并未被利用。此种状况下，电子器件产热和散热同步进行，导致散热的难度或成本大为提高。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种利用潜热型功能流体对具有非连续性工作热源的电子器件进行散热的散热装置，由于利用潜热型功能流体巨大的相变潜热，在热源工作时将未能及时散出的热量存储在潜热型功能流体内并保持热源温度稳定，储存的热量在热源停止工作时散出，因此可实现产热与放热的非同步进行，延长散热时间，降低散热难度和散热成本等方面的技术效果。按照本技术的一个方面，本技术提供了一种利用潜热型功能流体用于对具有非连续工作热源的电子器件进行散热的散热装置，该散热装置包括由导热性材料制成的壳体；由导热性材料制成的盖板，该盖板与壳体相连并与其闭合共同形成内部腔室；设置在壳体一侧、用于注入潜热型功能流体的注液管；以及填充在所述内部腔室中的潜热型功能流体，该潜热型功能流体将非连续工作热源工作时未能及时排出的热量储存在其内部，并在非连续工作热源停止工作时将热量散出，从而实现产热与放热的非同步进行。作为进一步优选地，构成所述壳体和盖板的导热性材料可以包括铜、铝、铝合金、不锈钢、硅、导热性陶瓷或者导热性高分子复合材料。作为进一步优选地，所述壳体与盖板相对置的底面可以包括一个或多个支柱，所述支柱朝向内部腔室伸出并与盖板相连，用于增强导热并对内部腔室起支撑作用。作为进一步优选地，所述盖板是带有一个或多个凸出的平板结构，所述凸出朝向内部腔室伸出，用于增强导热并提高盖板的机械强度。作为进一步优选地，所述散热装置可以根据非连续工作热源停止工作的时间、工作环境的温度、潜热型功能流体的相变潜热以及潜热型功能流体的量这些因素，确定是否需要连接翅片，并在需要连接翅片的情况下确定所连接翅片的散热面积。作为进一步优选地，所述潜热型功能流体全部填充或部分填充在所述内部腔室中。作为进一步优选地，所述散热装置的形状可以是圆柱体或者规则多面体。作为进一步优选地，所述的非连续工作热源为LED模块。作为进一步优选地，所述散热装置被用作LED基板。·作为进一步优选的，所述非连续工作热源的数量可以是I个或2个以上。对于非连续工作热源，尤其是限于条件限制只能使用空冷，特别是自然对流散热的情况(如LED路灯)，按照本技术的方法能够利用潜热型功能流体的特性，实现非连续工作热源工作时产生的热量部分存储、部分散失，存储的热量在热源停止工作时继续散失，使得产热与散热非同步进行，延长散热时间，进而能够减少散热翅片的面积甚至实现无翅片散热的技术效果。附图说明图I是按照本技术的第一实施例的结构示意图；图2是按照本技术的第二实施例的结构示意图；图3是按照本技术的第三实施例的结构示意图；图4是按照本技术的第四实施例的结构示意图；图5是按照本技术的第五实施例的结构示意图；图6是按照本技术的第六实施例的结构示意图；图中符号说明I非连续工作热源 2盖板 3潜热型功能流体4注液管 5壳体 6散热翅片；具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例一图I是按照本技术的实施例一的结构示意图，如图I中所示，散热装置包括非连续工作热源1，盖板2，潜热型功能流体3，注液管4，以及壳体5。非连续工作热源I设置在盖板2或壳体5的外表面，本实施例中非连续工作热源I设置在盖板2的外表面。非连续工作热源I的数量可以是I个或2个以上，本实施例中热源I的数量为I个。盖板2与壳体5连接并闭合形成内部腔室，潜热型功能流体3通过注液管4注入该内部腔室。盖板2可以是平板或带有一个或多个朝向内部腔室方向伸出的凸起，本实施例中盖板2是一个平板。壳体5的内部可以是平面结构、带凸起结构或具有朝向内部腔室伸出并与相对置的盖板相连的支柱，本实施例中壳体5内部不带凸起结构或支柱。潜热型功能热流体3是由不同方法制得的相变材料微粒(一般为高分子材料，尺寸多为微米量级)与单相传热流体混合构成的一种新型固液多相流体。当相变材料受到外界温度的影响使得自身温度改变至其相变区间温度时，相变材料会吸收或放出大量热量，相应地改变物理状态(固态、液态)，而自身温度基本不变。潜热型功能热流体主要有相变乳状液和相变微胶囊悬浮液2种相变乳状液是通过机械搅拌将相变材料直接分散在含乳化剂的水中所形成的微乳液体系；相变微胶囊是将微胶囊技术应用于相变材料，用成膜材料将相变材料包覆成具有核壳结构的微粒，保护相变材料不被外界影响，同时改善相变材料 自身的某些缺陷，其中球形微粒的核心相变材料在高温态时转变为液态，但表面包封的高分子薄层仍保持固态，因此材料在外形上仍为固态颗粒。按照本技术的潜热型功能流体的相变材料可以是正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十二烷、石蜡以及它们的混合物或其他相变潜热较大的材料。潜热型功能流体3可以注满内部腔室也可以部分填充内部腔室，本实施例中潜热型功能流体注满内部腔室。注液之后，将注液管4密封防止潜热型功能流体泄漏。对于含有非连续工作热源I的电子器件，一般的散热方式为非连续工作热源I直接与散热翅片6相连。非连续工作热源I工作时会产生热量由翅片直接散出。为保证器件正常工作，必须将热量快速有效地散出，而翅片散热效率较低，为保证散热效果，散热翅片6往往需要较大的散热面积，进而使得翅片占据的空间和质量较大。而电子器件的体积和质量一般受到限制，散热翅片6的体积和质量过大会导致电子器件无法生产或因改变散热方式而导致成本增加。当非连续工作热源I停止工作时，散热翅片6停止散热，此时散热翅片6并未被利用。此种状况下，电子器件产热和散热同步进行，导致散热的难度或成本大为提闻。潜热型功能流体3用于电子器件散热一般是利用潜热型功能流体3含有微粒，其在流动时换热系数相对较大，因而利用其对流换热，而不是利用其相变潜热巨大可以储热的特性。本技术考虑翅片散热的不足，结合潜热型功能流体3的巨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用潜热型功能流体用于对具有非连续工作热源的电子器件进行散热的散热装置，其特征在于，该散热装置包括 由导热性材料制成的壳体； 由导热性材料制成的盖板，该盖板与壳体相连并与其闭合共同形成内部腔室； 设置在壳体一侧、用于注入潜热型功能流体的注液管；以及 填充在所述内部腔室中的潜热型功能流体，该潜热型功能流体将非连续工作热源工作时未能及时排出的热量储存在其内部，并在非连续工作热源停止工作时将热量散出，从而实现产热与放热的非同步进行。2.如权利要求I所述的散热装置，其特征在于，所述壳体与盖板相对置的底面包括一个或多个支柱，所述支柱朝向内部腔室伸出并与盖板相连，用于增强导热并对内部腔室起支撑作用。3.如权利要求I所述的散热装置，其特征在于，所述盖板是带有一个或多个凸出的平板结构，所述凸出朝向内部腔室伸出，用于增强导热并提高盖板的机械强度。4.如权利要求I所述的散...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，付星，胡锦炎，刘胜，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：