[發(fā)明專利]高導(dǎo)熱性能沸騰式散熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010187299.8
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN102072680A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 束必錟;王琴;沈世德
• 申請（專利權(quán)）人: 束必錟;王琴;沈世德
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F13/18;H01L23/427;G06F1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到熱工工程中高導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱技術(shù)，導(dǎo)出的熱量進一步散發(fā)到空氣中，形成高導(dǎo)熱性能的散熱器。可供工程中許多熱源的熱量的導(dǎo)出之用。

背景技術(shù)

目前工程中常用的散熱器主要有兩種形式。

傳統(tǒng)的散熱器由金屬散熱片加冷卻風(fēng)扇組成。散熱片的一側(cè)為平面，與熱源緊密接觸，起傳導(dǎo)熱作用；另一側(cè)為翅片，起散熱作用。利用風(fēng)扇鼓風(fēng)，用風(fēng)強化帶走翅片上的熱量。該散熱器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但散熱效果差。如提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，可在一定程度內(nèi)提高散熱效果，但風(fēng)扇轉(zhuǎn)動產(chǎn)生較大噪音。

第二種為20世紀(jì)60年代后誕生的熱管加散熱片加風(fēng)扇散熱器。熱管的一端與熱源緊密接觸起導(dǎo)熱作用。導(dǎo)出的熱量進入金屬散熱片。散熱片另一側(cè)為翅片，起散熱作用。用風(fēng)扇強化散熱。熱管中的導(dǎo)熱介質(zhì)在吸收熱源的熱量時汽化，形成熱管中心的流。汽流到達另一端時溫度下降釋放汽化熱而成為液體，液體順管壁回流。由于熱管要承擔(dān)汽流定向流動和液體回流雙重功能，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，且熱流強度無法很大。再有是熱管一端與熱源表面接觸面積小，傳導(dǎo)熱量小。所以散熱效果仍不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有新的工作原理的散熱器。對工作介質(zhì)強化汽化過程，不采用熱管中僅在氣液分界面發(fā)生汽化的原理；而采用受熱時固體表面液體迅速產(chǎn)生氣泡的核沸騰汽化原理，更快更多地吸收汽化熱。汽化和冷凝兩個過程分由不同的元器件來完成，提高效率，簡化結(jié)構(gòu)和增加可靠性。優(yōu)化散熱元器件散熱結(jié)構(gòu)和尺寸，風(fēng)扇僅是備用。

本技術(shù)方案具體如下：配制一種由水、氨氣、特殊冷卻液或者它們的混合物以及添加劑組成的無污染的導(dǎo)熱工作介質(zhì)。設(shè)計一種完全密封的新型導(dǎo)熱散熱裝置。沸騰室與熱源以平面緊密接觸，內(nèi)置工作介質(zhì)。熱量導(dǎo)入后工作介質(zhì)迅速沸騰汽化，汽體沿上行管上升，流入到冷凝室經(jīng)散熱片導(dǎo)出汽化熱冷凝成液體，再通過下行管進入沸騰室，形成工作循環(huán)。不同使用場合需要不同的導(dǎo)熱工作介質(zhì)的沸點。調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的成分和沸騰室內(nèi)的初始壓力，可以改變工作介質(zhì)的沸騰溫度。沸騰室內(nèi)壁可以有溝槽強化沸騰達到產(chǎn)生核沸騰(即直接在固體表面產(chǎn)生氣泡的沸騰)，冷凝室外表可以有翅片散熱。只有必要時才加風(fēng)扇強化散熱。

本技術(shù)的有益效果明顯。采用配制的工作介質(zhì)，實現(xiàn)介質(zhì)的沸騰汽化和冷凝，導(dǎo)熱散熱效率高。沸騰溫度可調(diào)節(jié)。介質(zhì)在散熱器的不同元器件中完成沸騰和冷凝功能，元器件結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，制造成本低。熱源與沸騰室面接觸，導(dǎo)熱量大。可以不開啟風(fēng)扇，無噪音。

附圖說明

附圖為本發(fā)明散熱器的的各個組成部分以及循環(huán)回路，散熱器沸騰室與被散熱物體的位置關(guān)系。

具體實施方式

以計算機芯片為例說明本發(fā)明的散熱器的實施方式。如圖所示，工作介質(zhì)(1)在沸騰室(2)內(nèi)吸收從芯片(3)傳來的熱量沸騰變成氣體(5)。氣體經(jīng)由連接管道(4)進入冷凝室(6)并在其中放出熱量后變成液體(7)。液體由于重力作用聚集到冷凝室下部后經(jīng)由連接管道流入沸騰室。放出的熱量由流經(jīng)冷凝室外表面的空氣(8)帶走。風(fēng)扇(9)固定在冷凝室上備用。

需要注意的是，工作介質(zhì)的液面應(yīng)該必須始終超過芯片表面的上限以有利于整個芯片表面的散熱。