[發明專利]一種基于相變材料的散熱器

有效

• 申請號: 201711015381.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107577321B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 張靖馳;金兆國;張雅倩;黨廣洲;紀旭陽;陳建;丁頗
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;H05K7/20
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

本發明涉及一種基于相變材料的散熱器，所述散熱器包括相變裝置，至少一根熱管，多片散熱翅片和風扇；所述相變裝置包括外殼和位于所述外殼內的用于填充相變材料的內腔；所述外殼設有位于所述內腔外的過孔，所述熱管具有吸熱段和放熱段，吸熱段穿過所述過孔并且放熱段向上延伸；所述熱管的放熱段套裝多片散熱翅片；所述多片散熱翅片的一側加裝風扇。本發明提供的散熱器密封性好、散熱能力強、散熱穩定性好，能延長CPU等電子元器件的工作時間，提高電子元器件工作的可靠性、穩定性及使用壽命。

技術領域

本發明涉及電子溫控領域，尤其涉及一種用于CPU散熱的基于相變材料的散熱器。

背景技術

中央處理器(CPU)是電腦的核心電子元器件，隨著人們對計算機計算能力需求的增加，CPU計算負荷也越來越大。目前計算機CPU的功耗已經達到80W左右，表面熱流密度高達10⁴～10⁵W/m²。高功率、高頻率的計算導致CPU溫度升高，縮短了CPU的使用壽命，降低了CPU的性能。

相變材料在相變過程中伴隨著大量的相變潛熱，能夠吸收或釋放大量的能量且相變過程近似等溫，利用相變材料這一特性可以實現對物體的溫度控制，它在航空航天、太陽能利用、熱能回收等領域有廣泛的應用前景。

熱管是一種具有很高傳熱能力的元件，它能夠把大量的熱通過很小的截面積遠距離地傳輸并且無需外加動力，具有卓越的傳熱效率及可靠性、隔離性、低阻力、體積小、可控制等優點。

將相變材料的儲熱技術與熱管的傳熱技術有效地結合起來，實現對電子元器件熱功耗的快速轉移、定向儲存的功能，從而達到對電子元器件溫度控制的作用。

中國專利申請CN201610067053公開了一種基于金屬相變材料和熱管的一體化散熱器，該裝置中的金屬相變材料和熱管嵌合在一起，且熱管的吸熱端穿過容納相變材料的腔體，使得腔體密封不嚴實，導致金屬相變材料容易泄露；在腔體容納有相變材料的情況下，在制造或者維修的過程中進行焊接時容易破壞內部的相變材料的性質，導致相變材料性能劣化；金屬相變材料具有腐蝕性，熱管與相變材料直接接觸，容易造成熱管腐蝕，縮短散熱器的使用壽命，雖然可通過對腔體內表面以及熱管的外表面進行鍍層處理或氧化處理，可以在一定程度上防止腔體或熱管被低熔點金屬腐蝕，但是如此會增加制作工序，增加制作成本，而且熱管外殼材料一般為銅，而銅的表面處理工藝復雜；此外，熱管的放熱端穿插在相變材料之中，熱管會將吸收的熱量快速高效傳遞到整個相變材料的內部，而不是直接散失到空氣中，增加了相變材料的吸熱負擔；相變材料熔融之前會導致短時間內熱量存儲在相變材料之中而無法散失至空氣之中，即使熱管外部加裝翅片(翅片也置于腔體內，未直接與外部環境直接接觸)以及腔體外部加裝散熱翅片輔助散熱也無法避免地給相變材料造成散熱壓力，使得相變材料散熱不穩定，存在引起熱源溫度過高的隱患，容易造成電子元器件工作不可靠或不穩定。

發明內容

為了解決一個或者多個技術問題，本發明提供了一種密封性好、散熱能力強、散熱穩定性好的基于相變材料的散熱器，從而延長電子元器件的工作時間，提高電子元器件工作的可靠性與穩定性。

本發明提供了一種基于相變材料的散熱器，所述散熱器包括相變裝置，至少一根熱管，多片散熱翅片和風扇；所述相變裝置包括外殼和位于所述外殼內的用于填充相變材料的內腔；所述外殼設有位于所述內腔外的過孔，所述熱管具有吸熱段和放熱段，吸熱段穿過所述過孔并且放熱段向上延伸；所述熱管的放熱段套裝多片散熱翅片；所述多片散熱翅片的一側加裝風扇。

優選地，所述相變裝置還包括蓋板；所述內腔靠近所述蓋板的一側套設有密封圈。

優選地，所述過孔設置在所述內腔的下方；和/或所述熱管為U形熱管，所述熱管的吸熱段橫向穿過所述過孔。

優選地，所述多片散熱翅片具有供熱管穿過的通孔，所述熱管穿過所述通孔從而使得所述多片散熱翅片套裝在所述熱管上。