[實用新型]相變散熱裝置

有效

• 申請號: 201920153756.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN209877718U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 李純;胡廣帆;姚春紅;馬秋成
• 申請（專利權）人: 株洲智熱技術有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 11615 北京慧智興達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉寶山;王彥慧

本實用新型公開了一種相變散熱裝置，包括內部設置有相變換熱介質的相變組件，相變組件中設置的相變換熱介質配置為在相變散熱裝置工作狀態時，所述相變組件內部的氣壓大于0.15MPa。本實用新型的相變散熱裝置工作時，工作溫度范圍為30?80℃，內部壓力遠大于標準大氣壓，為正壓非真空環境，發熱源的熱流密度大，相變組件蒸發部的絕對壓力高，相變組件不同部位相同溫差條件下的相對壓差大，壓差能驅動更多的相變介質，從而增強換熱能力，提高了內部相變換熱介質的流動性，提高傳熱的熱流密度，更容易實現高效散熱。

技術領域

本實用新型屬于相變散熱裝置技術領域，尤其涉及一種電子器件的相變散熱裝置。

背景技術

相變散熱是一種高效地散熱方式，其原理是利用相變換熱介質在一定溫度下沸騰氣化吸熱，然后氣化的氣體在其他位置冷凝液化放熱，從而實現了熱量的傳遞，其傳熱效果好、應用廣泛。

目前，相變散熱器普遍采用熱管進行相變散熱，相對于其他傳統散熱方式而言，熱管散熱的熱量傳遞效率高，散熱效果好。常見的熱管散熱器主要由三大部分組成，即熱管、散熱鰭片、導熱基座。其中熱管作為相變組件，通過相變的方式進行熱量的傳遞，導熱基座連接發熱源與散熱器，熱源會通過導熱基座將熱量傳遞給熱管，散熱鰭片則是將熱管和熱管中相變換熱介質的熱量傳遞給外界。熱管一端(蒸發部)嵌入或者焊接在導熱基座上，一端 (冷凝部)與散熱鰭片相連接。

對于目前常見的相變散熱器，其為了實現相變換熱介質在合適的溫度蒸發，大多數都是采用抽取真空的方式來降低其沸點。傳統的熱管采用去離子水或乙醇作為工質，必須維持一定的負壓才能在工作點汽化。

由于熱管本身為管狀，且一個熱管散熱器適宜配置的熱管數量非常有限，熱管與熱源直接接觸面積不大，使得熱量從熱源處傳遞給相變組件(熱管)時會有很大的障礙，傳熱效率不高，散熱性能受到嚴重限制，還會導致基座的局部高溫。另外，熱管的散熱方式是一維的，是以線性方式傳導熱量，熱管本身的散熱能力和散熱效果不是最佳，加工熱管散熱器的成本也較高，對于多數的相變式散熱器，多數是內部真空環境工作，這對內部相變換熱介質的流動產生限制，不利于散熱。

此外，目前的熱管外殼材料多為紫銅，而基座材料多為鋁合金，通常采用低溫錫釬焊或膠結填充熱管和基座成形之后的縫隙，這樣就會產生一定的熱阻，不利于傳熱，且低溫錫鉛焊的缺點包括：在焊前必須對散熱器進行整體的鍍鎳或鍍銅等表面處理，焊接和表面處理導致成本高，且對環境存在污染；錫焊很難保證熱管和鋁合金基座平面填充很好，不出現局部空隙，而因熱管在功率器件下方，熱流密度大，空隙會導致熱源器件出現局部溫升高，而導致器件損耗。熱管散熱器的加工成本高，且對環境存在污染。

因此，傳統的相變散熱器具有傳熱熱阻大，傳熱不均勻、生產成本高以及換熱效率低等問題。

實用新型內容

為解決上述現有技術中的問題，本實用新型提供了一種電子器件相變散熱裝置，以提高熱量傳遞效率，促進熱量快速擴散。

為實現上述目的，本實用新型的電子器件相變散熱裝置的具體技術方案如下：

一種相變散熱裝置，包括內部設置有相變換熱介質的相變組件，其中，相變組件中設置的相變換熱介質配置為在相變散熱裝置工作狀態時，所述相變組件內部的氣壓大于0.15MPa。

進一步，相變組件中設置的相變換熱介質為R134a、R142b、R114、R124、 R1233Zd(E)、R1234Ze(Z)、R1234Ze(E)、R600a、RC318、RE245cb2、R22、 R32、R407C、R410A中的任意一種或多種。

進一步，相變組件包括蒸發部和冷凝部，蒸發部的內部具有蒸發腔，冷凝部的內部具有冷凝腔，所述蒸發腔與所述冷凝腔連通，所述蒸發腔中的相變換熱介質可吸收發熱源的熱量并向所述冷凝腔傳遞，冷凝腔向外散發熱量以對發熱源進行冷卻。

進一步，所述蒸發腔為平面狀或曲面狀腔體。