[實用新型]一種輻射傳熱散熱裝置

有效

• 申請號: 201920255688.6
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN209845609U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 王政玉;王超穎
• 申請（專利權）人: 威海云山科技有限公司;王政玉
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 37202 威?？菩菍＠聞账?/td>
• 代理人: 于濤

一種輻射傳熱散熱裝置，涉及傳熱領域，該裝置由空腔體、聚熱器、導熱器組成，所述空腔體是一底部設有開口，上部設有開口，周邊封閉或開有通氣孔的殼體，所述聚熱器是一將熱輻射波聚集的器件，所述導熱器是一帶有輸入端和輸出端能夠傳導熱力波的器件，空腔體底部開口對應并安裝于輻射熱源上，空腔體上部開口對應并用于安裝導熱器輸入端，所述聚熱器安裝在空腔體內并位于輻射熱源上方，聚熱焦點或光斑落在導熱器輸入端上。該裝置可主要利用輻射傳熱散熱機理，實現大熱容量、高效率傳熱散熱，制造工藝簡單，生產成本低。可應用于熱動力、電力電子、微電子、光電子的散熱系統。

技術領域

本發明屬于熱學、光學范疇，特別是主要利用熱源的輻射傳熱散熱技術及裝置。

背景技術

傳熱和散熱技術是各種熱動力轉換、電光轉換、電熱轉換等系統中的關鍵技術，它對系統運行的可靠性和效率起著十分重要的作用。特別是在電路系統，溫度十分敏感，傳熱散熱問題已成為電子器件的瓶頸之一。

目前的電力電子、微電子、光電系統所采用的傳熱、散熱技術主要是依據熱傳導、熱對流和熱輻射三種原理。熱傳遞可能是三種傳熱方式中的一種，也可能是幾種共同作用。其主要產品包括金屬翅片及涂層式、熱管式、微管道式、石墨翅片式等。純粹對流和傳導散熱器存在著體積大，占用空間大，有時還需要加裝散熱風扇等問題，這就大大降低了系統運行的可靠性。

現有利用熱輻射原理的散熱器產品基本都是輻射熱直接向周邊空間發射的，在發射熱波的同時會出現：（1）輻射出去的熱波，在遇到反射物體時會被反射回來一部分，特別是儀器箱體的反射。（2）其它環境中的熱源向本熱源輻射熱量。例如：本發明人申請的專利號201821331079.6的【一種柔性膜片散熱器】及其它石墨膜片散熱器或石墨烯膜片散熱器，主要利用的是輻射散熱，但在散熱過程中會遇到儀器裝置的殼體的熱反射，影響散熱效果。

現有光輻射原理主要用于光輻射的傳輸，光輻射傳輸是通過有形物體通道實現的，輻射能量基本不會被返回光源，主要方式有：光的平面反射傳輸、光導管導光傳輸、光纖導光傳輸等。目前大都用于可見光的傳導、光的傳感、激光功率傳輸等。所有這些都是將光源經過轉換、傳輸到另一處加一再利用的。由于其輻射傳輸的目的、用途和性能要求不同，使得輻射傳輸產品的結構、傳輸轉換環節、器件精度要求各不相同，從而使得裝置的成本也各不相同。

另外，有一種輻射制冷技術，正在得到研究和應用?？茖W家們發現，大氣層對不同波長的電磁波有不同的透射率，透射率較高的波段稱為“大氣窗口”，例如8——13微米波段。地表上物體的熱能就是通過輻射換熱，將自身的熱量以8——13微米電磁波的形式通過“大氣窗口”排放到溫度接近絕對零度的外部太空，達到自身冷卻的目的。通常把這種完全以輻射方式將熱量釋放到宇宙空間的制冷方式成為輻射制冷。當輻射過程在無障礙空間通道工作時，就能夠達到輻射冷卻散熱效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：尋求一種體積小、運行可靠、高散熱效率，制造工藝簡單，生產成本低的傳熱散熱裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是：

一種輻射傳熱散熱裝置，由空腔體、聚熱器、導熱器組成，所述空腔體是一底部設有開口，上部設有開口，周邊封閉或開有通氣孔的殼體，所述聚熱器是一將熱輻射波聚集的器件，所述導熱器是一帶有輸入端和輸出端能夠傳導熱力波的器件，空腔體底部開口對應于并安裝在輻射熱源上或輻射熱源的基座上，空腔體上部開口對應并用于安裝導熱器輸入端，所述聚熱器安裝在空腔體內并位于輻射熱源上面或上方，聚熱器的聚熱焦點或聚焦光斑落在導熱器輸入端上或入射在導熱器內壁反射面上。對于利用反射原理的導熱器，聚焦后的熱波對應于導熱器的入射角的大小直接影響到熱波傳輸效率，因此，要根據具體情況選擇合適的入射角。

該裝置可以是安裝在熱源體的一面或多面，也可以是安裝在熱源體的上方或多方向。熱源可以是點熱源、線熱源、面熱源、體熱源，該裝置的各截面形狀要與熱源形狀相適應。