[發明專利]一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置及散熱方法

在審

• 申請號: 202011030688.X
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112135491A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 雷霆;方海濱;卜繼軍;張挺;方仲祺;譚品恒;彭凱
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十六研究所
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;G01C19/5783;B01D53/04
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，包括：吸氣劑(3)、半球諧振陀螺密封外殼(4)、包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)和水冷散熱系統，密封外殼(4)內部為真空腔室(2)，其特征在于，包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)通過釬焊接在半球諧振陀螺的密封外殼(4)內壁；所述吸氣劑(3)包裹于包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)內部，且吸氣劑(3)與包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)內壁無接觸；吸氣劑(3)包括兩個引腳(5)，兩個引腳(5)通過密封外殼(4)上的絕緣子(6)通往真空腔室(2)外部；所述水冷散熱系統設置在內壁焊接有包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)的密封外殼(4)外側，水冷散熱系統(8)通過水流循環帶走并散發半球諧振陀螺密封外殼(4)內部的熱量。

2.根據權利要求1所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)為柱體，柱體中表面積最大的一個平面焊接在半球諧振陀螺的密封外殼(4)內壁，柱體上方包括一個平面(9)。

3.根據權利要求1所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)內部設置有圓形通孔，且圓形通孔的半徑大于吸氣劑(3)外徑，以便將吸氣劑(3)包裹于圓形通孔內部但與圓形通孔內壁無接觸。

4.根據權利要求1-3任意所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)采用導熱率高的無氧銅材料。

5.根據權利要求1所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，密封外殼(4)底部外側在與包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)對應的位置設置有凸出的導熱片/導熱針，所述導熱片/導熱針選用絕緣高導熱率材料，導熱片/導熱針被水冷散熱系統的水冷頭(11)包裹住，通過水冷頭(11)中的水流將導熱片/導熱針上的熱量散發出去。

6.根據權利要求1所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，所述水冷散熱系統包括水冷頭(11)、循環泵(12)、儲液器(13)、散熱器(14)、硅膠管路(15)，所述水冷頭(11)通過導熱硅脂貼合在內壁焊接有包裹式吸氣劑熱量收集/傳導裝置(8)的密封外殼(4)一側外壁，水冷頭(11)上設置有兩個管路接口；所述循環泵(12)設置于儲液器(13)一側，且內部互通，循環泵(12)上設置有兩個管路接口；所述散熱器(14)包括金屬翅片16、風扇17和兩個管路接口。

7.根據權利要求6所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，水冷頭(11)采用高導熱率的紫銅材料。

8.根據權利要求6所述的一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱裝置，其特征在于，所述硅膠管路(15)包括第一硅膠管路、第二硅膠管路和第三硅膠管路，通過硅膠管連接水冷頭(11)和循環泵(12)上的管路接口，形成第一硅膠管路；通過硅膠管連接水冷頭(11)和散熱器(14)上的管路接口，形成第二硅膠管路；通過硅膠管連接散熱器(14)和循環泵(12)上的管路接口，形成第三硅膠管路。

9.一種半球諧振陀螺吸氣劑散熱方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、吸氣劑激活：為吸氣劑逐次施加電流，施加的初始電流為2A，以后逐次增加0.5A直到極限電流，具體包括：在密封外殼(4)的絕緣子(6)上施加第一次電流進行第一次激活，第一次施加的電流為2A，以真空腔室(2)內出現氣壓轉折點時為標志開始計時等待30秒斷電，結束第一次激活過程；當真空腔室(2)內的氣壓低于1×10^－5Pa時，在密封外殼(4)的絕緣子(6)上開始施加第二次電流，第二次施加的電流為2.5A，以真空腔室(2)內出現氣壓轉折點時為標志開始計時等待30秒斷電，結束第二次激活過程；……以此類推，進行最后一步激活時，當氣壓基本接近第一次激活前的氣壓時斷電，確保吸氣劑徹底激活；

S2、吸氣劑激活過程中，測量密封外殼(4)的溫度，當密封外殼(4)的溫度達到閾值時，打開水冷散熱系統的循環泵(12)和散熱器(14)，由于水流循環的作用將密封外殼(4)上的熱量散發到環境中。