[發明專利]兩相雙路自循環散熱裝置

在審

• 申請號: 202110380444.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113079681A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 曹衍龍;董廣計;陳威
• 申請（專利權）人: 山東烯泰天工節能科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 周明新

本發明提供了一種兩相雙路自循環散熱裝置，包括吸熱端、導熱段、散熱端及液體回流管，與發熱體貼合的吸熱端內液體受熱蒸發，熱蒸汽經導熱段導管由構成散熱端的熱交換器上入口進入，經過熱交換器的冷卻被冷凝為液體后靠自身重力沿熱交換器的管道下降到下出口，通過一條與吸熱端的下端內腔體聯通的液體回流管，形成一條冷凝后液體的專用回流通路。與普通熱管最大的差別是本設計的吸熱端與散熱端可以實現最終的兩相吸熱與散熱功能，而無需再增加額外的吸熱板與散熱器，該裝置可配置足量的可蒸發導熱液體，同時配有冷卻后液體的快速回流專用通道，熱傳導能力顯著高于傳統熱管。

技術領域

本發明涉及散熱技術領域，具體涉及一種兩相雙路自循環散熱裝置。

背景技術

傳統的散熱裝置有風冷、水冷、半導體制冷、壓縮機制冷、熱管熱傳導再配合風冷。

其中風冷是在發熱部位加裝散熱片然后使用風機完成散熱。優點是結構簡單，但散熱效率不高。

水冷是在發熱部位貼裝一個具有液體進出口通路的導熱部件利用水箱、管道連接一個熱交換器與風機的組合，通過水泵形成循環傳熱的散熱裝置。優點是傳熱效率比風冷高，但結構復雜維護工作量較大。

半導體制冷是將制冷片的冷面貼裝發熱面上，制冷片的熱面加裝風冷或水冷裝置。半導體制冷的缺點是能效低，耗能高。

壓縮機制冷具有較高的能效，但散熱裝置結構復雜。

熱管是目前傳熱領域效率最高的產品。它是利用液體在一定真空度的管道內受熱蒸發，在冷卻段遇冷再變為液體然后附著在管壁上滲透纖維層實現回流。在熱管的兩端分別加裝吸熱與散熱結構體，并在散熱體上利用風機散熱。

但熱管在目前機電散熱領域只能對很小的發熱量實施傳導散熱，相對與其它散熱方式熱管只是個優質的傳熱元件，不能實現大功率及指標明確的散熱目的。

技術方案

本發明的目的是利用熱管的基本傳熱方式實現大功率與控熱目標明確的傳導散熱裝置。

本發明提供的基本結構是這樣實現的：設置一個具有吸熱端、導熱段、冷凝端的熱管原理的系統，吸熱端體起碼有一面設置為與發熱面相貼合，吸熱端體設置為一個中空容器，容器內容積滿足灌裝有可受熱蒸發、可平衡發熱功率的液體量，受熱后的熱蒸汽通過導熱段導管傳導到散熱端，散熱端的典型結構是由翅片管式熱交換器構成，翅片管式熱交換器的上口連接導熱管，下口是冷凝后液體的出口，熱交換器出口連接一條液體回流管，液體回流管的另一端連接與吸熱體下端內腔體連通，這樣就形成一個冷凝液體的回流通路，在熱交換器正面安裝有一個風機，風機氣流通過管道外翅片實施散熱，實現了吸熱氣化與冷凝后通過專用管道實現液體回流的兩相自循環熱交換。

其中，所述吸熱端設置為一個或兩以上并聯的中空容器，容器內盛裝有可受熱蒸發、可平衡發熱功率的液體，液體變為氣體的相變過程將會吸收更多的熱量。

其中，所述導熱段為蒸汽傳輸導管，負責將吸熱端熱蒸汽傳輸到散熱端。

其中，所述散熱端優選由翅片管式熱交換器構成，熱蒸汽由翅片管式熱交換器的上入口進入，被冷凝為液體后靠自身重力沿熱交換器管道下降經熱交換器下出口，通過一條與吸熱端體的下端內腔體聯通的液體回流管，形成一條冷凝后液體的專用回流通路。

其中，吸熱端與需要散熱的發熱部位實現大面積貼合導熱接觸。

其中，當吸熱端體量較小液體無法滿足蒸發量時可以另外設置液體儲存裝置。

其中，吸熱端的上端口與翅片管式熱交換器的上端口用傳熱導管連通，吸熱端的下端口與翅片管式熱交換器的下端口由液體回流管連通，外置儲液罐與吸熱端的上口用管道連通，實現外置儲液罐與吸熱端內腔壓力均衡，外置儲液罐下部同時與吸熱端下部內腔用液體回流管接通，實現及時的液體補充。