[实用新型]一种散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，具体涉及的是一种用于电子电器元件散热领域的散热装置。

背景技术

随着电子芯片的高频、高速及集成电路的高速发展和微电子机械技术的进步，电子器件特征尺寸不断减小,芯片的集成度、封装密度以及工作频率不断提高,这些都使芯片的热流密度迅速升高。不良散热将导致电子设备的可靠性下降，电子器件工作在70～80℃水平时，每增加一度，其可靠性就降低25％。因此如何将极高的产热量有效的排散掉，并将芯片温度保持在较低水平已成为一个亟待解决的问题。

相变储能材料(phase change material,PCM)作为电子设备热管理方法已受到广泛关注。PCM可利用相变潜热吸收电子器件(如移动电话、便携式电脑等)产生热量从而对电子元器件进行冷却。这种材料不仅能量密度较高,而且所用装置简单、体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。另外,它还有一个很大的优点:在相变储能过程中,相变材料近似恒温,可以以此来控制体系的温度。

热管是一种利用其内部工质的相变潜热而实现能量交换的高效换热器件，其具有紧凑性、等温性、可靠性、高效性、灵活性以及无需辅助动力等特点。尤其是平板热管体积小、质量轻，而且拥有扁平的蒸发部分，明显增大热管与电子芯片的接触面积，进而能够有效消除电 子芯片所产生的“热点”问题，从而能使整个芯片的温度分布更加均匀。常用于热管的冷却方式有翅片、翅片+风扇和水冷等。翅片一般体积较大大，风扇或水冷结构复杂，还存在噪音、耗能、泄露等问题。所述这些缺点都限制了其在微小型电子电器散热领域广泛应用。

实用新型内容

为了克服传统平板热管冷却方式的各种缺陷，本实用新型提出了一种新型散热装置。该装置将平板热管和相变热存储器有机地结合在一起，利用相变材料发生固‐液相变存储平板热管传来的热量，从而对平板热管进行冷却，其具有传热能力强、均温性好、节温低等优点。另外，本散热装置结构简单、尺寸小、可以做到很薄，非常适合于微小型电子器件的散热。

技术方案如下：

本实用新型所述的一种散热装置由平板热管和以低熔点液态金属及其合金作为相变材料的热存储器组成。所述平板热管位于热源与热存储器之间，热源先将热量传递到平板热管，通过平板热管加热相变储存器，相变材料受热达到其熔点发生固-液相变，由于其具有高热导率、高热容、高潜热等热物理特性，能够高效、快速、均匀地存储大量的废热，从而达到了对热源进行冷却的效果。

所述平板热管可根据工作条件、与工作介质相容性等选择不同的材料。

所述热存储器包括上板和下板，上、下板可通过三种方式相对而置，紧密扣合在一起，两板之间还设有充液管和抽真空管，上板、下 板边缝焊接，所述相变热存储器内部空腔部分充以相变材料充液管和抽真空两端密封。

所述上板、下板和充液管采用与液态金属兼容性金属材料制成，可以避免液态金属对存储器的侵蚀以致热存储器泄露，保证了电子器件的安全。

所述平板热管以及相变热存储器结构简单、尺寸小，可应用于各种微小型电子器件的散热。

所述焊接为分子焊、钎焊、压焊、氩弧焊或气焊。

本实用新型的有益效果：

本实用新型将平板热管与液态金属相变热存储器相结合，利用平板热管的均温特性以及液态金属相变热存储器的高热导率、高潜热、快速热存储等特性，该装置能够高效、快速、均匀地将热源热量传出以达到对热源冷却目的，具有传热能力强、均温性好、节温低等优点。另外，该装置具有结构简易、制作工艺简单、机械强度高、应用方便等特点，能够满足各种微小空间的电子元器件的散热需求。

平板热管能够明显增大热管与电子芯片的接触面积，进而能够有效消除电子芯片所产生的“热点”问题，从而能使整个芯片的温度分布更加均匀。

低熔点液态金属相变材料具有高热导率、高热容、高相变潜热等物理特性，能够高效、快速、均匀地吸收更多的热量，从而减小了散热装置的系统体积。

低熔点液态金属相变材料性质稳定，能够使散热装置长期稳定运 行。

附图说明

在附图中：

图1是本实用新型示意性实施例的整体外观图；

图2是实用新型平板热管的示意图；

图3是实用新型相变热存储器的示意图；

图4(a)、4(b)、4(c)是实用新型相变热存储器示意性实施例的三种扣合方式的剖视图；

图5是实用新型相变热存储器上板、下板的结构示意图；