[实用新型]用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道、散热器及LED灯有效
| 申请号: | 201821438550.1 | 申请日: | 2018-09-03 |
| 公开(公告)号: | CN209213794U | 公开(公告)日: | 2019-08-06 |
| 发明(设计)人: | 周文斌;胡学功 | 申请(专利权)人: | 中国科学院工程热物理研究所 |
| 主分类号: | F21V29/56 | 分类号: | F21V29/56;F21V29/76;F21V29/87;F21V29/503;F28F13/18;F21Y115/10 |
| 代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 李坤 |
| 地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 开放式通道 纳米织构 强化沸腾传热 汽泡 多孔纳米 织构 散热器 本实用新型 成核 尺寸限制效应 表面设置 表面效应 固液界面 生长特性 涂层表面 涂层形成 耦合作用 法向 时槽 尺度 沸腾 协同 生长 脱离 | ||
1.一种用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,其特征在于,包括:
开放式通道,设置在换热表面上;以及
多孔纳米织构涂层,形成于所述开放式通道的表面上,其增强所述开放式通道表面的固液界面相互作用并增加汽泡的成核密度;
其中,所述开放式通道包括N条,N条所述开放式通道并列设置,其中N≥1。
2.根据权利要求1所述的用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,其特征在于,其中:
所述多孔纳米织构涂层为:金属多孔纳米织构涂层、合金多孔纳米织构涂层、金属化合物多孔纳米织构涂层、半导体多孔纳米织构涂层、氧化物多孔纳米织构涂层、陶瓷多孔纳米织构涂层中的至少一种;
所述换热表面为金属换热表面、合金换热表面、半导体换热表面、陶瓷换热表面、氧化物换热表面、玻璃换热表面、有机高分子材料换热表面中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,其特征在于,所述开放式通道通过线切割、激光加工、划片加工或化学刻蚀的方法在所述换热表面上生成,所述开放式通道的横截面为矩形、梯形、三角形或圆弧形。
4.根据权利要求1所述的用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,其特征在于,所述多孔纳米织构涂层通过物理气相沉积、化学气相沉积、氧化还原、喷涂、滴涂或电镀的方法在所述开放式通道的表面生成。
5.根据权利要求1所述的用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,其特征在于,其中:
所述开放式通道的宽度介于10μm至950μm之间;
所述开放式通道的深度介于10μm至2000μm之间;
两相邻所述开放式通道的间距介于20μm至2000μm之间;
所述多孔纳米织构涂层的厚度介于10nm至9μm之间;
所述多孔纳米织构涂层的孔隙直径介于100nm-200μm之间。
6.一种散热器,其特征在于,包括:
中空散热腔体,其盛放散热工质;以及
如上述权利要求1至5中任一项所述的用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道,设置在所述中空散热腔体的内表面上,其利用所述散热工质在所述用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道的换热表面上发生相变传热,取走设置在所述散热器上的发热器件的热量,并耗散至环境中。
7.根据权利要求6所述的散热器,其特征在于,所述散热器还包括:M个散热翅片,M个所述散热翅片沿所述中空散热腔体外壁的周向排列,其中M≥1;
其中所述散热翅片的表面设置有波纹,其扩大所述散热翅片的对流散热面积。
8.根据权利要求6所述的散热器,其特征在于,所述散热工质为:蒸馏水散热工质、去离子水散热工质、乙醇散热工质、甲醇散热工质、丙酮散热工质或制冷剂中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的散热器,其特征在于,所述中空散热腔体为金属中空散热腔体、合金中空散热腔体、半导体中空散热腔体、陶瓷中空散热腔体、氧化物中空散热腔体、玻璃中空散热腔体、有机高分子材料中空散热腔体中的至少一种。
10.一种LED灯,其特征在于,包括:
LED光源;以及
如上述权利要求6至9中任一项所述的散热器,其为所述LED光源散热;
其中,所述LED光源通过热界面材料与所述散热器的外表面连接,且所述LED光源与所述用于强化沸腾传热的纳米织构开放式通道对应设置在所述中空散热腔体的内外表面上。
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