[实用新型]一种辐射传热散热装置

说明书

一种辐射传热散热装置，涉及传热领域，该装置由空腔体、聚热器、导热器组成，所述空腔体是一底部设有开口，上部设有开口，周边封闭或开有通气孔的壳体，所述聚热器是一将热辐射波聚集的器件，所述导热器是一带有输入端和输出端能够传导热力波的器件，空腔体底部开口对应并安装于辐射热源上，空腔体上部开口对应并用于安装导热器输入端，所述聚热器安装在空腔体内并位于辐射热源上方，聚热焦点或光斑落在导热器输入端上。该装置可主要利用辐射传热散热机理，实现大热容量、高效率传热散热，制造工艺简单，生产成本低。可应用于热动力、电力电子、微电子、光电子的散热系统。

技术领域

本发明属于热学、光学范畴，特别是主要利用热源的辐射传热散热技术及装置。

背景技术

传热和散热技术是各种热动力转换、电光转换、电热转换等系统中的关键技术，它对系统运行的可靠性和效率起着十分重要的作用。特别是在电路系统，温度十分敏感，传热散热问题已成为电子器件的瓶颈之一。

目前的电力电子、微电子、光电系统所采用的传热、散热技术主要是依据热传导、热对流和热辐射三种原理。热传递可能是三种传热方式中的一种，也可能是几种共同作用。其主要产品包括金属翅片及涂层式、热管式、微管道式、石墨翅片式等。纯粹对流和传导散热器存在着体积大，占用空间大，有时还需要加装散热风扇等问题，这就大大降低了系统运行的可靠性。

现有利用热辐射原理的散热器产品基本都是辐射热直接向周边空间发射的，在发射热波的同时会出现：（1）辐射出去的热波，在遇到反射物体时会被反射回来一部分，特别是仪器箱体的反射。（2）其它环境中的热源向本热源辐射热量。例如：本发明人申请的专利号201821331079.6的【一种柔性膜片散热器】及其它石墨膜片散热器或石墨烯膜片散热器，主要利用的是辐射散热，但在散热过程中会遇到仪器装置的壳体的热反射，影响散热效果。

现有光辐射原理主要用于光辐射的传输，光辐射传输是通过有形物体通道实现的，辐射能量基本不会被返回光源，主要方式有：光的平面反射传输、光导管导光传输、光纤导光传输等。目前大都用于可见光的传导、光的传感、激光功率传输等。所有这些都是将光源经过转换、传输到另一处加一再利用的。由于其辐射传输的目的、用途和性能要求不同，使得辐射传输产品的结构、传输转换环节、器件精度要求各不相同，从而使得装置的成本也各不相同。

另外，有一种辐射制冷技术，正在得到研究和应用。科学家们发现，大气层对不同波长的电磁波有不同的透射率，透射率较高的波段称为“大气窗口”，例如8——13微米波段。地表上物体的热能就是通过辐射换热，将自身的热量以8——13微米电磁波的形式通过“大气窗口”排放到温度接近绝对零度的外部太空，达到自身冷却的目的。通常把这种完全以辐射方式将热量释放到宇宙空间的制冷方式成为辐射制冷。当辐射过程在无障碍空间通道工作时，就能够达到辐射冷却散热效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：寻求一种体积小、运行可靠、高散热效率，制造工艺简单，生产成本低的传热散热装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：

一种辐射传热散热装置，由空腔体、聚热器、导热器组成，所述空腔体是一底部设有开口，上部设有开口，周边封闭或开有通气孔的壳体，所述聚热器是一将热辐射波聚集的器件，所述导热器是一带有输入端和输出端能够传导热力波的器件，空腔体底部开口对应于并安装在辐射热源上或辐射热源的基座上，空腔体上部开口对应并用于安装导热器输入端，所述聚热器安装在空腔体内并位于辐射热源上面或上方，聚热器的聚热焦点或聚焦光斑落在导热器输入端上或入射在导热器内壁反射面上。对于利用反射原理的导热器，聚焦后的热波对应于导热器的入射角的大小直接影响到热波传输效率，因此，要根据具体情况选择合适的入射角。

该装置可以是安装在热源体的一面或多面，也可以是安装在热源体的上方或多方向。热源可以是点热源、线热源、面热源、体热源，该装置的各截面形状要与热源形状相适应。