一種一體化散熱器及散熱方法技術

本發明專利技術公開了一種一體化散熱器及散熱方法，并具體公開了散熱器包括換熱面、殼體和熱接口，殼體、熱接口與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體，腔體內設置有循環介質。換熱面所在的結構件的內表面與循環介質接觸，外表面與空氣接觸，該外表面即為散熱面。本發明專利技術利用循環介質的導熱能力實現從熱接口到換熱面的熱量輸出，有效縮短了導熱距離，實現了單級導熱；另一方面，應用虹吸或真空重力或真空吸液芯原理，腔體內部循環介質可以達成溫度一致性較好的循環狀態，由于換熱面所在的結構件的內表面全部接觸循環介質，固液對流換熱后向換熱面傳熱，使得換熱面與空氣接觸面的溫度一致性較好，能夠實現類均熱狀態，有效提高了換熱效率。

【技術實現步驟摘要】
一種一體化散熱器及散熱方法
本專利技術屬于散熱
，涉及一種散熱器和散熱方法，具體涉及一種一體化散熱器及散熱方法。
技術介紹
目前，公知的散熱器由集熱、導熱、換熱三種功能部分組成，尤其在高性能散熱器中，三種結構均對應相應的功能部件。傳統散熱器中，提升基礎換熱能力(非強制對流條件下的換熱面效率)僅能依靠增大換熱面積，由于其三段式結構，造成傳統散熱器必須采用熱阻較高的多段式導熱，尤其在換熱面導熱階段，其翅片構造特點導致熱阻巨大。由于熱阻問題，傳統散熱器換熱面溫度一致性較差，換熱面效率較低。
技術實現思路
為了克服傳統散熱器工作熱阻高，換熱面效率低下的不足，本專利技術提供了一種一體化散熱器，將換熱面、殼體和熱接口圍成一個密閉腔體，利用腔體內部的循環介質實現單級高效導熱。此外，本專利技術還提供了一種基于一體化散熱器的散熱方法，具體包括利用液體虹吸熱驅循環的散熱方法、利用真空重力汽液循環的散熱方法以及利用真空吸液芯汽液循環的散熱方法。本專利技術為了實現上述目的，采用的技術方案為：一種一體化散熱器，包括換熱面、殼體和熱接口，所述殼體、熱接口與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體；所述腔體內設置有循環介質；所述換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸，該與空氣接觸的面即為換熱面。進一步的，所述換熱面為涵道式或非涵道式。更進一步的，所述涵道式換熱面所在的結構件包括貫穿腔體的至少一根涵道式導流管，各涵道式導流管的截面為圓形或橢圓形或三角形或多邊形。一種應用如上所述的一體化散熱器進行散熱的方法，熱源產熱經熱接口傳遞給腔體內的循環介質，循環介質再將熱傳遞給換熱面，換熱面與空氣進行對流換熱完成散熱工作。優選的，所述循環介質為充滿所述腔體的循環液體，所述熱接口設置在散熱器的側面或底面。一種應用如上所述的一體化散熱器進行散熱的方法，熱源產熱經熱接口傳遞給腔體內的循環液體，循環液體受熱后產生向上的動力，在虹吸的作用下，形成穩定的循環狀態，循環液體作為載熱介質將熱傳遞給換熱面，換熱面與空氣進行對流換熱完成散熱工作。優選的，所述腔體內為真空，所述熱接口設置在散熱器的底端，所述循環介質為設置在腔體底部的部分循環液體，該部分循環液體可滿足依靠重力作用相變。優選的，所述腔體內為真空，所述循環介質為設置在腔體內的部分循環液體，該部分循環液體可滿足相變循環，所述腔體內沿腔體內壁設置有吸液芯。一種應用如上所述的兩種一體化散熱器進行散熱的方法，負壓環境下液體的氣化溫度低于常壓環境，熱源產熱經熱接口傳遞給腔體內的循環液體后，循環液體氣化并充滿腔體，腔體內的負壓環境被破壞后，氣化的循環介質在換熱面區域液化并放熱，換熱面與空氣進行對流換熱完成散熱工作。一種應用一體化散熱器的計算機機箱或內燃機或空調或冷凝器或采暖散熱器，所述一體化散熱器包括換熱面、殼體和熱接口，所述殼體、熱接口與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體；所述腔體內設置有循環介質；所述換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸。進一步的，所述換熱面為涵道式或非涵道式。更進一步的，所述涵道式換熱面所在的結構件包括貫穿腔體的至少一根涵道式導流管，各涵道式導流管的截面為圓形或橢圓形或三角形或多邊形。優選的，所述循環介質為充滿所述腔體的循環液體，所述熱接口設置在散熱器的側面或底面。優選的，所述腔體內為真空，所述熱接口設置在散熱器的底端，所述循環介質為設置在腔體底部的部分循環液體。優選的，所述腔體內為真空，所述循環介質為設置在腔體內的部分循環液體，所述腔體內沿腔體內壁設置有吸液芯。本專利技術的有益技術效果為：本專利技術將換熱面所在的結構件、散熱器外殼和熱接口圍成一個密閉腔體，腔體內設置有循環介質，利用循環介質的高效導熱能力實現從熱接口到換熱面的熱量輸送，大大縮短了傳統散熱器熱阻極高自然材料導熱行程，實現了單級導熱；另一方面，應用虹吸或真空重力或真空吸液芯原理，腔體內部循環介質可以達成溫度一致性較好的循環狀態，由于換熱面所在的結構件的一面全部接觸循環介質，固液對流換熱后向換熱面所在的結構件的另一面傳熱，也就是向換熱面傳熱，使得換熱面與空氣接觸面的溫度一致性提升，能夠實現類均熱狀態，有效提高了換熱效率。此外，本專利技術提供的散熱器結構簡單、制造成本低廉，易于被廣泛采用。附圖說明附圖1為內液虹吸熱驅一體化散熱器的內部結構示意圖；附圖2為附圖1中散熱器的另一側的內部結構示意圖；附圖3為塔式結構的一體化散熱器的立體結構示意圖；附圖4為附圖3中散熱器的剖視圖；附圖5為單管真空重力一體化散熱器的立體結構示意圖；附圖6為附圖5中散熱器的剖視圖；附圖7為橋式真空重力一體化散熱器的立體結構示意圖；附圖8為附圖7中散熱器的剖視圖；其中：1、外殼；2、腔體；3、排氣孔；4、涵道式導流；5、蓋板5；6、接口區；7、隔板；8、熱接口；9、螺孔；10、防水槽；11、底座；12、空腔；13、翅板；14、蒸發室；15、連接段腔體；16、冷凝室；17、固定裝置；18、固定螺孔；19、設備艙；20、防水凸榫。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，不能理解為對本專利技術具體保護范圍的限定。下面結合附圖1～8對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明。實施例1一種一體化散熱器，包括換熱面、殼體和熱接口8，殼體、熱接口8與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體2，腔體2內設置有循環介質。其中，換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸，該與空氣接觸的面即為換熱面，換熱面所在的結構件將循環介質傳過來的熱傳遞到空氣中，實現換熱。殼體由散熱器的外殼1、隔板7、底座11等基本支撐結構以及螺孔9、接口區6等連接結構組成。熱接口8與熱源接觸，將熱源產熱傳給內部的循環介質。循環介質可以是氣體或液體，其中液體可以是水、水與酒精的混合、汞等等。如圖1～8所示。本實施例還公開了一種散熱方法，熱源產熱經熱接口8傳遞給腔體2內的循環介質，循環介質再將熱傳遞給換熱面，換熱面與空氣進行對流換熱完成散熱工作。本實施例提供的一體化散熱器適用于計算機機箱或內燃機或空調或冷凝器或采暖散熱器，但并不局限于上述應用。在其中需要散熱的設備和領域中，本實施例提供的一體化散熱器同樣適用。實施例2一種一體化散熱器，包括換熱面、殼體和熱接口8，殼體、熱接口8與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體2，腔體2內設置有循環介質。其中，換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸，該與空氣接觸的面即為換熱面。本實施例中，換熱面所在的結構件的外表面與循環介質接觸，內表面與空氣接觸，該內表面即為換熱面。換熱面為涵道式，如圖1、2、5～8所示。涵道式換熱面能夠對空氣的運動進行約束以提高與換熱面接觸的空氣的運動速度，提高換熱效率。涵道式換熱面所在的結構件包括貫穿腔體2的至少一根涵道式導流管4。各涵道式導流管4的截面形狀不限，常見的有圓形或橢圓形或三角形或多邊形。換熱面即為各涵道式導流管4與空氣接觸的面。涵道式導流管4的設置角度無限制。應用于自然對流狀態時，涵道式導流管4的軸線與水平面的夾角為75°～90°；應用于強制對流狀態時，有外部風機的輔助，涵道式導流管4的軸線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種一體化散熱器，包括換熱面、殼體和熱接口，其特征在于，所述殼體、熱接口與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體；所述腔體內設置有循環介質；所述換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸。

【技術特征摘要】
1.一種一體化散熱器，包括換熱面、殼體和熱接口，其特征在于，所述殼體、熱接口與換熱面所在的結構件圍成一個密閉腔體；所述腔體內設置有循環介質；所述換熱面所在的結構件的一面與循環介質接觸，另一面與空氣接觸。2.如權利要求1所述的一體化散熱器，其特征在于，所述換熱面為涵道式或非涵道式。3.如權利要求2所述的一體化散熱器，其特征在于，所述涵道式換熱面所在的結構件包括貫穿腔體的至少一根涵道式導流管，各涵道式導流管的截面為圓形或橢圓形或三角形或多邊形。4.如權利要求1或2所述的一體化散熱器，其特征在于，所述循環介質為充滿所述腔體的循環液體，所述熱接口設置在散熱器的側面或底面。5.如權利要求1或2所述的一體化散熱器，其特征在于，所述腔體內為真空，所述熱接口設置在散熱器的底端，所述循環介質為設置在腔體底部的部分循環液體。6.如權利要求1或2所述的一體化散熱器，其特征在于，所述腔體內為真空，所述循環介質為設置在腔體內的部分循環液體，所述腔體內沿腔體內壁設置有吸液芯。7.一種應用如權利要求1-6中任一項所述的一體化散熱器的計算機機箱。8.一種應用如權利要求1-6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邊疆，
申請(專利權)人：邊疆，范志軍，
類型：發明
國別省市：山東,37