[发明专利]一种一体化散热器及散热方法

说明书

技术领域

本发明属于散热技术领域，涉及一种散热器和散热方法，具体涉及一种一体化散热器及散热方法。

背景技术

目前，公知的散热器由集热、导热、换热三种功能部分组成，尤其在高性能散热器中，三种结构均对应相应的功能部件。传统散热器中，提升基础换热能力(非强制对流条件下的换热面效率)仅能依靠增大换热面积，由于其三段式结构，造成传统散热器必须采用热阻较高的多段式导热，尤其在换热面导热阶段，其翅片构造特点导致热阻巨大。由于热阻问题，传统散热器换热面温度一致性较差，换热面效率较低。

发明内容

为了克服传统散热器工作热阻高，换热面效率低下的不足，本发明提供了一种一体化散热器，将换热面、壳体和热接口围成一个密闭腔体，利用腔体内部的循环介质实现单级高效导热。此外，本发明还提供了一种基于一体化散热器的散热方法，具体包括利用液体虹吸热驱循环的散热方法、利用真空重力汽液循环的散热方法以及利用真空吸液芯汽液循环的散热方法。

本发明为了实现上述目的，采用的技术方案为：

一种一体化散热器，包括换热面、壳体和热接口，所述壳体、热接口与换热面所在的结构件围成一个密闭腔体；所述腔体内设置有循环介质；所述换热面所在的结构件的一面与循环介质接触，另一面与空气接触，该与空气接触的面即为换热面。

进一步的，所述换热面为涵道式或非涵道式。

更进一步的，所述涵道式换热面所在的结构件包括贯穿腔体的至少一根涵道式导流管，各涵道式导流管的截面为圆形或椭圆形或三角形或多边形。

一种应用如上所述的一体化散热器进行散热的方法，热源产热经热接口传递给腔体内的循环介质，循环介质再将热传递给换热面，换热面与空气进行对流换热完成散热工作。

优选的，所述循环介质为充满所述腔体的循环液体，所述热接口设置在散热器的侧面或底面。

一种应用如上所述的一体化散热器进行散热的方法，热源产热经热接口传递给腔体内的循环液体，循环液体受热后产生向上的动力，在虹吸的作用下，形成稳定的循环状态，循环液体作为载热介质将热传递给换热面，换热面与空气进行对流换热完成散热工作。

优选的，所述腔体内为真空，所述热接口设置在散热器的底端，所述循环介质为设置在腔体底部的部分循环液体，该部分循环液体可满足依靠重力作用相变。

优选的，所述腔体内为真空，所述循环介质为设置在腔体内的部分循环液体，该部分循环液体可满足相变循环，所述腔体内沿腔体内壁设置有吸液芯。

一种应用如上所述的两种一体化散热器进行散热的方法，负压环境下液体的气化温度低于常压环境，热源产热经热接口传递给腔体内的循环液体后，循环液体气化并充满腔体，腔体内的负压环境被破坏后，气化的循环介质在换热面区域液化并放热，换热面与空气进行对流换热完成散热工作。

一种应用一体化散热器的计算机机箱或内燃机或空调或冷凝器或采暖散热器，所述一体化散热器包括换热面、壳体和热接口，所述壳体、热接口与换热面所在的结构件围成一个密闭腔体；所述腔体内设置有循环介质；所述换热面所在的结构件的一面与循环介质接触，另一面与空气接触。

进一步的，所述换热面为涵道式或非涵道式。

更进一步的，所述涵道式换热面所在的结构件包括贯穿腔体的至少一根涵道式导流管，各涵道式导流管的截面为圆形或椭圆形或三角形或多边形。

优选的，所述循环介质为充满所述腔体的循环液体，所述热接口设置在散热器的侧面或底面。

优选的，所述腔体内为真空，所述热接口设置在散热器的底端，所述循环介质为设置在腔体底部的部分循环液体。

优选的，所述腔体内为真空，所述循环介质为设置在腔体内的部分循环液体，所述腔体内沿腔体内壁设置有吸液芯。

本发明的有益技术效果为：本发明将换热面所在的结构件、散热器外壳和热接口围成一个密闭腔体，腔体内设置有循环介质，利用循环介质的高效导热能力实现从热接口到换热面的热量输送，大大缩短了传统散热器热阻极高自然材料导热行程，实现了单级导热；另一方面，应用虹吸或真空重力或真空吸液芯原理，腔体内部循环介质可以达成温度一致性较好的循环状态，由于换热面所在的结构件的一面全部接触循环介质，固液对流换热后向换热面所在的结构件的另一面传热，也就是向换热面传热，使得换热面与空气接触面的温度一致性提升，能够实现类均热状态，有效提高了换热效率。此外，本发明提供的散热器结构简单、制造成本低廉，易于被广泛采用。

附图说明

附图1为内液虹吸热驱一体化散热器的内部结构示意图；