[发明专利]一种换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热装置，尤其涉及一种带有换热槽的扩热板。

背景技术

由于电子装备的性能不断提高，电子设备组装密度随着元器件密度的增大而不断增大，其热流密度也在迅速增加，研究表明，部分组件芯片级的热流密度将会高达1000W/cm²以上。电子装备尤其相控阵天线等高热流密度的电子装备的热设计问题日益突出。当电子设备工作时，高密度组装的发热器件发出大量热量从而产生很高的热流密度，对于电子设备的工作寿命以及可靠性都会产生巨大的威胁，如果各种元器件发出的热量不能及时散出，就会造成热量的积聚，导致各个电子装备中各元器件的工作温度超过器件的许可最大温度，从而大大降低电子装备工作的的可靠性。有研究表明，电子设备的失效率有55％是由温度超过了规定值而引起的。因此，电子装备的热设计已经成为电子装备设计中的一个非常重要的问题。

利用工作介质流动来实现热量传输和传递的对流换热装置具有传热能力强(热流密度较大，热量传输距离较远)、温度调节精度高且易于实现控制等优点，因而在航天器上应用广泛。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板，通过槽道逆顺螺线式排布实现换热和均温的目的。

本发明采用如下技术方案：

一种换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板，所述扩热板上分布若干条换热槽道，每条槽道的走向均满足费马螺线要求，螺线发散角取137.5度；其中，槽道可全部为逆螺线分布，或全部为顺螺线分布，也可部分槽道呈逆螺线分布，部分呈顺螺线分布；所有逆螺线槽道、顺螺线槽道分别均匀分布；扩热板逆、顺螺线槽道数满足斐波那契数列，根据实际换热要求取值。

进一步地，如逆、顺螺线槽道同时存在，则逆、顺螺线槽道数取斐波纳契数列相邻两值。

进一步地，所述扩热板安装于控温目标处，高热流密度区域正对着扩热板螺线槽道的发散中心，以利于热量的传输。

进一步地，当热源热流密度变大，区域温度均匀性要求变高，可适当增加逆、顺螺线槽道数目。

附图说明

图1(a)是本发明的换热槽道顺螺线式排布的扩热板的示意图；

图1(b)是本发明的换热槽道逆螺线式排布的扩热板的示意图；

图1(c)是本发明的换热槽道逆顺螺线叠加排布的扩热板的示意图

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1(a)-(c)所示，本发明的换热槽道逆顺螺线式排布的扩热板安装于控温目标处，高热流密度区域正对着扩热板螺线槽道的发散中心，以利于热量的传输。扩热板每条槽道走向均满足费马螺线要求，螺线发散角取137.5度。槽道可全部为逆螺线分布，或全部为顺螺线分布，也可部分槽道呈逆螺线分布，部分呈顺螺线分布。所有逆螺线槽道、顺螺线槽道分别均匀分布。

扩热板逆、顺螺线槽道数取自斐波那契数列。斐波那契数列，又称黄金分割数列，指的是这样一个数列：0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在数学上，斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义：F(0)＝0，F(1)＝1，F(n)＝F(n-1)+F(n-2)，其中n≥2，n∈N*。根据实际换热要求，扩热板逆、顺螺线槽道数取斐波纳契数列中值。如逆、顺螺线槽道同时存在，则逆、顺螺线槽道数取斐波纳契数列相邻两值，如逆螺线槽道5条、顺螺线槽道8条，或逆螺线槽道8条、顺螺线槽道13条。当热源热流密度变大，区域温度均匀性要求变高，可适当增加逆、顺螺线槽道数目。

本发明的换热槽道逆顺螺线式分布的扩热板可有效地将中心热源的热量扩散、导出，从而控制热源的温度及温度均匀性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。