本發(fā)明涉及一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術：

在真空或近似真空環(huán)境中短時間工作的大功率電子設備的散熱方法為：依靠結(jié)構(gòu)導熱和風冷、液冷等傳統(tǒng)散熱設計方法，大功率電子設備短時工作的環(huán)境溫度很高，設備局部熱流密度非常大，導致大功率電子設備整體溫升很快、工作中期因溫度過高出現(xiàn)工作狀態(tài)不穩(wěn)定甚至設備內(nèi)部昂貴元器件燒毀等問題，而現(xiàn)有的儲能散熱結(jié)構(gòu)能吸收熱量，但整個儲能散熱結(jié)構(gòu)的散熱效率低的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題就是提供一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有儲能散熱結(jié)構(gòu)散熱效率低的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)，包括儲能腔體和貫穿在儲能腔體內(nèi)的散熱翅片，儲能腔體上設有集熱端和冷端，儲能腔體內(nèi)設有貼合集熱端的熱管，集熱端依靠熱管快速的將熱量從集熱端輸送至冷端，且熱管與散熱翅片相連，熱管的熱量依靠散熱翅片實現(xiàn)快速散熱，儲能腔體內(nèi)設有與散熱翅片垂直設置的橫向肋片，橫向肋片、散熱翅片與熱管在儲能腔體內(nèi)形成三維傳熱網(wǎng)格，三維傳熱網(wǎng)格內(nèi)設有潛熱蓄熱儲能材料，橫向肋片上設有增大與潛熱蓄熱儲能材料接觸面積的第一通孔。

優(yōu)選的，橫向肋片在儲能腔體內(nèi)的高度低于散熱翅片在儲能腔體內(nèi)的高度，有利于散熱翅片形成對流，提高散熱效果。

優(yōu)選的，位于儲能腔體內(nèi)的散熱翅片上設有第二通孔，進一步增大與儲能體接觸面積加快均熱效率，且第二通孔的設置，能降低散熱翅片與潛熱蓄熱儲能材料的接觸熱阻。

優(yōu)選的，第一通孔和第二通孔呈圓形，且第一通孔和第二通孔的直徑相等，能保證儲能材料能均勻的吸熱。

優(yōu)選的，潛熱蓄熱儲能材料包括以下組分組成：55～96重量份的儲能材料和4～45重量份的導熱增強料。

優(yōu)選的，儲能材料包括有機儲能材料和/或無機儲能材料。

優(yōu)選的，有機儲能材料包括碳原子數(shù)為8至50的烷烴、分子量為800至20000的聚乙二醇、脂肪酸、多元醇，工業(yè)蠟、切片石蠟、半精煉石蠟、全精煉石蠟中一種或者兩種混合物或至少兩種的混合物；無機儲能材料包括五水硫代硫酸鈉、六水氯化鈣、七水磷酸鈉、七水硫酸鎂、八水氫氧化鋇、十水碳酸鈉、十水硫酸鈉、十二水磷酸氫鈉、三水醋酸鈉、硫酸鈉、硝酸鉀、氯化鋁、氯化鈉鉻酸鋰、硝酸鈉、碳酸鈉、硝酸鋰、氯化鉀、氯化鋰、碳酸鋰、氯化鎂中的一種或兩種的組合物或兩種以上的組合物。

優(yōu)選的，導熱增強料包括石墨烯、碳納米管、金剛石、氮化鎂、氮化硼、氧化鋅、銀粉、銅粉、鋁粉、石墨粉、氮化鋁、導熱碳纖維、膨脹石墨、泡沫鋁、鐵粉、鋅粉、鎳粉、多孔碳球、氧化鋁、泡沫銅、石墨烯泡沫、石墨泡沫中的一種或兩種的組合物或兩種以上的組合物。

綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點：1.通過儲能腔體的集熱端快速的采集發(fā)熱器件的熱源熱量并通過熱管把熱量迅速傳導到冷端和散熱，對發(fā)熱量大小呈波峰波谷變化的功率變化器件的散熱，潛熱蓄熱儲能材料起“削峰”作用，當熱源功率增加，熱量加大時，散熱翅片來不及散熱，通過儲能腔體溫度升高達到儲能腔體內(nèi)部潛熱蓄熱儲能材料溫度時，潛熱蓄熱儲能材料發(fā)生相變，吸收相變潛熱，且潛熱蓄熱儲能材料本身溫度不變或變化不大，從而起到熱沉作用，而在熱源功率低下時，熱量較小，儲能腔體溫度開始降低，潛熱蓄熱儲能材料釋放熱量，應用在電子通信領域、新能源汽車、航空航天、熱交換器領域；

2.熱管的設置，能快速的將集熱端的熱量實現(xiàn)快速導熱，實現(xiàn)了集熱端的熱量快速的均熱到散熱翅片和儲能材料上，加快了蓄熱或放熱，能及時消除熱波峰的熱量集中；

3.三維傳熱網(wǎng)格的設置，不但把熱源熱量快速散出去，同時，也能把潛熱蓄熱儲能材料蓄熱的熱量快速散出去，便于儲能材料周期性蓄放熱；

4.第一通孔的設置，能降低橫向肋片的接觸熱阻，并增大儲能材料和潛熱蓄熱橫向帶孔肋片的接觸面積，加快均熱效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明儲能腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)，包括儲能腔體1和貫穿在儲能腔體1內(nèi)的散熱翅片2，儲能腔體1上設有集熱端11和冷端12，儲能腔體1內(nèi)設有貼合集熱端11的熱管13，集熱端11依靠熱管13快速的將熱量從集熱端11輸送至冷端12，且熱管13與散熱翅片2相連，熱管13的熱量依靠散熱翅片2實現(xiàn)快速散熱，儲能腔體1內(nèi)設有與散熱翅片2垂直設置的橫向肋片3，橫向肋片3、散熱翅片2與熱管13在儲能腔體1內(nèi)形成三維傳熱網(wǎng)格10，三維傳熱網(wǎng)格10內(nèi)設有潛熱蓄熱儲能材料4，橫向肋片3上設有增大與潛熱蓄熱儲能材料接觸面積的第一通孔31。

橫向肋片3在儲能腔體1內(nèi)的高度低于散熱翅片2在儲能腔體1內(nèi)的高度，有利于散熱翅片形成對流，提高散熱效果，位于儲能腔體1內(nèi)的散熱翅片2上設有第二通孔21，進一步增大與儲能體接觸面積加快均熱效率，且第二通孔的設置，能降低散熱翅片與潛熱蓄熱儲能材料的接觸熱阻，第一通孔31和第二通孔21呈圓形，且第一通孔31和第二通孔21的直徑相等，能保證儲能材料能均勻的吸熱，且根據(jù)不同的應用場合，可以將第一通孔和第二通孔設置成三角形或橢圓形或多邊形的結(jié)構(gòu)。

潛熱蓄熱儲能材料包括以下組分組成：90重量份的儲能材料和10重量份的導熱增強料。

儲能材料包括以下組分組成：儲能材料包括有機儲能材料和無機儲能材料，且有機儲能材料和無機儲能材料的質(zhì)量比為1:1；有機儲能材料包括碳原子數(shù)為8至50的烷烴、分子量為800至20000的聚乙二醇、脂肪酸的混合物；烷烴、聚乙二醇、脂肪酸的質(zhì)量比為1:1:1，無機儲能材料包括五水硫代硫酸鈉、六水氯化鈣、七水磷酸鈉的組合物，五水硫代硫酸鈉、六水氯化鈣、七水磷酸鈉的質(zhì)量比為3：2:1。

導熱增強料包括石墨烯、碳納米管、金剛石的組合物，石墨烯、碳納米管、金剛石的質(zhì)量比為2:1:1。

將儲能腔體1的集熱端11直接貼合發(fā)熱器件，在熱波谷時，儲能腔體1只起散熱作用，當熱波峰時，儲能腔體無法及時把所有熱量全部散走，儲能腔體溫度升高，達到儲能腔體內(nèi)部潛熱蓄熱儲能材料4的相變溫度時，潛熱蓄熱儲能材料4發(fā)生相變，吸收相變潛熱，且潛熱蓄熱儲能材料4本身溫度不變或變化不大，從而起到熱沉作用，同時，由于潛熱蓄熱儲能材料4僅貼熱源，傳播路徑短，且內(nèi)部的熱管13及散熱翅片2的作用，使熱量得以快速傳導到潛熱蓄熱儲能材料4內(nèi)部，得以及時消除熱波峰的熱量集中。

除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應屬于本發(fā)明所附權利要求所定義的范圍。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種消除熱波峰的快速均熱儲能散熱結(jié)構(gòu)，包括儲能腔體和散熱翅片，儲能腔體上設有集熱端和冷端，儲能腔體內(nèi)設有熱管，熱管與散熱翅片相連，儲能腔體內(nèi)設有橫向肋片，橫向肋片、散熱翅片與熱管在儲能腔體內(nèi)形成三維傳熱網(wǎng)格，三維傳熱網(wǎng)格內(nèi)設有潛熱蓄熱儲能材料；本發(fā)明的優(yōu)點：通過儲能腔體的集熱端快速的采集發(fā)熱器件的熱源熱量并通過熱管把熱量迅速傳導到冷端和散熱，對發(fā)熱量大小呈波峰波谷變化的功率變化器件的散熱，熱管的設置，能快速的將集熱端的熱量實現(xiàn)快速導熱，實現(xiàn)了集熱端的熱量快速的均熱到散熱翅片和儲能材料上，加快了蓄熱或放熱。

技術研發(fā)人員：吳強
受保護的技術使用者：平湖阿萊德實業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：2017.05.18
技術公布日：2017.08.18