技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種被動散熱方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前，公知散熱分為集熱、導(dǎo)熱、換熱三個主要過程。按導(dǎo)熱方式區(qū)分，主要有固態(tài)散熱器、熱管散熱器、液循環(huán)散熱器、壓縮機(jī)循環(huán)散熱器等幾種類型；按換熱方式區(qū)分，主要有強(qiáng)制對流散熱器(以風(fēng)扇式散熱器為代表)、自然對流散熱器(也稱被動式散熱器，以暖氣片最具代表性)、液體汽化散熱器(以液氮制冷、水噴淋散熱器為代表)等幾種。

固態(tài)散熱器自身熱容、導(dǎo)熱能力有限，一般只適合緊湊型小功率設(shè)備使用，液循環(huán)散熱器和壓縮機(jī)循環(huán)散熱器雖能力較強(qiáng)，但其設(shè)備構(gòu)成較為復(fù)雜。

散熱是以完成換熱為根本目標(biāo)，其中強(qiáng)制對流散熱方式因為換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊使用最為普遍，但強(qiáng)制對流散熱方式存在工作方式耗能、可靠性差、工作噪音大等缺點。

傳統(tǒng)液體汽化散熱器雖然結(jié)構(gòu)簡單，換熱效率強(qiáng)，但其使用限制性較大，一般不易被采用。

傳統(tǒng)的自然對流散熱器可靠性極強(qiáng)，但其換熱效率低，換熱能力主要依賴散熱面積的大小，因此多造成此類散熱器笨重、龐大且外形結(jié)構(gòu)感過強(qiáng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的液循環(huán)散熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被動式散熱器換熱效率低、笨重、龐大且外形結(jié)構(gòu)感過強(qiáng)等不足，本發(fā)明提供一種內(nèi)液式組合涵道平板散熱器，該散熱器使用液體作為熱載體，利用涵道式結(jié)構(gòu)增強(qiáng)換熱效率、提高散熱器有效換熱面積。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，散熱器由板式駐液箱、涵道式導(dǎo)流散熱管和其它功能附件組成。涵道式導(dǎo)流散熱管呈縱向貫通布設(shè)于板式駐液箱結(jié)構(gòu)內(nèi)，涵道式導(dǎo)流散熱管的內(nèi)換熱面有效提升了散熱器的總換熱面積。涵道式導(dǎo)流散熱結(jié)構(gòu)可通過自身的結(jié)構(gòu)性約束和流向引導(dǎo)，有效提升散熱器內(nèi)換熱面與散熱環(huán)境間的對流換熱效率。由于液體比熱容高，整體恒溫性好，因此涵道式導(dǎo)流散熱管可以獲得相對較恒定的整體溫差，有利于涵道式導(dǎo)流散熱管內(nèi)附面層流的形成，提高涵道式導(dǎo)流散熱管的換熱效率。較高的換熱效率和較大的散熱面布設(shè)比例可大幅壓縮散熱器的主體外形尺寸。內(nèi)置換熱面方式可縮短載熱液體與換熱面間導(dǎo)熱距離，散熱器對材料的適應(yīng)性因此可得到加強(qiáng)。此外，板式駐液箱外形平整，結(jié)構(gòu)緊湊。

本發(fā)明的有益效果是，可有效提升液體載熱散熱器的單位換熱效率，簡化液循環(huán)散熱器的系統(tǒng)構(gòu)成，降低生產(chǎn)成本，簡化該類型散熱器的外形結(jié)構(gòu)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的第一個實施例圓形涵道平板內(nèi)液散熱器。

圖2是本發(fā)明的第二個實施例矩形涵道平板內(nèi)液采暖散熱器。

圖3是本發(fā)明的第二個實施例矩形涵道平板內(nèi)液采暖散熱器的俯視圖。

圖4是本發(fā)明的第二個實施例矩形涵道平板內(nèi)液采暖散熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明的第三個實施例矩形涵道液體內(nèi)循環(huán)平板散熱器。

圖6是本發(fā)明的第三個實施例矩形涵道液體內(nèi)循環(huán)平板散熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明的第四個實施例涵道式造型采暖散熱器。

圖8是本發(fā)明的第四個實施例涵道式造型采暖散熱器的俯視圖。

圖9是本發(fā)明的第四個實施例涵道式造型采暖散熱器。

圖10是本發(fā)明的第四個實施例涵道式造型采暖散熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖11是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)。

圖12是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)的俯視圖。

圖13是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖14是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)的主機(jī)板構(gòu)成。

圖15是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)成。

圖16是本發(fā)明的第五個實施例涵道式泵循環(huán)水冷內(nèi)液散熱計算機(jī)散熱系統(tǒng)構(gòu)成。

圖17是本發(fā)明的第六個實施例涵道式水冷內(nèi)液散熱機(jī)箱。

圖18是本發(fā)明的第六個實施例涵道式水冷內(nèi)液散熱機(jī)箱的設(shè)備艙結(jié)構(gòu)。

圖19是本發(fā)明的第六個實施例涵道式水冷內(nèi)液散熱機(jī)箱的俯視圖。

圖20是本發(fā)明的第六個實施例涵道式水冷內(nèi)液散熱機(jī)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖21是本發(fā)明的第六個實施例涵道式水冷內(nèi)液散熱機(jī)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖中1.散熱器殼體，2.涵道式導(dǎo)流散熱管，3.外換熱面，4.內(nèi)換熱面，5.進(jìn)水孔，6.出水孔，7.熱管，8.集熱器，9.排氣閥，10.駐液箱，11.機(jī)箱，12.補(bǔ)水孔，13.電源，14.循環(huán)泵，15.循環(huán)水管，16.主機(jī)板，17.泄水閥，18.內(nèi)換熱器。

具體實施方式

在圖1、圖2、圖3、圖4中，散熱器殼體(1)內(nèi)設(shè)置涵道式導(dǎo)流散熱管(2)，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的內(nèi)壁為內(nèi)換熱面(4)，散熱器的無縫平板外殼的外表面為外換熱面(3)，內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)之間的駐液箱(10)用來駐存循環(huán)流動性載熱液體。載熱液體由進(jìn)水孔(5)流入駐液箱(10)，由出水孔(6)流出，排氣閥(9)用來排除駐液箱(10)內(nèi)的殘存氣體。散熱器工作時，散熱器殼體(1)的內(nèi)壁與駐液箱(10)內(nèi)的載熱液體進(jìn)行對流換熱，散熱器殼體(1)外的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)隨之升溫。內(nèi)換熱面(4)和外換熱面(3)隨著溫度的上升與散熱環(huán)境產(chǎn)生溫度差異，并因為溫度差異產(chǎn)生自然對流，開始散熱工作。當(dāng)散熱工作開始后，內(nèi)換熱面(4)持續(xù)與涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體產(chǎn)生自然對流，并通過涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的結(jié)構(gòu)性引導(dǎo)將這種對流強(qiáng)度不斷放大，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體的流動性也因此得到加強(qiáng)。由于涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體流速增加，內(nèi)換熱面(4)的換熱效率也因此得到提高，從而直接加大散熱器的散熱效率。因為散熱器的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)設(shè)置，使其有效換熱面積增大，加之涵道式導(dǎo)流散熱管(2)可提升散熱器的換熱效率，所以散熱器在完成相同的散熱工作時，較傳統(tǒng)被動式散熱器可有效壓縮外形尺寸。散熱器的結(jié)構(gòu)簡單，可使用工程塑料整體壓鑄生產(chǎn)，也可使用普通金屬焊接制成。

在圖5、圖6中，散熱器殼體(1)內(nèi)設(shè)置涵道式導(dǎo)流散熱管(2)，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的內(nèi)壁為內(nèi)換熱面(4)，散熱器的無縫平板外殼的外表面為外換熱面(3)，內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)之間的駐液箱(10)用來存放內(nèi)循環(huán)液體。散熱器工作時，集熱器(8)收集的熱量通過熱管(7)輸送給駐液箱(10)內(nèi)的液體，駐液箱(10)內(nèi)的液體受熱升溫并與散熱器殼體(1)的內(nèi)壁進(jìn)行對流換熱，散熱器殼體(1)外的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)隨之升溫。內(nèi)換熱面(4)和外換熱面(3)隨著溫度的上升與散熱環(huán)境產(chǎn)生溫度差異，并因為溫度差異產(chǎn)生自然對流，開始散熱工作。當(dāng)散熱工作開始后，內(nèi)換熱面(4)持續(xù)與涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體產(chǎn)生自然對流，并通過涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的結(jié)構(gòu)性引導(dǎo)將這種對流強(qiáng)度不斷放大，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體的流動性也因此得到加強(qiáng)。由于涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體流速增加，內(nèi)換熱面(4)的換熱效率也因此得到提高，從而直接加大散熱器的散熱效率。因為散熱器的外換熱面(3)與內(nèi)換熱面(4)設(shè)置，使其有效換熱面積增大，加之涵道式導(dǎo)流散熱管(2)可提升散熱器的換熱效率，所以散熱器在完成相同的散熱工作時，較傳統(tǒng)被動式散熱器可有效壓縮外形尺寸。

在圖7、圖8、圖9、圖10中，散熱器殼體(1)內(nèi)設(shè)置涵道式導(dǎo)流散熱管(2)，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的內(nèi)壁為內(nèi)換熱面(4)，散熱器的無縫平板外殼的外表面為外換熱面(3)，內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)之間的駐液箱(10)用來駐存循環(huán)流動性載熱液體。載熱液體由進(jìn)水孔(5)流入駐液箱(10)，由出水孔(6)流出。散熱器工作時，散熱器殼體(1)的內(nèi)壁與駐液箱(10)內(nèi)的載熱液體進(jìn)行對流換熱，散熱器殼體(1)外的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)隨之升溫。內(nèi)換熱面(4)和外換熱面(3)隨著溫度的上升與散熱環(huán)境產(chǎn)生溫度差異，并因為溫度差異產(chǎn)生自然對流，開始散熱工作。當(dāng)散熱工作開始后，內(nèi)換熱面(4)持續(xù)與涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體產(chǎn)生自然對流，并通過涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的結(jié)構(gòu)性引導(dǎo)將這種對流強(qiáng)度不斷放大，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體的流動性也因此得到加強(qiáng)。由于涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體流速增加，內(nèi)換熱面(4)的換熱效率也因此得到提高，從而直接加大散熱器的散熱效率。因為散熱器的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)設(shè)置，使其有效換熱面積增大，加之涵道式導(dǎo)流散熱管(2)可提升散熱器的換熱效率，所以散熱器在完成相同的散熱工作時，較傳統(tǒng)被動式散熱器可有效壓縮外形尺寸。散熱器的結(jié)構(gòu)簡單，可使用工程塑料整體壓鑄生產(chǎn)，也可使用普通金屬焊接制成。

在圖11、圖12、圖13、圖14、圖15、圖16中，計算機(jī)主要由機(jī)箱(11)、電源(13)、主機(jī)板(16)和液循環(huán)散熱系統(tǒng)等構(gòu)成。其中液循環(huán)散熱系統(tǒng)由循環(huán)泵(14)、循環(huán)水管(15)、集熱器(8)、駐液箱(10)、涵道式導(dǎo)流散熱管(2)等構(gòu)成。涵道式導(dǎo)流散熱管(2)縱向貫通布設(shè)于駐液箱(10)結(jié)構(gòu)內(nèi)，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的內(nèi)壁為內(nèi)換熱面(4)，外表面為外換熱面(3)，內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)之間的駐液箱(10)用來駐存循環(huán)流動性載熱液體。循環(huán)泵(14)用于加速循環(huán)水管(15)與駐液箱(10)內(nèi)的液體流動，補(bǔ)水孔(12)用于補(bǔ)充載熱液體。計算機(jī)在工作狀態(tài)下，集熱器(8)采集CPU、GPU、主板芯片組等發(fā)熱元器件產(chǎn)生的熱量，傳遞至循環(huán)液體，載熱液體受熱升溫，散熱器殼體(1)的內(nèi)壁與駐液箱(10)內(nèi)的載熱液體進(jìn)行對流換熱，散熱器殼體(1)外的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)隨之升溫。內(nèi)換熱面(4)和外換熱面(3)隨著溫度的上升與散熱環(huán)境產(chǎn)生溫度差異，并因為溫度差異產(chǎn)生自然對流，開始散熱工作。當(dāng)散熱工作開始后，內(nèi)換熱面(4)持續(xù)與涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體產(chǎn)生自然對流，并通過涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的結(jié)構(gòu)性引導(dǎo)將這種對流強(qiáng)度不斷放大，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體的流動性也因此得到加強(qiáng)。由于涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體流速增加，內(nèi)換熱面(4)的換熱效率也因此得到提高，從而直接加大散熱器的散熱效率。因為散熱器的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)設(shè)置，使其有效換熱面積增大，加之涵道式導(dǎo)流散熱管(2)可提升散熱器的換熱效率，所以液循環(huán)散熱系統(tǒng)可以在較緊湊的結(jié)構(gòu)下完成計算機(jī)散熱工作。

在圖17、圖18、圖19、圖20、圖21中，機(jī)箱由外殼、集熱器(8)、內(nèi)換熱器(18)、駐液箱(10)、涵道式導(dǎo)流散熱管(2)等構(gòu)成。涵道式導(dǎo)流散熱管(2)縱向貫通布設(shè)于駐液箱(10)結(jié)構(gòu)內(nèi)，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的內(nèi)壁為內(nèi)換熱面(4)，機(jī)箱外表面為外換熱面(3)。駐液箱(10)用來駐存載熱液體，補(bǔ)水孔(12)用于補(bǔ)充載熱液體，泄水閥(17)用于排放載熱液體。當(dāng)機(jī)箱內(nèi)設(shè)備工作并產(chǎn)生熱量時，集熱器(8)采集發(fā)熱元器件產(chǎn)生的熱量，并通過內(nèi)換熱器(18)傳遞至駐液箱(10)內(nèi)的液體，載熱液體受熱升溫，散熱器殼體(1)的內(nèi)壁與駐液箱(10)內(nèi)的載熱液體進(jìn)行對流換熱，散熱器殼體(1)外的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)隨之升溫。內(nèi)換熱面(4)和外換熱面(3)隨著溫度的上升與散熱環(huán)境產(chǎn)生溫度差異，并因為溫度差異產(chǎn)生自然對流，開始散熱工作。當(dāng)散熱工作開始后，內(nèi)換熱面(4)持續(xù)與涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體產(chǎn)生自然對流，并通過涵道式導(dǎo)流散熱管(2)的結(jié)構(gòu)性引導(dǎo)將這種對流強(qiáng)度不斷放大，涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體的流動性也因此得到加強(qiáng)。由于涵道式導(dǎo)流散熱管(2)內(nèi)的流體流速增加，內(nèi)換熱面(4)的換熱效率也因此得到提高，從而直接加大散熱器的散熱效率。因為散熱器的內(nèi)換熱面(4)與外換熱面(3)設(shè)置，使其有效換熱面積增大，加之涵道式導(dǎo)流散熱管(2)可提升散熱器的換熱效率，所以散熱系統(tǒng)可以在較緊湊的結(jié)構(gòu)下完成散熱工作。