CN207487103U - 一种散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热装置，包括：吸热端、电磁泵、连接管道、水冷***和换热介质；所述连接管道具有导热性，且所述连接管道穿过所述吸热端，同时其中段嵌装入所述水冷***中，所述连接管道的两个端口分别连接所述电磁泵的输入端和输出端；所述吸热端靠近目标热源，所述换热介质密封在由所述连接管道和所述电磁泵构成的密封循环流道中，可在所述电磁泵驱动下沿所述密封循环流道循环流动。本实用新型能够有效提高整体散热效率，同时有效改善散热效果；且结构简单，易于维护，能有效提升用户使用体验。

Description

一种散热装置

技术领域

本实用新型涉及热控制技术领域，更具体地，涉及一种散热装置。

背景技术

夏天天气炎热，尤其在大中城市中，空气流动性差，导致大量热量滞留，因此大多数住宅都安装有空调设备。目前，住宅使用的空调设备以分体式居多，空调室外机大多安装在建筑物的外墙面上。在炎热的夏天，这些设备通常会同时运行，由这些设备释放的热能将使周围空气环境的温度上升，从而引起热和空气的自然向上流动，造成上部楼层的外部环境空气温度升高。

在环境温度、风力条件以及室外机在外墙面上的布局等因素的共同影响下，上层的空气温度可能会过高，进而导致上层的空调设备得不到足够的冷却空气来散热。为了获得同等的制冷效果，就需要消耗更多的电能；且室外机附近的空气温度升高也会导致空调设备的效率降低，浪费电能。在某些极端场合，因浮力而流动到上层的空气，可能因过高的温度而触发压缩机的安全保护装置，造成空调设备运行的中断。

传统的散热方式主要有空气自然对流冷却散热、强制风冷散热和液冷散热方式，散热装置主要有散热片式散热器和风扇式散热器。空气自然对流冷却散热和强制风冷散热造价低，散热片式散热器通过导热性能好的金属件散热，无噪音；但三者散热效率也都较低，散热效果差，电器容易因散热不及时出现过热现象。液冷散热方式利用毛细作用驱动散热介质将热量从热源带出，散热效果好；但是受散热介质本身重力等的影响，回流速度慢，散热效率低。风扇式散热器散热效果好，但是噪音大、不易维护，用户使用体验不好。

实用新型内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种散热装置，以达到有效提高散热***整体散热效率，并有效改善散热效果的目的。

本实用新型提供一种散热装置，包括：吸热端、电磁泵、连接管道、水冷***和换热介质；所述连接管道具有导热性，且所述连接管道穿过所述吸热端，同时其中段嵌装入所述水冷***中，所述连接管道的两个端口分别连接所述电磁泵的输入端和输出端；所述吸热端靠近目标热源，所述换热介质密封在由所述连接管道和所述电磁泵构成的密封循环流道中，可在所述电磁泵驱动下沿所述密封循环流道循环流动。

其中，所述连接管道进一步具体包括单根，或者平行布置的多根。

其中，所述连接管道嵌入到所述水冷***和/或所述吸热端中的部分进一步具体设置为多段弯道联通结构。

其中，所述吸热端进一步具体采用铜、铝、镍、不锈钢、石墨或石墨烯的材料制成。

其中，所述换热介质进一步具体包括：液态金属。

其中，所述液态金属进一步具体为低熔点金属或者低熔点合金。

其中，所述低熔点金属进一步具体为镓；所述低熔点合金进一步具体为：镓铟合金、镓铟锡合金或铋铟锡合金。

其中，所述连接管道进一步具体采用铜、镍或铝的导热材料制成。

其中，所述液态金属在注入所述密封循环流道之前，利用碱性溶液进行了去氧化处理。

其中，所述水冷***进一步具体为循环水冷***，可进行余热回收。

本实用新型提供的一种散热装置，通过设置电磁泵和液态金属结合的运行方式，利用液态金属优良的导热性、流动性和可塑性等特性，并由电磁泵驱动管道内的液态金属循环流动，不断把吸热端由目标热源吸收的热量带到水冷***中散去。相较于现有的空调散热方式及装置，本实用新型能够有效提高整体散热效率，并有效改善散热效果，有利于保证空调设备有效地发挥制冷能力和减小能源的消耗；同时本实用新型提供的散热装置结构简单，易于维护，能有效提升用户使用体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种散热装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为本实用新型实施例的一个实施例，本实施例提供一种散热装置，参考图1，为本实用新型实施例一种散热装置的结构示意图，包括：吸热端1、电磁泵2、连接管道3、水冷***4和换热介质5。其中，

连接管道3具有导热性，且连接管道3穿过吸热端1，同时其中段嵌装入水冷***4中，连接管道3的两个端口分别连接电磁泵2的输入端和输出端；吸热端1靠近目标热源，换热介质5密封在由连接管道3和电磁泵2构成的密封循环流道中，可在电磁泵2驱动下沿所述密封循环流道循环流动。

可以理解为，本实施例的散热装置包括构成密封循环流道的电磁泵2和连接管道3，以及作为吸热结构的吸热端1和作为散热端的水冷***4，同时包括能够在密封循环流道中循环流动以运送热量的换热介质5。连接管道3不仅用于为换热介质5提供流动管路，而且用于作为媒介将换热介质5中的热量传输到水冷***4。

作为散热装置吸热结构的吸热端1，在应用时布置在目标热源附近，或者嵌入到目标热源内部。连接管道3的两个端口分别连接电磁泵2的输入端和输出端，连接管道3和电磁泵2一起构成换热介质5的循环流动通道—密封循环流道，该密封循环流道中充满换热介质5。

考虑要便于将吸热端1由目标热源吸收的热量带离，设置连接管道3穿过吸热端1。考虑到换热介质5在沿连接管道3将吸热端1的热量带离后，需要将带离的热量散发出去，设置连接管道3的一段结构嵌入到水冷***4中。这样构成的散热装置结构就是：连接管道3的两端分别连接电磁泵2的两端，连接管道3的其中一段嵌入在吸热端1中，另一段嵌入在水冷***4中。

在一个实施例中，吸热端1的结构外形设置为正方体、长方体、球体或者其他指定形状。

运行时，吸热端1从目标热源吸收热量，并将热量传递给嵌入在其中的连接管道3中的换热介质5。电磁泵2驱动换热介质5在连接管道3中流动，将其吸收的热量带离吸热端1，并沿连接管道3输送到水冷***4中。在水冷***4中，换热介质5中的热量通过连接管道3的管壁散发出去。卸载热量之后的换热介质5再在电磁泵2的驱动下回流到吸热端1，再次将吸热端1中的热量带离，如此循环运行，直至目标热源的温度降低到设定标准。

本实用新型实施例提供的一种散热装置，通过设置电磁泵和换热介质结合的运行方式，由电磁泵驱动管道内的换热介质循环流动，不断把吸热端由目标热源吸收的热量带到水冷***中散发出去。相较于现有的空调散热方式及装置，本实用新型能够有效提高整体散热效率，并有效改善散热效果，有利于保证空调设备有效地发挥制冷能力和减小能源的消耗；同时本实用新型提供的散热装置结构简单，易于维护，能有效提升用户使用体验。

在一个实施例中，吸热端1进一步具体采用铜、铝、镍、不锈钢、石墨或石墨烯的材料制成。在另一个实施例中，连接管道3进一步具体采用铜、镍或铝的导热材料制成。

可以理解为，考虑到吸热端1作为主要的吸热结构，需要具有较好的导热性能，以散发目标热源更多的热量，达到更好的散热效果。同时考虑到铜、铝、镍、不锈钢、石墨和石墨烯等材料均具有较好的导热性能，而选用铜、铝、镍、不锈钢、石墨和石墨烯中的一种制成吸热端1应用于本实用新型实施例中的散热装置。

同时考虑到换热介质5在连接管道3中循环流动时，需要通过连接管道3将换热介质5中的热量散发到周围环境中，包括空气环境及水冷***4中的水冷环境，采用铜、镍或铝等导热性能较好的材料制成连接管道3，以提高导热性能。

本实用新型实施例提供的一种散热装置，通过采用铜、铝、镍、不锈钢、石墨或石墨烯等高导热性材料，能够进一步提高散热装置的散热效率，改善散热效果。

其中可选的，连接管道3进一步具体包括单根，或者平行布置的多根。

可以理解为，为了使吸热端1中的热量更快速的被带离，可设置多根连接管道3，各连接管道3同时穿过吸热端1，且其中的一段同时嵌入在水冷***4中。各连接管道3中分别充满换热介质5。特别的，多根连接管道之间相互平行布置。当然也可以设置连接管道3只有单独的一根。

本实用新型实施例提供的一种散热装置，通过将连接管道3设置为并排的多根，能够使更多的热量被更快的带离，从而进一步有效地提高散热效率。

其中可选的，连接管道3嵌入到水冷***4和/或吸热端1中的部分进一步具体设置为多段弯道联通结构。

可以理解为，考虑到吸热饱和情况下，更多的换热介质可以承载更多的热量，而将连接管道3嵌入到水冷***4和吸热端1中的任一段，或者嵌入二者的两端均设置为多弯路联通结构，可以是弯折的多道联通管路。

在一个实施例中，连接管道3的底端***冷水腔体，进行水冷。

其中可选的，换热介质5进一步具体包括：液态金属。

可以理解为，考虑到液态金属导热率较高，且具有一定的导电性，将根据上述实施例中的换热介质5设置为液态的金属介质。电磁泵利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动液态金属运动，能够为液态金属在密封循环流道中的循环流动提供驱动力。

通过在吸热端1和连接管道3内先注入适量的液态金属，开启电磁泵2使连接管道3内的液态金属进行循环流动。空调使用时外机发热，吸热端1内的液态金属镓铟合金吸收热量，然后将热量传递给装嵌在吸热端1内的连接管道3内流动的液态金属。在电磁泵2的驱动下，装嵌在吸热端1内的连接管道3内的高温液态金属流到水冷***4中，进行水冷降温。通过水冷***4中降温后的液态金属又流入到吸热端1中，吸热端1内的高温液态金属镓铟合金又将热量传递到装嵌在吸热端1内的连接管道3内的液态金属，形成一个循环吸热—散热的过程。液态金属在电磁泵2的驱动下将空调散热端的热量带到水冷***4进行散热，散热效率更高，散热效果更快。

本实用新型实施例提供的一种散热装置，通过采用液态金属作为换热介质，用极少的量换热介质即可实现较好的散热效果，从而实现散热装置的更小体积和更轻重量。相较于传统风冷、水冷散热，本实用新型占地面积小，易于安装。

其中可选的，所述液态金属进一步具体为低熔点金属或者低熔点合金。在一个实施例中，所述低熔点金属进一步具体为镓；所述低熔点合金进一步具体为：镓铟合金、镓铟锡合金或铋铟锡合金。

可以理解为，根据上述实施例中的液态金属，可以设置为更低熔点的单金属，或者是低熔点的金属合金。例如为液态单金属镓，或者为不同配比的镓铟合金。不同的含量配比可以得到不同熔点和导热性能的液态金属合金。同样，液态金属也可以选用其他的金属材料，包括镓基合金、铟基合金或铋基合金等。具体的如镓铟合金、镓铟锡合金或铋铟锡合金等。

其中可选的，所述液态金属在注入所述密封循环流道之前，利用碱性溶液进行了去氧化处理。

可以理解为，液态金属加入到吸热端1的腔体和连接管道3之前，先对其进行去氧化处理，去氧化的溶液为碱性溶液，如NaOH等。

在一个实施例中，水冷***4进一步具体为循环水冷***，可进行余热回收。

可以理解为，为了避免能量浪费，同时考虑到绿色环保，将水冷***4设置为循环水冷***，通过循环水冷***可将换热介质5卸载到其中的热量进行回收利用。

另外，本实用新型实施例中的散热装置不仅可以用于空调室外机散热，而且可以用于大型机组、板式换热器和大型电脑机组等设备的散热，散热效果好，散热效率高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：吸热端、电磁泵、连接管道、水冷***和换热介质；

所述连接管道具有导热性，且所述连接管道穿过所述吸热端，同时其中段嵌装入所述水冷***中，所述连接管道的两个端口分别连接所述电磁泵的输入端和输出端；

所述吸热端靠近目标热源，所述换热介质密封在由所述连接管道和所述电磁泵构成的密封循环流道中，可在所述电磁泵驱动下沿所述密封循环流道循环流动。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述连接管道进一步具体包括单根，或者平行布置的多根。

3.根据权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，所述连接管道嵌入到所述水冷***和/或所述吸热端中的部分进一步具体设置为多段弯道联通结构。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述吸热端进一步具体采用铜、铝、镍、不锈钢、石墨或石墨烯的材料制成。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述换热介质进一步具体包括：液态金属。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述液态金属进一步具体为低熔点金属或者低熔点合金。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述低熔点金属进一步具体为镓；

所述低熔点合金进一步具体为：镓铟合金、镓铟锡合金或铋铟锡合金。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述连接管道进一步具体采用铜、镍或铝的导热材料制成。

9.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述液态金属在注入所述密封循环流道之前，利用碱性溶液进行了去氧化处理。

10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述水冷***进一步具体为循环水冷***，可进行余热回收。