CN207885074U - 一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，包括储能盒、热管、散热片、相变材料和盖板，本实用新型利用热管高效传热特性，使充填于储能盒内的相变储能材料能迅速吸收电路板上电子元件的热量，解决了现有技术中存在的相变储能材料导热性能差引起的不同位置的相变储能材料温度差异大，相变过程不能同步进行的缺陷，提高了控温模块的控温性能，确保了电子元件温度控制的可靠性，本实用新型主要应用于弹载电子设备，具有较高的应用价值。

Description

一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块

技术领域

本实用新型属于电子散热技术领域，具体涉及一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块。

背景技术

高温是电子产品热失效的主要环境因素。对于弹载电子设备，随着高超音速导弹在军事应用方面发展，未来的弹载平台上的电子设备普遍面临着高温，高过载等较高的环境因素的要求。一方面，电子元器件组装密度的不断提高，组件及整机的热流密度也在迅速升高；另一方面，弹体结构限制了弹载电子设备的热量不能有效地传递到周围环境空间，而只能在弹体内部狭小的空间进行吸收，才可以确保弹载电子设备在一定时间内在安全的温度下工作。

相变储能材料控温是利用相变储能材料相变(熔解)过程吸收热量来抑制发热电子元件温度升高的一种控温方式。在这个技术领域，国内有研究机构做过一定的研究与实验，实验结果表明：当热源热流密度较小时，相变热沉装置具有明显的减缓热源升温的作用，对比铝块热沉具有明显的散热功效。而随着热流密度的增加，其散热优势逐渐减弱。该研究结果已在相关刊物发表。这个结果一方面说明利用相变储能材料控温的局限性，另一方面也对更好地采用这种控温控温方式提出了方向。我们通过研究发现，造成该结论的原因是相变储能材料导热性能差造成的。在实际使用中，由于导热性能差，造成导热过程缓慢，不同位置的相变储能材料温度差异大。距热源越远，相变发生就越滞后，相变储能材料充填越多，这种缺陷就越明显。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，解决了现有技术中存在的相变储能材料导热过程缓慢，不同位置的相变储能材料温度差异大的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，包括储能盒，储能盒内部均匀设置有若干热管，若干热管之间填充有相变材料。

本实用新型的特点还在于，

储能盒内部还设置有若干散热片。

热管和散热片交叉设置紧密连接形成网格，所述相变材料填充在网格内。

储能盒其中一面加盖盖板。

储能盒上加工有光滑平整的吸热面，以确保电子元件与吸热面紧密结合，热量能可靠传递。

储能盒上还开有连接螺孔，用于将储能盒与电路板固定。

本实用新型的有益效果是，一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，利用热管高效传热的特点，把电子元件的集中热量通过热管和散热片迅速传递到控温模块内整个空间，在空间里由热管、散热片形成大量等温的细小网格，相变储能材料充填于这些细小的网格内。这样，相变过程就不会发生相对滞后，所有相变储能材料的相变过程同步进行。提高了控温模块的控温性能，确保了电子元件工作的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块的外部结构示意图；

图2是本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块的内部结构示意图；

图3是本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块吸热面图及连接连接螺孔位置图。

图中，1.储能盒，2.热管，3.散热片，4.相变材料，5.盖板，6.吸热面，7.连接螺孔，8.电路板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，如图1～图3，包括储能盒1，储能盒1内部均匀设置有若干热管2，若干热管2之间填充有相变材料4。

储能盒1内部还设置有若干散热片3。

热管2与散热片3交叉设置紧密连接形成网格，相变材料4填充在网格内。

储能盒1其中一面加盖盖板5。

储能盒1上加工有光滑平整的吸热面6，以确保电子元件与吸热面6紧密结合，热量能可靠传递。

储能盒1上还开有连接螺孔7，用于将储能盒1与电路板8固定。

本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，实施方式如下：

1.依据电路元件尺寸、功耗、控温要求、热源分布确定储能盒1、热管2和散热片3的尺寸、数量；

2.储能盒1成型，焊接热管2及散热片3，充填相变材料4，安装盖板5。

本实用新型工作原理如下：

电路板8上的电子元件表面与吸热面6紧密结合，电子元件的热量通过吸热面6吸收，传递到热管2，热管2把热量传递到散热片3上，充填在散热片3与热管2之间的相变材料4吸收这些热量，确保在一定时间内电子元件温度控制在设计的范围内。

当控温模块本身厚度较薄时，可以将储能盒1内部做成蜂窝状用于填充相变材料4；当储能盒1双面均分布热源时，可采用双储能盒复合或采用3D打印技术进行储能盒1成型。

本实用新型一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，控温可靠性，效果明显，结构简单，具有很大的商用价值。

Claims (4)

1.一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，其特征在于，包括储能盒(1)，储能盒(1)内部均匀设置有若干热管(2)，若干热管(2)之间填充有相变材料(4)，所述储能盒(1)内部还设置有若干散热片(3)，所述热管(2)与散热片(3)交叉设置紧密连接形成网格，所述相变材料(4)填充在网格内。

2.根据权利要求1所述的一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，其特征在于，所述储能盒(1)其中一面加盖盖板(5)。

3.根据权利要求1所述的一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，其特征在于，所述储能盒(1)上加工有光滑平整的吸热面(6)，以确保电子元件与吸热面(6)紧密结合，热量能可靠传递。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种利用相变储能材料吸热的电子元件控温模块，其特征在于，所述储能盒(1)上还开有连接螺孔(7)，用于将储能盒(1)与电路板(8)固定。