CN210773598U - 一种蒸汽腔散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蒸汽腔散热装置。所述蒸汽腔散热装置包括呈封闭结构的其内具有腔体的外壳，所述外壳的底部接触热源，顶部为翅片；所述外壳的腔体内设有相变传热介质，所述外壳的顶部为凹陷的弧形部，所述外壳的顶部与侧壁的转角处为圆弧倒角的圆弧部，所述弧形部和圆弧部形成中间凹两边凸的形状。与相关技术相比，本实用新型所提供的蒸汽腔散热装置设计M形的外壳考虑了气流的流动特征，将外壳的顶部设计为中间凹两边凸的形状，有利于蒸汽在腔体内的流动，增加了气流与外壳的接触散热面积，进一步增加散热。

Description

一种蒸汽腔散热装置

技术领域

本实用新型涉及相变散热技术领域，尤其涉及一种蒸汽腔散热装置。

背景技术

随着电子设备的小体积高密度发展，CPU、芯片等发热设备也愈发精细。单位体积内的所产生的热量越来越多。同时，互联网技术的不断发展，对云计算提出更高的要求，高速计算所带来的散热问题进一步的引起人们的重视。由于某些计算机散热方式，散热效率较低，导致了大量的资源浪费。因此有必要进行更为高效的散热技术研究。

现有的蒸汽腔散热技术领域，如专利CN 101123862A, 一种蒸汽腔体散热器，其冷凝部盖体平直，蒸汽在冷凝部盖体中间汇聚，而往周边运动困难，进一步的造成中部冷凝效率低且冷凝部盖体利用不充分的现象。

又如专利CN 205005423U，相变散热机柜，其相变散热装置截面为三角形，三角形底边为波纹导热板且与热空气接触，通过相变散热对热空气进行冷却。但是，由于其底边波纹导热板与热空气接触而不是与热源直接接触。引入中间空气对流散热环节，增加了热量传递过程，其散热效率远低于与热源直接接触的情况。另一方面，考虑到流体的流动特点，此三角形结构较为适用于导热板与高温物体面积一致的情况；当高温物体面积小于导热板时，会导致三角形顶端蒸汽堆积，冷凝困难。

因此，有必要提供一种新的蒸汽腔散热装置以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蒸汽腔散热装置，避免一些设备因过热而引起的损坏。

本实用新型的技术方案是：一种蒸汽腔散热装置包括呈封闭结构且具有腔体的外壳，所述外壳的底部接触热源，顶部为翅片；所述外壳的腔体内设有相变传热介质，所述外壳的顶部为凹陷的弧形部，所述外壳的顶部与侧壁的转角处为圆弧倒角的圆弧部，所述弧形部和圆弧部形成中间凹两边凸的形状。

上述方案中，所述外壳的顶部形成了中间凹两边凸的M形结构，使其符合气流流动特征，有利于蒸汽在腔体内流动，增加了蒸汽与腔体的接触面积，强化散热。

优选的，所述外壳的侧壁为向外壳的底部缩进的倾斜弧形结构。该倾斜的弧形结构可在减小M形外壳占用空间的同时不影响冷凝液回流至底部。

优选的，还包括设于所述腔体内将相变传热介质自底部导流至顶部的导流组件。

优选的，所述导流组件包括：

导流管，由内凹圆弧形成的具有一通道的喇叭形管状结构；

连接杆，用于将所述导流管连接于所述外壳的侧壁上，使所述导流管的管口朝向顶部和底部设置；

风扇，设于所述通道内，用于将底部的气流抽向顶部。

上述方案中，为了加快气流运动速度，设有风扇使蒸汽发生强迫对流，且气流经风扇下方达到风扇上方，加快蒸汽的运动速度，提高热交换速度，可进一步的提高散热效率。

通过设置内凹的弧形导流管，可使蒸汽向风扇汇聚后集中加速，且导流管延伸至靠近腔体边界，有利于吸收上部气流，促进循环。弧形的导流管通过连接杆连接固定在外壳的侧壁上，实现弧形通道内传热。

优选的，所述风扇与导流管及外壳同轴线。

优选的，所述相变传热介质为以液汽相变化来传递热能的散热液。

优选的，所述翅片的数量为多个，呈圆盘形布设于所述外壳的顶部上。

优选的，所述外壳的顶部及侧壁上均布设有多个沟槽，多个所述沟槽在所述腔体内呈扇形分布。

上述扇形结构是指在顶部汇集为同一个圆心点，再依次自顶部向侧壁延伸。

优选的，所述热源与外壳同轴线。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：

一、增设风扇，产生强迫对流，可提高蒸汽流动速度，增强液化散热；

二、M形的外壳考虑了气流的流动特征，将外壳的顶部设计为中间凹两边凸的形状，有利于蒸汽在腔体内的流动，增加了气流与外壳的接触散热面积，进一步增加散热；

三、所设计的导流管可使蒸汽向风扇下方汇聚后集中加速，同时可促进下部气流回流，增强蒸汽循环，强化散热。

附图说明

图1为本实用新型提供的蒸汽腔散热装置的剖视结构示意图；

图2为本实用新型提供的蒸汽腔散热装置的立体结构示意图；

图3为沿图1的A-A剖视结构示意图。

附图中，1-热源、2-相变传热介质、3-外壳、31-腔体、32-顶部、33-底部、34-侧壁、35-弧形部、36-圆弧部、4-导流管、41-通道、5-风扇、6-翅片、7-连接杆。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1~3所示，本实施例提供的一种蒸汽腔散热装置包括呈封闭结构的其内具有腔体31的外壳3，所述外壳3的底部33为热源1，顶部为翅片6；所述外壳3的腔体内设有相变传热介质2。

所述外壳3为旋转体。所述外壳3的顶部32为凹陷的弧形部35，所述外壳3的顶部32与侧壁34的转角处为圆弧倒角的圆弧部36，所述弧形部35和圆弧部36形成中间凹两边凸的形状。所述外壳3设计为上述形状符合气体流动特征，有利于蒸汽在腔体内的流动，增加蒸汽与腔体的接触面积，强化散热。

所述外壳3的侧壁34为向外壳3的底部33缩进的倾斜弧形结构，该结构可在减小外壳占用空间的同时不影响冷凝液回流至底部。

所述外壳3的顶部32及侧壁34上均布设有多个沟槽，多个所述沟槽在所述腔体31内呈扇形分布。在表面张力的作用下，冷凝液流向沟槽，顺槽***至底部，且槽背脊液膜较薄。

所述外壳3的侧壁34上设有若干毛细结构的细孔，该细孔可以设置在沟槽中。所述毛细结构临近腔体31内设置。毛细结构有利于蒸汽与侧壁接触散热，有利于冷凝液回流，由此实现毛细冷凝。毛细冷凝是当蒸汽遇到毛细孔发生液化凝聚现象，即物质由气相凝结成液相并存在于毛细结构的空洞中，当聚集一定量时，经由沟槽回路至底部。

所述翅片6的数量为多个，呈圆盘形布设于所述外壳3的顶部32上。

所述腔体31内设有用于将外壳3中的相变传热介质2自底部33导流至顶部32的导流组件。

所述导流组件包括导流管4、连接杆7和风扇5。所述导流管4由内凹圆弧形成的具有一通道41的管状结构。所述导流管4为旋转体。

所述风扇5与导流管4、外壳3及热源1同轴线。

所述连接杆7的数量为三个，呈圆周布置，用于将所述导流管4连接于所述外壳3的侧壁34上，使所述导流管4的管口朝向顶部32和底部33设置。

所述风扇5设于所述通道41内，采用抽气式风扇，用于将底部33的气流抽向顶部32。所述风扇5产生向上的气流，与蒸汽自然对流方向一致。

所述相变传热介质2为以液汽相变化来传递热能的散热液。

汽体遇冷呈液态时，自所述沟槽回到底部33。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种蒸汽腔散热装置，包括呈封闭结构且具有腔体（31）的外壳（3），所述外壳（3）的底部（33）为热源（1），顶部为翅片（6）；所述外壳（3）的腔体内设有相变传热介质（2），其特征在于，所述外壳（3）的顶部（32）为凹陷的弧形部（35）；所述外壳（3）的顶部（32）与侧壁（34）的转角处为圆弧倒角的圆弧部（36），所述弧形部（35）和圆弧部（36）形成中间凹两边凸的形状。

2.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述外壳（3）的侧壁（34）为向外壳（3）的底部（33）缩进的倾斜的弧形结构。

3.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，还包括设于所述腔体（31）内将相变传热介质（2）自底部（33）导流至顶部（32）的导流组件。

4.根据权利要求3所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述导流组件包括：

导流管（4），由内凹圆弧形成的具有一通道（41）的喇叭形管状结构；

连接杆（7），用于将所述导流管（4）连接于所述外壳（3）的侧壁（34）上，使所述导流管（4）的管口朝向顶部（32）和底部（33）设置；

风扇（5），设于所述通道（41）内，用于将底部（33）的气流抽向顶部（32）。

5.根据权利要求4所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述风扇（5）与导流管（4）及外壳（3）同轴线。

6.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述相变传热介质（2）为以液汽相变化来传递热能的散热液。

7.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述翅片（6）的数量为多个，呈圆盘形布设于所述外壳（3）的顶部（32）。

8.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述外壳（3）的顶部（32）及侧壁（34）上均布设有多个沟槽，多个所述沟槽在所述腔体（31）内呈扇形分布。

9.根据权利要求1所述的蒸汽腔散热装置，其特征在于，所述热源（1）与外壳（3）同轴线。

Images