[发明专利]双温差多传热通道自动补偿式散热方法

说明书

技术领域  本发明涉及用于发热器件的散热技术，特别是涉及双温差多传热通道自动 补偿式散热方法；实现在紧凑空间以更快速度耗散较多的热量，或者说以更高的热流密度， 从微小体积空间，迅速传导与散发大量热量的散热方法。

所述发热器件包括发热电子器件与精密机电装置，是指用于计算机系统或其他精密数字 电子产品的发热量大的零部件或模块，例如CPU、电源芯片或其它大功率器件；或精密机械、 微机电系统装置，如微小发动机、发电机、电动机、驱动器、激光器、红外线探测器、医疗、 导航装置，等等。

背景技术  现有技术中，以计算机CPU为例，其散热方法都是在发热装置或器件上设 置传热部件，比如金属导热体或热管，把热量传递到换热器，或者再辅以风扇吹风，把热量 耗散到大气中。这种方法简单实用，解决一般散热是可以的，但在解决高热流密度，或者说 小空间体积中大量发热装置或器件的散热问题时，散热能力不够，会引起器件故障或缩短器 件寿命。

发明内容  本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种 散热效果好且安全可靠性高的双温差多传热通道自动补偿式散热方法。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

提出一种双温差多传热通道自动补偿式散热方法，用于解决在紧凑空间内发热量大而集 中、并且工作温度不允许过高的发热器件散热问题，包括如下步骤：

A.设置导热良好的第一类传热通道，该第一类传热通道其中一端的面积较小，与所述发 热器件核心发热部较小的局部表面相吻合并紧密接触而实现良好的热量传导，所述第 一类传热通道的另一端，以实现良好热量传导的方式，紧密连接有制冷型换热装置；

B.设置导热良好的、且热量可双向传导的第二类传热通道，该第二类传热通道的一端与 所述发热器件上除第一类传热通道接触以外的表面相吻合并紧密接触而实现良好的 热量传导，所述第二类传热通道的另一端，以实现良好热量传导的方式，紧密连接有 普通换热装置；

C.所述第一类传热通道与第二类传热通道之间保留有空隙，该两类通道相互之间处于高 热阻状态；所述第一类传热通道与发热器件相接触的面积远小于第二类传热通道与发 热器件相接触的面积。

本发明中所说的双温差是指，有两组温度差，其中一组有比较大的温差，称为第一温差 组或大温差组，另外一组有比较小的温差，称为第二温差组或小温差组。

本发明散热方法中的第一类传热通道，是在发热器件的发热中心，即芯片或器件的核心 发热位置，设置局部接触面积较小的热量传导通道，通道可由金属良好导热体或热管等构成， 将热量传出。

所述第一类传热通道的特点：

一、其与发热器件散热表面的接触端面积小，且对准发热器件的核心发热部位置，占发 热器件散热表面较小的局部面积；

二、在其离热源比较远的另外一端，连接有制冷功能的制冷型换热装置，因为第一类传 热通道的一端接触发热器件的核心发热部位置，即发热器件温度最高点，而另一端设置有制 冷装置，是整个散热系统的温度最低点，所以通道两端形成比较大的温度差，成为大温差组。 大温差有利于热量更多更快从发热器件的核心发热部传输到外部。

本发明散热方法中的第二类传热通道，是在发热器件的核心发热部以外，即由第一类传 热通道占用的较小表面部分以外的其余表面较大的部分，另外设置的热量传导通道，其可以 是导热良好的金属、或导热良好的其它物体，将热量传出。

第二类传热通道的特点：

一、在发热器件的表面上占有面积较大；

二、在其离热源比较远的另外一端，直接连接到普通型换热装置，把热量耗散掉。所述 普通型换热装置直接连接的可以是大气、水池、或其它近似有极大热容量的物体；

三、可反馈补偿热量防止发热器件凝露、结霜。

由于所述第二类传热通道的一端接触发热器件核心发热部以外的表面，温度低于核心 发热部部位；另一端直接连接到大气、大水池、或其它近似有极大热容量的物体，不通过制 冷装置，故这一端的温度又高于第一类传热通道连接制冷型换热装置那一端的温度，因此相 对第一类传热通道而言，第二类传热通道两端形成比较小的温度差，形成小温差组。