[发明专利]散热板以及用这种散热板散热的方法

说明书

本发明涉及一种以新的理论为依据的散热板以及使用这种散热板的散热的方法。在使用包括电气用具，如电视机、计算机和发动机，汽车的发动机和散热器，各种不同机械制造设备等期间产生的热量使某一区域的温度升高，而这种散热板能高效地使这一区域的热量扩散到低温区域。

已知的从高温区域向低温区域散热以降低高温区域温度的方法包括用空气或水通过具有好的导热率的金属板冷却低温区域侧的方法，或者，换句话说，是空气散热法和水散热法。

并且，为了提高金属板的散热效率，通常是把其面向低温区域的表面作成粗糙的形状，或者是在其表面安装许多散热片或散热辅助体来提高与冷却介质的接触面积(official publication of Ja-panese Utility Model Kokai No.62-52770)，或者是在其表面形成一层水膜，利用水膜的汽化热来加快散热(official publicati-on of Japanese Patent Publication No.6-3335)等等。

然而，粗糙的表面形状或是在表面安装散热片或散热辅助件都存在着缺陷，即需要一道特殊的加工过程，此外，还有弄脏时麻烦的清洁工作，并且，对于这种表面需要光洁的部分是不适用的，因为利用汽化热的方法需要特殊的设备在金属表面形成水膜，所以在适用的范围内它不能免于受限制。

已完成的本发明的目的在于提供一种建立在全新的理论基础上的散热板，其结构简单，并且由于克服了目前使用的以空气或水散热的散热板所存在的缺陷而具有高的散热效率。

本发明人已经通过放置在高温区域和低温区域之间的散热板对高温区域散热的机理进行研究，所得到的结果如下。

结果是，当热量通过辐射或对流传到散热板面向高温区域的表面时，面向高温区域的表面的热量以传导的方式传给面向低温区域的表面。并且，在面向低温区域的表面通过与冷流体接触把热量传到冷流体上。当组成散热板的材料的总热容积被降低到越来越小时，与冷流体接触的散热板的温度更快降低。

当在散热体面向低温区域的表面上加上一层总热容积小的散热层时，于是，在该散热层中，从散热体传来的热和被冷流体带走的热之间保持一种平衡态，这样，假设通过对流带走的热是相同的，那么与只有散热板的情况相比，面向低温区域表面的温度降低更多，于是使热从面向高温区域的表面加快传导过散热板。

下面的数字公式表明了这种热流动的状态。

q＝α₁(T_r-T₁)

 ＝λ/L(T₁-T₂)

 ＝α₀(T₂-T₀)

其中，q表示热流量，α₁是高温区域中流体的导热系数，α₀是低温区域中流体的导热系数，T_r是高温区域流体的温度，T₁是散热板面向高温区域的表面的温度，T₂是散热板面向低温区域的表面的温度，T₀是面向低温区域的流体的温度，λ是散热板的导热率，L是散热板的厚度。

这个公式表明，热从高温区域的流体传到散热板面向高温这边的表面，然后以传导的方式通过散热板的内部，并且从散热板面向低温区域的表面传给低温区域的流体。

另一方面，物体还要经受由于太阳光入射，二次产生的远红外线等所传导的热，因此也有必要研究这些辐射热的影响。顺便说说，当放置在高温区域和低温区域之间的隔墙接收到辐射热时，隔墙吸收辐射热。因此，整个物体的温度提高。并且，当面向低温区域的表面由于与低温区域的流体持续接触而保持低温时，其内部的温度，例如在厚度方向接近中间的这部分，将保持有点上升的状态，因此，随着辐射热的吸收，温度持续升高，直到最后达到与高温区域侧温度相同或更高的温度，从而阻止热从面向高温度区域的表面流向面向低温区域的表面。并且，这种趋势在对辐射热吸收大的物体中比在对辐射热吸收小的物体中更显著。

因此，甚至当在散热板的低温区域这边提供一层比散热板的总热容积小的散热层，如果该层所吸收的辐射热比散热板大时，因为从整体上讲，辐射热的吸收被相应提得很高，那么将更进一步地阻止热从面向高温带的表面流向面向低温带的表面。