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![一种高效散热器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/ac969c100242a8956aece4a0.png)
专利名称：一种高效散热器专利类型：实用新型专利
发明人：叶伟炳
申请号：CN201220242262.5申请日：20120528
公开号：CN202660956U
公开日：
20130109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型的一种高效散热器，包括导热板，传热板和散热鳍片；所述导热板两侧与传热板相连；所述散热鳍片置于传热板两侧；其中，相邻两片散热鳍片之间设置有间隙且互相平行。
由于散热鳍片置于传热板两侧，可以增加散热面积，提高了散热片的散热效果。
散热鳍片底部较厚，热能更好的传到散热鳍片上，同样能提高散热效果。
因此，可保证机器的正常工作，延长机器的使用寿命。
申请人：东莞市闻誉实业有限公司
地址：523000 广东省东莞市茶山镇京山村第三工业区闻宇路
国籍：CN
代理机构：东莞市中正知识产权事务所
代理人：鲁慧波
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散热器的长时间远程控制与管理技术随着科技的不断进步，物联网技术的应用越来越广泛。
在很多领域，远程控制与管理技术带来了便利和效率的提升。
散热器作为现代建筑中常见的设备之一，其长时间远程控制与管理技术也日益重要。
散热器的主要作用是通过热交换的方式将室内的热量转移至室外，确保室内温度的舒适。
长时间远程控制与管理技术可以提供以下几方面的好处：1. 能源管理与节能效果：通过远程控制和管理，可以实时监测和调整散热器的工作状态。
对于不同的房间和使用情况，可以根据需求灵活调整散热器的温度和工作模式。
这样可以确保能源的有效利用，最大程度地减少能源浪费，提高能源利用效率。
2. 高效的维护管理：远程控制与管理技术可以实现对散热器的定期检测和维护。
通过远程监测系统，可及时发现散热器的故障或异常状态，减少人工巡检和故障排除的时间与成本，提高维护的效率。
此外，还可以根据散热器的使用情况和工作负荷进行预测性维护，及时更换老化的零部件，延长散热器的使用寿命。
3. 个性化控制与舒适体验：通过长时间远程控制与管理技术，用户可以根据自己的需求和偏好，对散热器进行个性化调控。
可以根据室内外温度、湿度等信息，实现自动化控制，提供更舒适的室内环境。
此外，还可以根据用户的习惯和作息时间进行智能化控制，实现智慧家居的概念。
为了实现散热器的长时间远程控制与管理，以下是一些关键技术的介绍：1. 通信技术：远程控制和管理需要建立一个可靠的通信平台。
目前常用的通信技术包括互联网、无线通信（如Wi-Fi、蓝牙）、有线通信（如以太网、RS485）等。
选择合适的通信技术可以实现稳定的数据传输和实时的远程控制。
2. 传感器技术：传感器在远程控制和管理中扮演着重要角色，可用于感知室内外的温度、湿度、风速等参数。
传感器的选择和布置需要考虑到散热器的特点和使用环境，以确保获得准确的数据。
3. 数据处理与分析：远程控制与管理会产生大量的数据，因此需要使用适当的数据处理与分析技术。
一种用于大功率LED冷却的高强度散热器的设计及性能测试的开题报告一、研究背景随着LED技术的不断发展，LED灯具在照明、汽车、电子产品等领域中得到了广泛应用，但也存在着散热问题。
LED灯具的发光效率相对较高，但其电能转换为光能的过程中会产生大量的热能，如果不能及时散热，将严重影响LED的寿命和发光效率，甚至可能导致设备故障。
因此，LED灯具散热问题已经成为制约其应用的重要因素。
近年来，研究人员在LED灯具散热问题上做出了许多有成果的工作，其中，高强度散热器的设计成为一个热门研究点。
散热器，即散热器，是一种用于降低物体温度而通过冷却效果的设备。
散热器是LED灯具散热系统中的重要部分，其设计直接关系到散热效果和使用寿命。
因此，如何设计一种高强度散热器来解决LED灯具散热问题，成为当前研究的重要方向。
二、研究目的本研究旨在设计一种用于大功率LED冷却的高强度散热器，并对其性能进行测试，以探究散热器的设计参数对散热效果的影响。
三、研究内容及方法本研究将采用有限元方法对散热器进行模拟分析，优化设计条件，以达到最优的散热效果。
研究内容包括以下几个方面：1. 散热器的设计和制造根据LED灯具的散热需求，设计制造一种高强度散热器，包括散热器的形状、大小、材料、表面处理等方面。
2. 散热器的性能测试利用散热器和LED模块相结合的实验平台，对散热器进行性能测试，包括散热器的热传导性、散热器与LED模块的热接触性能、散热器与环境的热交换性等方面。
3. 散热器的优化设计根据实验结果和有限元分析结果，对散热器的设计参数进行优化，以达到最优的散热效果，提高LED灯具的性能和寿命。
四、研究意义本研究将有助于解决LED灯具散热问题，提高LED灯具的工作效率和寿命。
此外，本研究将有助于散热器的优化设计和制造工艺的进一步研究，为散热器的应用提供更加科学的理论和技术支持。
五、预期研究成果本研究预期可以设计出一种高强度散热器，并对其进行性能测试，提高LED灯具的工作效率和寿命。
高效散热器材料研究及其应用一、引言散热是电子设备运行中不可避免的问题，过热可能会导致设备损坏，因此需要散热器等辅助设备来帮助降温。
现有的散热器材料种类繁多，但效果不一，需要进一步探索高效散热器材料的研究和应用。
二、传统散热器材料1. 铜铜是常见的散热器材料之一，比较成熟和广泛应用。
铜的高导热性使其适合用于散热器材料，但铜的成本相对较高，且质量容易受到杂质的影响。
2. 铝铝是另一种常见的散热器材料，相对于铜成本更低，但导热性能稍逊于铜。
铝散热器通常采用铝鳍片和铝热管的组合进行设计，可以在空间较小的情况下提高散热效果。
3. 陶瓷陶瓷散热器是一种新型散热材料，具有较优异的导热性、耐高温、耐腐蚀等优点。
陶瓷散热器的制造成本相对较高，但随着技术的发展，其价格已经逐渐下降，应用范围也更加广泛。
三、新型散热器材料研究1. 石墨烯石墨烯是一种具有单层碳原子组成的材料，拥有较高的导热性能和机械强度。
研究表明，石墨烯可以作为新型散热材料来改善传统散热器的效率。
石墨烯在电子设备散热器中的应用可以大幅改善散热性能，避免因过热而导致的设备故障。
2. 碳纳米管碳纳米管是一种由碳原子构成的管状结构，具有极高的导热性，适合用于半导体器件散热。
碳纳米管的导热系数可以达到几千热瓦每米开尔文，远超传统热导材料。
近年来对于碳纳米管的研究不断深入，其应用领域也将会得到扩展。
3. 铜基纳米复合材料铜基纳米复合材料是将纳米级的颗粒嵌入到铜结构中来增强散热效果。
由于材料中纳米颗粒的尺寸远小于现代处理器中的晶体管，因此使用铜基纳米复合材料作为电脑散热器材料可以大大增强散热效果。
四、散热器材料的应用除了半导体器件外，新型散热材料也广泛应用于电子设备的散热中，如智能手机、笔记本电脑等。
随着大数据、云计算、人工智能等领域的不断进步和发展，对于高效的散热器材料需求不断增加。
五、结论散热器材料是电子设备运行过程中不可或缺的组成部分，新型散热材料的研究和应用有助于提高设备的稳定性和可靠性。
散热器的应用
焦有芬
【期刊名称】《林业科技情报》
【年(卷),期】2005(037)003
【摘要】本文介绍了散热器的种类、现状及发展前景,特别介绍了钢制、铝制散热器的应用场合.
【总页数】1页(P42-42)
【作者】焦有芬
【作者单位】黑龙江省林业设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU8
【相关文献】
1.浙江努奥罗散热器有限公司、上海努奥罗散热器有限公司获奖项目:钢管式散热器 [J],
2.从铸铁散热器到森德彩色钢制散热器——管窥我国散热器的变革与进化 [J], 刘新华;高春香
3.翅片散热器和针形散热器性能对比研究 [J], 张海娟;王霞;卢晨燕;邹勇
4.密齿铲齿散热器与密齿型材散热器散热性能对比 [J], 李井辉
5.散热器国家标准《铸铁供暖散热器》、行业标准《钢管散热器》、《钢制板型散热器》、《铝制柱翼型散热器》在天津市宣贯 [J], 采暖散热器委员会
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散热器高效散热技术及应用研究摘要：随着电子技术的发展,使得电子器件的热流密度不断增加,这样势必对电子器有更高的散热要求,因此有效地解决散热问题已成为电子设备必须解决的关键技术。
针对现代电子设备所面临的散热问题,就散热基本原理以及各种主流散热技术，包括自然对流散、强制风冷散热、液体冷却、热管、微槽道冷却、集成热路、热电致冷等常用的电子设备散热技术及某些前沿的研究现状、发展趋势及存在问题分别予以阐述。
关键词：热传递自然对流强制风冷热管散热热电制冷引言：据统计,55%的电子设备失效是由温度过高引起的。
可见,电子设备的主要故障形式为过热损坏,因此对电子设备进行有效的散热是提高产品可靠性的关键。
电子设备的主要散热技术电子设备的高效散热问题与传热学(包括热传导、对流和热辐射)和流体力学(包括质量、动量和能量守恒三大定律)等原理的应用密切相关。
一：热传递主要有三种方式：传导 : 物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。
相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。
其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。
举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。
因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。
热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。
对流 : 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。
具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。
自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。
相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强制对流则是流体受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）,驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。
热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。
公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。
因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。
辐射 : 热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。
既然热辐射是通过波来进行传递的，那么势必就会有波长、有频率。
不通过介质传递就需要的物体的热吸收率来决定传递的效率了，这里就存在一个热辐射系数，其值介于0～1之间，是属于物体的表面特性，而刚体的热传导系数则是物体的材料特性。
一般的热辐射的热传导公式为“Q =E×S×F×Δ(Ta－Tb)”。
公式中Q代表热辐射所交换的能力，E是物体表面的热辐射系数。
在实际中，当物质为金属且表面光洁的情况下，热辐射系数比较小，而把金属表面进行处理后（比如着色）其表面热辐射系数值就会提升。
塑料或非金属类的热辐射系数值大部分都比较高。
S是物体的表面积，F则是辐射热交换的角度和表面的函数关系，但这里这个函数比较难以解释。
Δ(Ta－Tb)则是表面a的温度同表面b之间的温度差。
因此热辐射系数、物体表面积的大小以及温度差之间都存在正比关系。
任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。
以CPU散热为例，热由CPU工作不断地散发出来，通过与其核心紧密接触的散热片底座以传导的方式传递到散热片，然后，到达散热片的热量，再通过其他方式如风扇吹动将热量送走。
整个散热过程包括4个环节：第一是CPU，是热源产生者；第二是散热片，是热的传导体；第三是风扇，是增加热传导和指向热传导的媒介；第四就是空气，这是热交换的最终流向。
一般说来，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动式散热和被动式散热。
所谓的被动式散热，是指通过散热片将热源如CPU产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因为是自然散发热量，效果当然大打折扣，常常用在那些对空间没有要求的设备中，或者用于为发热量不大的部件散热，如部分普及型主板在北桥上也采取被动式散热。
对于个人使用的PC机来说，绝大多数采取主动式散热方式，主动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高，而且设备体积小二：电子设备的散热技术及发展趋势作一概述。
1．自然对流散热这是最经典、最方便的方法,是利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐射来达到散热目的。
这种方法适用对温度控制要求不高,器件发热的热流密度不大的低功耗电子器件和部件,以及密封或密集组装的器件不宜采用其他散热方法的情况下。
这种技术的优点是结构简单,成本低,安全可靠;没有噪声和震动。
缺点是热阻大,传热性能差。
2. 强制风冷散热这是依靠风扇(常见的有离心式、轴流式、螺旋桨式)等迫使器件周围空气流动,从而将器件散发出的热量带走而达到散热目的的方法。
资料表明:当器件发热密度大于0. 155 W /cm2时,用对流、辐射、传导等自然冷却方式就不能有地将热量带走,必须采用强迫风冷。
强制风冷散热主要是对流换热。
根据传热学原理,对流换过程满足牛顿冷却公式P=α△ T,而散热器的散热效果用热阻RT表示,RT=△ T /P。
比较两可得出RT= 1 /(αA)因此,提高散热效果的途径有:(1)增加散热器的散热面积A,可通过加大散热器尺寸或增加散热器肋片的数量来实现,但受到装置体积和质量的限制;(2)提高换热系数α,可采用大尺寸和高转速的风机提高空气流动速度,从而提高α,但这需要增加成本,使噪声增大,寿命下降;(3)通过合理的风道设计,在散热器前加入扰流片引入紊流,增加局部对流,可以加强换热,提高散热效果。
实验证明,合理的风道设计可使热阻降低10%～ 20%。
温升降低5℃～ 10℃。
几乎所有的台式或采用机柜安装的电子设备都采用强制风冷散热方式,这种空气强制对流冷却的换热量比自然对流和辐射的要大到10倍。
但由于需要增加风机或泵,使得成本增加,噪声变大,运行可靠性较低。
目前有许多科学家致力于改进强制风冷技术并取得了重大突破。
典型的有乔冶亚理工大学封装研究中心研制的主要为冷却单芯片和多芯片组件的微喷冷却技术,从许多微孔中喷出气体到被冷却表面,介质与表面换热系数因强烈扰动而保持在很高的水平,它的风冷能力超过10W /cm2。
另一种先进技术为射流冷却,采用这种技术的器件芯片热流密度可达100W /cm2。
射流冷却时流体沿芯片法向冲击传热表面,冲击处的速度和温度边界层很薄,因而具有很高的传热率来达到冷却的要求。
3. 液体冷却强制冷却除了强制风冷外,还有强制液冷,它是对大热流密度芯片所采用的一种散热方式,包括直接冷却和间接冷却。
直接液体冷却又称浸入冷却,这指液体与电子器件直接接触,由冷却剂吸热并将热量带走,如把电子器件直接浸在氟化烃溶液中,利用它直接冷却。
KishioYoKouchi等人曾提出一种低冷直接浸入冷却方法,它可防止气泡聚集在组件顶端产生气泡层而影响产热效果,同时也相应提高组件的冷却效果。
直接液冷的实验效果可达800W /cm2[5]。
由于直接液体冷却存在热滞后引起的热激波现象以及系统维护不方便等原因,现已逐步被间接液体冷却所取代。
间接液体冷却即是指液体冷却剂不与电子元件直接接触,热量经中间媒介或系统从发热元件传递给液体,中间媒介是指液体冷板及辅助装置如液冷模块(LCM)、导热模块(TCM)、喷射液冷模块(CCM)、液冷基板(LCS)等,这种液体冷板起支撑和热交换的双重作用。
近年来,发展了一些新型液体冷却技术。
如液体射流冷却技术,采用自由表面射流和浸液射流两种形式,它的原理与空气射流冷却原理基本相同,但冷却效果更佳。
但这种冷却方式中冷却液只能喷射在滞止区,这限制了其应用。
为此,发展了喷淋冷却技术。
喷淋冷却液滴是直接作用到更大的区域,这样芯片的温度分布更趋一致,冷却效果更高,因此被认为是最有效率、最有前景的冷却方式之一。
国外已出现在电子设备中热流密度500 W /cm2的芯片应用液体喷淋冷却技术的研究成果。
保持在极端环境下其温度小于75℃ ,采用的冷却液是FC -72[6]。
另一种液体冷却方式为相变冷却,指利用制冷发生相变时大量吸收热量的特性,在特定场合下对电子器件进行冷却。
它包括两种情况:容积沸腾(静止液体沸腾或池沸腾)和流动沸腾。
容积沸腾是利用去离子液体的相变冷却散热,传热性能比强制风冷提高10倍～ 50倍,流动沸腾是指流体在窄通道内的对流沸腾传热,热流密度可达100W /cm2。
4. 热管散热技术热管技术起源于20世纪60年代,由于它具有极高的导热性,优良的等温性,热流密度可变性,流动方向可逆性,恒温特性及环境的适应性等优点,可以满足电子电气设备对散热装置紧凑、可靠控制灵活、高散热效率等要求[7],因此,热管在电子设备散热技术领域获得了广泛的应用。
热管的工作原理为:液体工质在蒸发段被热流加热蒸发,其蒸气经过绝热段流向冷凝段。
在冷凝段蒸气被管外冷流体冷却放出潜热,凝结为液体;积聚在散热段吸液芯中的凝结液借助吸液芯的毛细力的作用,返回到加热段再吸热蒸发。
它的整个过程是在没有外部动力,没有机械运动零件,没有噪声的情况下完成的,设计简单有效,传热能力大,导热系数大。
使用时,其一端可以连接多个发热部件,另一端可连接散热器、机壳其他冷却器件,散热效果十分理想。
目前热管技术在电子设备热控制中代表性的应用首推电脑内芯片的散热冷却。
如由StaioY,Mo-chizukiM等人应用热管技术对笔记本电脑的CPU散热,并提出了两种方案:一是铰链式散热,即首先用一根热管传至显示屏与盒体的连接铰链块上,另一根热管将第一根热管传至铰链块上的热量传至显示屏背后的铝板,其散热功率可达到10W,另一种是强制对流散热,即将CPU的热量传至一块铝板上,铝板上装有扁平的微型热管,扁平热管将铝板的热量传递到带有很多薄肋片的铝板散热器上,在散热器前装一个微型风扇,将热量排除到环境中去,其散热功率达到12W。
