预紧压板3将弹簧预紧力传递到相变材料2与热扩散板I界面处，将已熔融的相变材料推挤出热扩散板I与热扩散板I界面处，从预紧压板3与封装壳体5之间的缝隙排除到锥形弹簧4弹簧一侧，相变材料2在锥形弹簧4弹簧力作用下由厚变薄，产生不断变薄的连续熔融相变，直至其完全发生相变流入弹簧一侧，实现高效的传热储能。
[0005]本发明相比于现有技术具有如下有益效果.本发明通过弹簧预紧力将相变材料贴近压在热扩散板上，在相变的过程中与热扩散板接触的相变材料首先发生相变，交界面相变材料软化，弹簧预紧力将后续相变材料继续顶于交界面，同时将熔融的相变材料排除交界面位置;后续相变材料继而继续处于交界面位置，实现整块相变材料的连续相变，从而实现整块相变材料在传热过程中保持相变温度，实现对热扩散板及其下热源的温度控制，同时保证了整个相变材料均可参与传热过程。实验结果表明与传统实体热沉相比，相变热沉具有更快的启动性能，随着加热功率的增加，在一定时间内，器件将保持在固定的温升内，低于传统金属材料实体热沉和高导热相变材料热沉，同时在高加热功率条件下，仍能保持良好的均热性能。整个机构的作用效果和提高相变材料本身的导热系数一样，实现了高效的传热和储能作用。
[0006]原理简单，技术方案简洁。本发明采用完全不同的技术路线和方法，放弃了从材料本身入手解决问题的方法，利用机械预紧力使得相变材料连续发生相变，在一定程度上解决了相变材料导热系数低造成的局部传热温差大，相变不彻底的问题。
[0007]实现成本极低。本发明主要核心内部件为一锥形弹簧，锥形弹簧的加工和成本都非常低，各部件的制造均采用最传统最简单的方式，整体成本低。腔体内部相变材料的封装由于有预紧力的作用，将不再要求相变材料与腔体内壁面及热扩散板进行焊接等复杂工艺，这从另一方面降也低了成本。腔体的封装采用最普通的螺装加密封橡胶条的方式即可实现。总之本发明与传统改性相变材料相比，体现出了极高的性价比，有利于相变材料在电子设备热控制推广使用，特别是一次性使用电子设备上。
[0008]采用弹簧预紧力和相变材料结合，实现相变材料的连续相变是本发明的主要技术特征，采用本发明后相变材料无需再采用增强导热措施处理，利用机械预紧力即可实现相变材料连续、均匀、彻底的发生相变。且采用圆锥弹簧后将大幅度提高相变材料的充装量，增加相变储热热控制单元的工作寿命。
【附图说明】
[0009]图1是本发明连续相变热沉热控制单元的构造示意图。
[0010]图中:I热扩散板，2相变材料，3预紧压板，4预紧力弹簧，5封装壳体。
【具体实施方式】
[0011 ]参阅图1。在以下描述的实施例中，连续相变热沉热控制单元，包括封装在封装壳体5封闭腔体中的相变材料2。在封装壳体5封闭腔体的底端设有支撑预紧压板3的锥形弹簧4，相变材料2设置在热扩散板I与预紧压板3之间，锥形弹簧4弹簧预紧力将相变材料2贴近压在热扩散板I上，在相变过程中，当热源发热时，热源和热扩散板I温度升高，热源通过热扩散板I传递到相变材料2发生相变，近热扩散板I的内侧壁面的相变材料2熔融，相变材料2与热扩散板I交界面处相变材料软化，锥形弹簧4通过预紧压板3将弹簧预紧力传递到续相变材料2与热扩散板I交界面处，锥形弹簧4预紧力使相变后的相变材料被推挤出热扩散板与热扩散板I交界面处。从预紧压板3与封装壳体5之间的缝隙排除到锥形弹簧4弹簧一侧，相变材料2在锥形弹簧4弹簧力作用下由厚变薄，产生不断变薄的连续熔融相变，直至其完全发生相变流入弹簧一侧，至此本相变储热器使用完毕。实现高效的传热储能。其中采用的锥形弹簧4预紧力弹簧是锥型弹簧，其压缩量最大，可使相变材料充入量在指定空间内体积最大。整个过程中，热扩散板及热源将保持与相变材料相变区间温度略高的温度，从而实现了对热源的温度控制。
【主权项】
1.一种连续相变热沉热控制单元，包括封装在封装壳体(5)封闭腔体中的相变材料(2)，其特征在于:在封装壳体(5)封闭腔体的底端设有支撑预紧压板(3)的锥形弹簧(4)，相变材料(2)设置在热扩散板(I)与预紧压板(3)之间，锥形弹簧(4)弹簧预紧力将相变材料(2)贴近压在热扩散板(I)上，在相变过程中，热源通过热扩散板(I)传递到相变材料(2)发生相变，使相变材料(2)与热扩散板(I)界面的相变材料软化，锥形弹簧(4)通过预紧压板(3)将弹簧预紧力传递到相变材料(2)与热扩散板(I)的界面，将软化熔融的相变材料推挤出热扩散板(I)与相变材料(2)的交界面，从预紧压板(3)与封装壳体(5)之间的缝隙排除到锥形弹簧(4)弹簧一侧，相变材料(2)在锥形弹簧(4)弹簧力作用下由厚变薄，产生不断变薄的连续熔融相变，直至其完全发生相变流入弹簧一侧，实现高效的传热储能。2.如权利要求1所述的连续相变热沉热控制单元，其特征在于:弹簧预紧力将相变材料预压在热扩散板上，产生连续相变。
【专利摘要】本发明公开的一种连续相变热沉热控制单元,旨在提供一种原理简单，实现成本低的相变材料的热控制单元，本发明通过下述技术方案予以实现:在封装壳体封闭腔体的底端设有支撑预紧压板的锥形弹簧，相变材料设置在热扩散板与预紧压板之间，锥形弹簧预紧力将相变材料贴近压在热扩散板上，在相变过程中，热源通过热扩散板传递到相变材料发生相变，使相变材料与热扩散板界面处相变材料软化，锥形弹簧通过预紧压板将弹簧预紧力传递到相变材料与热扩散板界面，将软化熔融的相变材料推挤出热扩散板与相变材料的界面，从预紧压板与封装壳体之间的缝隙排除到锥形弹簧弹簧一侧，相变材料在锥形弹簧弹簧力作用下由厚变薄，产生不断变薄的连续熔融相变，实现高效的传热储能。
【IPC分类】H01L23/427
【公开号】CN105529315
【申请号】CN201610015080
【发明人】胡家渝
【申请人】中国电子科技集团公司第十研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月11日