一种双层纳米相变材料隔热罩

1.本发明涉及散热装置技术领域，具体为一种双层纳米相变材料隔热罩。


背景技术：

2.水冷是一种从部件和工业设备中散热的方法。使用水的蒸发冷却通常比空气冷却更有效。水便宜且无毒；但是，它可能含有杂质并导致腐蚀。水冷通常用于冷却汽车内燃机和发电站。高端个人电脑内部使用了利用对流热传递的水冷却器来降低cpu的温度。其他用途包括冷却泵中的润滑油；用于热交换器中的冷却；用于在hvac和冷却器中冷却建筑物。
3.传统水冷散热装置通常是利用铝制散热板连接pcb板和水冷板，再通过冷却液将热量散发出去，但这种装置温度均匀性较差，并且无法隔绝高温部件对于低温部件的传热，降低了装置的工作可靠性。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有散热装置中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种双层纳米相变材料隔热罩，将元件向周围散发的热量吸收并传入pcb板通过两者之间的铝制散热板与水冷板进行换热，利用两种熔点不同的相变材料来吸收元件散发的热量，同时隔绝外部的热量，使隔热装置中的空间保持一个相对稳定的温度。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
8.一种双层纳米相变材料隔热罩，其包括：
9.水冷板、导热弹性部件、外层圆柱形容器、内层圆柱形容器、铝制散热板、场效应管、pcb板和相变材料注入口，所述水冷板下方设置导热弹性部件，所述导热弹性部件底部连接外层圆柱形容器，所述外层圆柱形容器内部设置内层圆柱形容器，所述外层圆柱形容器底部设置pcb板，所述水冷板与pcb板之间连接铝制散热板，所述外层圆柱形容器外侧壁左右两侧底部均设置场效应管，所述外层圆柱形容器与内层圆柱形容器顶部均开设相变材料注入口。
10.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述场效应管的针脚与pcb板连接。
11.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述水冷板与pcb板之间平行设置，
12.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述外层圆柱形容器顶部通过导热弹性材料封顶并与水冷板1隔开1cm的距离。
13.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述外层圆柱形容器内注有熔点较高的相变材料pcm1，所述内层圆柱形容器内注有熔点较低的相变材料pcm2。
14.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述外层圆柱形容器的圆柱高度高于内层圆柱形容器的圆柱高度。
15.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述外层圆柱形容器和内层圆柱形容器均采用空心圆柱，所述外层圆柱形容器和内层圆柱形容器的圆柱外壁为空心壁。
16.作为本发明所述的一种双层纳米相变材料隔热罩的一种优选方案，其中：所述外层圆柱形容器与内层圆柱形容器相互贴合，所述外层圆柱形容器与内层圆柱形容器之间贴合位置填充有导热硅脂。
17.与现有技术相比：本发明将元件向周围散发的热量吸收并传入pcb板通过两者之间的铝制散热板与水冷板进行换热，利用两种熔点不同的相变材料来吸收元件散发的热量，同时隔绝外部的热量，使隔热装置中的空间保持一个相对稳定的温度，与传统水冷式散热装置相比，本装置的添加可以有效隔绝高温元件对低温原件的温度影响，使装置对不同温度条件均有适用性，提升装置的散热效率和温度均匀性，装置安装简单，只需填入相变材料即可运行。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
19.图1为本发明剖视结构正视示意图；
20.图2为本发明剖视结构侧视示意图；
21.图3为本发明俯视结构示意图。
22.图中：1水冷板、2导热弹性部件、3外层圆柱形容器、4内层圆柱形容器、5铝制散热板、6场效应管、7 pcb板、8相变材料注入口。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
25.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施
方式作进一步地详细描述。
27.本发明提供一种双层纳米相变材料隔热罩，将元件向周围散发的热量吸收并传入pcb板通过两者之间的铝制散热板与水冷板进行换热，利用两种熔点不同的相变材料来吸收元件散发的热量，同时隔绝外部的热量，使隔热装置中的空间保持一个相对稳定的温度，请参阅图1-图3，包括：水冷板1、导热弹性部件2、外层圆柱形容器3、内层圆柱形容器4、铝制散热板5、场效应管6、pcb板7和相变材料注入口8。
28.水冷板1下方设置导热弹性部件2，导热弹性部件2底部连接外层圆柱形容器3，外层圆柱形容器3内部设置内层圆柱形容器4，外层圆柱形容器3底部设置pcb板7，水冷板1与pcb板7之间连接铝制散热板5，外层圆柱形容器3外侧壁左右两侧底部均设置场效应管6，外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4顶部均开设相变材料注入口8，场效应管6的针脚与pcb板7连接。
29.水冷板1与pcb板7之间平行设置，外层圆柱形容器3顶部通过导热弹性材料2封顶并与水冷板1隔开1cm的距离，外层圆柱形容器3的圆柱高度高于内层圆柱形容器4的圆柱高度，外层圆柱形容器3和内层圆柱形容器4均采用空心圆柱，外层圆柱形容器3和内层圆柱形容器4的圆柱外壁为空心壁，通过相变材料注入口8向外层圆柱形容器3和内层圆柱形容器4的外壁空心处内加注相变材料，使相变材料填充形成空心圆柱，外层圆柱形容器3内注有熔点较高的相变材料pcm1，内层圆柱形容器4内注有熔点较低的相变材料pcm2。
30.外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4相互贴合，外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4之间贴合位置填充有导热硅脂，通过导热硅脂连接外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4，方便外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4之间进行热量传递，提高外层圆柱形容器3与内层圆柱形容器4之间的热量传递效率。
31.在具体的使用时，当电子器件工作的时候，会产生热量，内层圆柱形容器4中的pcm2在达到熔点时先融化，吸收元件散发到周围环境中的热量，外层圆柱形容器3中的pcm1则吸收pcm2传导的热量，使pcm2可以持续工作；当温度再升高时pcm1开始融化，吸收大量热量并降低装置温度，同时隔绝外部热量，通过场效应管6将热量传至pcb板7，再通过pcb板7与水冷板1之间的铝制散热板5由水冷板1中的冷却液进行换热。若温度继续升高，则pcm1的融化导致体积增大，挤压导热弹性部件2与水冷板1接触直接换热。
32.采用两层熔点温度不同的相变材料设计：由于内层pcm2熔点较低，在元件达到pcm2熔点温度时开始融化并吸收大量热量，而pcm1隔绝外部热量并吸收pcm2传导的热量，使元件保持在一个较低的温度。
33.装置由pcm1、pcm2、pcb板、水冷板构成类似“串联网络”的系统，热量即是网络的“电流”，温度较低时，“电流”仅使pcm2温度升高融化吸热，直至温度达到外层相变材料熔点时则“电流”通过pcm2传至pcm1使其也融化吸热，之后“电流”传入pcb板再与水冷板间接换热；当温度过高时，因相变材料融化体积增大，挤压顶部弹性材料直接与水冷板接触直接换热迅速降温，使装置对不同温度条件均有适用性。
34.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源
的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。