本发明专利技术涉及一种散热装置，具体是结合毛细作用和水蒸发吸热特性实现散热的微孔散热装置。包括包覆于需要散热的发热设备上的内层钢板，开设于内层钢板外侧面上的若干能够储存水的记忆合金变形区，位于内层钢板外侧面一侧的外层钢板，位于所有记忆合金变形区的内层钢板与外层钢板之间密封有环向密封垫，所述内层钢板上至少开有一个与其中一个记忆合金变形区相连通的进水口，位于相邻记忆合金变形区之间的内层钢板上开有连通相邻记忆合金变形区的水路通道。本发明专利技术利用了双程记忆合金随温度变化的变形，根据温度灵活地控制了水的流通；利用了物理学原理和毛细现象，结构简单，以水蒸发吸热来代替传统的通过水循环散热，使得散热更加高效。
A Microporous Heat Dissipator
【技术实现步骤摘要】
一种微孔散热装置
本专利技术涉及一种散热装置，具体是结合毛细作用和水蒸发吸热特性实现散热的微孔散热装置。
技术介绍
燃油车辆的发动机、电动车辆的电动机是目前车辆的重要动力装置，在燃油或者蓄电池的化学能转换成机械能过程中，部分能量被转换成热量，发动机或电动机过热会影响自身性能，而且热辐射影响周围部件。常规的散热器由冷却液进液室、冷却液出液室及散热器芯等三部分构成，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，依靠冷却液和空气的热交换实现散热。水是最常见的物质，常压下水的定压比热容为4.2kJ/(KG.℃)。水在蒸发过程中吸热，它要从周围的物体吸收热量。于是，合理地利用水蒸发吸热，能够起到高效散热的效果。
技术实现思路
本专利技术为了解决发动机或电动机等热源高效散热问题，本专利技术提出一种微孔散热装置，综合利用水蒸发吸热、毛细作用、记忆合金变形等物理学原理消耗相对少量的水进行高效散热。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种微孔散热装置，包括包覆于需要散热的发热设备上的内层钢板，开设于内层钢板外侧面上的若干能够储存水的记忆合金变形区，位于内层钢板外侧面一侧的外层钢板，位于所有记忆合金变形区的内层钢板与外层钢板之间密封有环向密封垫，所述内层钢板上至少开有一个与其中一个记忆合金变形区相连通的进水口，位于相邻记忆合金变形区之间的内层钢板上开有连通相邻记忆合金变形区的水路通道，与记忆合金变形区相对的外层钢板上开有连通记忆合金变形区与外界环境的直径呈0.1mm的微孔，每个位于微孔处的外层钢板内侧面的上设有固定支点，固定支点上设有双程记忆合金连接杆，每个双程记忆合金连接杆端部均固定有能够覆盖相应微孔的遮挡片，外层钢板外侧面上铺设有浸润材料层，水的温度高于双程记忆合金连接杆的相变温度后能够使得遮挡片离开微孔。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所有记忆合金变形区在内层钢板上呈矩阵排列。作为本专利技术技术方案的进一步改进，环向密封垫内壁之间一体成型有至少一条连接密封垫，连接密封垫与内层钢板和外层钢板固定连接。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所有连接密封垫分别位于相邻列的记忆合金变形区之间。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述记忆合金变形区呈半球形形状。本专利技术设计的有益效果：利用了双程记忆合金随温度变化的变形，根据温度灵活地控制了水的流通；利用了物理学原理（水蒸发吸热）和毛细现象，结构简单，以水蒸发吸热来代替传统的通过水循环散热，使得散热更加高效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是微孔散热装置的局部剖视图。图2是微孔散热装置的俯视图。图3是图2的局部放大图。图4是图2的半剖图。图5是环向密封垫与连接密封垫的连接示意图。图6是由双程记忆合金连杆带动的遮挡片在温度升高时的工作状态。图中：1-外层钢板，2-记忆合金变形区，3-水路通道，4-进水口，5-内层钢板，6-连接密封垫，7-遮挡片，8-双程记忆合金连接杆，9-微孔，10-环向密封垫，11-固定支点。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的说明。一种微孔散热装置，包括包覆于需要散热的发热设备上的内层钢板5，开设于内层钢板5外侧面上的若干能够储存水的记忆合金变形区2，位于内层钢板5外侧面一侧的外层钢板1，位于所有记忆合金变形区2的内层钢板5与外层钢板1之间密封有环向密封垫10，所述内层钢板5上至少开有一个与其中一个记忆合金变形区2相连通的进水口4，位于相邻记忆合金变形区2之间的内层钢板5上开有连通相邻记忆合金变形区2的水路通道3，与记忆合金变形区2相对的外层钢板1上开有连通记忆合金变形区2与外界环境的直径呈0.1mm的微孔9，每个位于微孔9处的外层钢板1内侧面的上设有固定支点11，固定支点11上设有双程记忆合金连接杆8，每个双程记忆合金连接杆8端部均固定有能够覆盖相应微孔9的遮挡片7，外层钢板1外侧面上铺设有浸润材料层，水的温度高于双程记忆合金连接杆8的相变温度后能够使得遮挡片7离开微孔9。在直径为0.1mm的微孔9，蒸馏水之类的冷却液不可以自然流出，可以通过外加介质（浸润材料）方式通过毛细作用把水吸出。为了避免固定支点11对水路通道3的影响，优选的固定支点11的高度（以图4所示方向）小于内层钢板5与外层钢板1之间的间距，其长度和宽度小于水路通道3的道宽。在本专利技术中，所述浸润材料层是由浸润材料制成的，所述浸润指的是水在与固体材料接触时，沿固体材料扩展而相互附着的现象。具体实施时，所述浸润材料可采用棉布，棉布具有良好的吸水性，可以把水通过微孔9吸出。棉布作为散热装置的耗材，在定期保养时候更换。具体的，密封垫（包括环向密封垫10和连接密封垫6）与内层钢板5和外层钢板1之间可通过硫化工艺固连在一起，或者可通过粘接、螺钉固连的方式连接在一起。具体实施时，密封垫可采用橡胶材料制成，保证了良好的密封性。有研究认为只有在管径较小时薄液膜的蒸发作用才较为明显，蒸发界面所形成的液膜厚度随管径增大而增大。管径越小，整体蒸发速率越快。且毛细孔孔径超过1mm时，水可以从毛细孔中自然流出，毛细孔孔径小于0.1mm时，需要通过加压水才能从毛细孔中流出。故选择直径为0.1mm的微孔，这个孔径不仅蒸发效果明显，而且可以通过外加介质使水流出。具体使用时，当内层钢板5的温度升高（高于相变温度）时，双程记忆合金连接杆8（例如镍-钛合金）发生变形，遮挡片7被收回（如图6所示），露出直径为0.1mm的微孔9，此时棉布等浸润材料可以通过毛细作用把水吸出，直径为0.1mm的微孔9露出，棉布等浸润材料通过毛细作用吸出的水增多，大量的水蒸发吸热，起到热源部件散热的作用。当温度降低（小于或等于相变温度）时，双程记忆合金连接杆8发生变形成原状，堵住直径为0.1mm的微孔9，阻止水的流通，节省水资源。为了更好的将热量传导至内层钢板5，采用导热性能良好的碳纳米管（碳纳米管具有高模量和高强度并且具有良好的传热性能）来连接车内需要散热的发热设备。本专利技术外层钢板1密布有直径为0.1mm的微孔9，以水蒸发吸热来代替传统的水循环散热。本专利技术所述的水指的是经过过滤的纯净水，过滤杂质避免堵住微孔。每种以一定元素按一定重量比组成的形状记忆合金都有一个相变温度。在这一温度以上将该合金加工成一定的形状，然后将其冷却到相变温度以下，人为地改变其形状后再加热到相变温度以上，该合金便会自动地恢复到原先在相变温度以上加工成的形状。百度文库资料表明：对于镍钛合金来说，各国专家研究的结果可能还有一些出入，但大致有这样一个规律，就是合金中镍的含量增加，合金的变形温度起始点和终点都下降；相反，如果合金中钛的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微孔散热装置，其特征在于，包括包覆于需要散热的发热设备上的内层钢板（5），开设于内层钢板（5）外侧面上的若干能够储存水的记忆合金变形区（2），位于内层钢板（5）外侧面一侧的外层钢板（1），位于所有记忆合金变形区（2）的内层钢板（5）与外层钢板（1）之间密封有环向密封垫（10），所述内层钢板（5）上至少开有一个与其中一个记忆合金变形区（2）相连通的进水口（4），位于相邻记忆合金变形区（2）之间的内层钢板（5）上开有连通相邻记忆合金变形区（2）的水路通道（3），与记忆合金变形区（2）相对的外层钢板（1）上开有连通记忆合金变形区（2）与外界环境的直径呈0.1mm的微孔（9），每个位于微孔（9）处的外层钢板（1）内侧面的上设有固定支点（11），固定支点（11）上设有双程记忆合金连接杆（8），每个双程记忆合金连接杆（8）端部均固定有能够覆盖相应微孔（9）的遮挡片（7），外层钢板（1）外侧面上铺设有浸润材料层，水的温度高于双程记忆合金连接杆（8）的相变温度后能够使得遮挡片（7）离开微孔（9）。
【技术特征摘要】
1.一种微孔散热装置，其特征在于，包括包覆于需要散热的发热设备上的内层钢板（5），开设于内层钢板（5）外侧面上的若干能够储存水的记忆合金变形区（2），位于内层钢板（5）外侧面一侧的外层钢板（1），位于所有记忆合金变形区（2）的内层钢板（5）与外层钢板（1）之间密封有环向密封垫（10），所述内层钢板（5）上至少开有一个与其中一个记忆合金变形区（2）相连通的进水口（4），位于相邻记忆合金变形区（2）之间的内层钢板（5）上开有连通相邻记忆合金变形区（2）的水路通道（3），与记忆合金变形区（2）相对的外层钢板（1）上开有连通记忆合金变形区（2）与外界环境的直径呈0.1mm的微孔（9），每个位于微孔（9）处的外层钢板（1）内侧面的上设有固定支点（11），固定支点（11）上设有双程记忆合金连接杆（8），每...
【专利技术属性】
技术研发人员：马铁华，刘国东，郭文超，陈昌鑫，武耀艳，裴东兴，靳鸿，沈大伟，孙传猛，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。