一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法
专利名称：一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种防烧毁散热装置及其方法，尤其是涉及一种应用于数据记录仪或 者黑匣子等电子设备的关键电子元器件防烧毁散热的装置及其方法，该发明也可以应用在 其他电子设备电子元器件的防烧毁散热装置中。
背景技术：
目前，在对电子设备中的电子元器件进行散热的方式中主要有金属散热片散热、 风冷散热、热管散热三种方式。众所周知，在这三种散热方式当中热管的散热性能可以超过 所有已知金属散热片。热管是一种传热性极好的人工构件，如图1所示，常用的热管由三部分组成主体 为一根封闭的金属管，即管壳31 ；内部空腔内有少量工作介质，即工作液34 ；和毛细结构， 即管芯32以及蒸汽腔33。而管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三 种物理学原理
(1)在真空状态下，液体的沸点降低；
(2)同种物质的汽化潜热比显热高的多；
(3)多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。从传热状况看，热管沿轴向可分为蒸发段，绝热段和冷凝段三部分。采用热管原理 进行散热，同时以热管原理工作的流体在高温情况下挥发从而保持电子元器件处于较低温 度。但是，不管是哪种散热方式，目前的散热装置都只是考虑对产品进行隔热以达到 高温环境短时间保护目的。而相反，隔热导致内部电路热量难以散出，降低电路可靠性，并 且降低散热性能会限制了内部电路部分的设计自由性，从而降低某些性能。另一方面，如 果只是靠隔热的方式抵抗高温作用比较有限，这也就是为什么以前许多设备(如飞机黑匣 子)最终被烧毁的原因。目前，只有考虑对产品进行隔热以并且采用隔热材料或者真空腔阻 隔其他热通道从而达到高温环境短时间保护的做法。
发明内容
本发明提供一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法，该装置和方法能在提高散 热性能的情况下，又保证在高温中以及被火焰焚烧几天情况下对电子设备的关键电子元器 件(如数据存储单元)进行保护。本发明提供一种电子元器件防烧毁散热装置的具体实施方式
，一种电子元器件 防烧毁散热装置，包括外壁，散热器，导通装置，腔体和管体，外壁与腔体之间为隔热层 和内侧壁，隔热层位于外壁与内侧壁之间，散热器设置于外壁的外表面，位于电路板上的发 热电子元器件依次通过导热垫、内层壁、储液腔吸液芯与管体的末端连通，在管体靠近管壁 的内侧设置有管体内吸液芯，腔体内设置有储液腔储液芯，在管体的另一相对末端靠近散 热器的外表面设置有导通装置，导通装置控制管体与大气的连通。
作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置进一步的实施方式，腔体内设置有两 处储液腔储液芯，两处储液腔储液芯分别位于管体的相对两侧。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置进一步的实施方式，导通装置为密封 熔断合金或感温阀门。本发明还提供一种电子元器件防烧毁散热方法的具体实施方式
，一种电子元器件 防烧毁散热方法，包括以下步骤
(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件上的热量依次通过导热垫、内层壁、储液腔 吸液芯、管体内吸液芯、管壁的蒸发端和散热器传递到大气中；
(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置打开，同时管体内吸液芯融 合，管体内吸液芯停止输送液体，电子元器件上的一部分热量通过管体的残余段导入到腔 体中；另外一部分热量依次通过外壁、隔热层、内侧壁和储液腔吸液芯，通过蒸汽的方式传 递到大气中。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法进一步的实施方式，用于密封的导通 装置打开包括密封熔断合金熔断，连通管体和大气的步骤。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的另一种实施方式，用于密封的导通 装置打开包括感温阀门打开，连通管体和大气的步骤。通过应用本发明实施方式所描述的一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法， 能够很好地解决电子设备上的元器件正常工作下散热和极端情况下(如在连续48小时的 1200°C高温下)电子元器件需要保持较低温度的矛盾。
为了更清楚地说明本发明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 发明的一些实施例，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为一种现有技术所描述的热管散热装置结构示意图2为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构示意图
1 ；
图3为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构示意图
2 ；
图4为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构原理图。其中，1-外壁，2-散热器，3-导通装置，4-隔热层，5-内侧壁，6_电路板，7_发热电 子元器件，8-导热垫，9-内层壁，10-储液腔吸液芯，11-管壁，12-管体内吸液芯，13-储液 腔储液芯，14-腔体，15-管体，31-管壳，32-管芯，33-蒸汽腔，34-工作液。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置的具体实施方式
，如图2和图3所示 的一种电子元器件防烧毁散热装置包括外壁1，散热器2，导通装置3，腔体14和管体15， 外壁1与腔体14之间为隔热层4和内侧壁5，隔热层4位于外壁1与内侧壁5之间，散热 器2设置于外壁1的外表面，位于电路板6上的发热电子元器件7依次通过导热垫8、内层 壁9、储液腔吸液芯10与管体15的末端连通，在管体15靠近管壁11的内侧设置有管体内 吸液芯12，腔体14内设置有储液腔储液芯13，在管体15的另一相对末端靠近散热器3的 外表面设置有导通装置3，导通装置3控制管体15与大气的连通。作为本发明电子元器件防烧毁散热装置一种较佳的实施方式，腔体14内设置有 两处储液腔储液芯13，两处储液腔储液芯分别位于管体15的相对两侧。导通装置3为密封 熔断合金或感温阀门。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的具体实施方式
，如图3散热结构原 理图所示的电子元器件防烧毁散热方法，包括以下步骤
(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件7上的热量依次通过导热垫8、内层壁9、储 液腔吸液芯10、管体内吸液芯12、管壁11的蒸发端和散热器2传递到大气中；
(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置3打开，同时管体内吸液芯12 融合，管体内吸液芯12停止输送液体，电子元器件7上的一部分热量通过管体15的残余段 导入到腔体14中；另外一部分热量依次通过外壁1、隔热层4、内侧壁5和储液腔吸液芯10， 通过蒸汽的方式传递到大气中。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的典型实施方式，用于密封的导通装 置3打开步骤包括密封熔断合金熔断，连通管体15和大气的步骤。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的另一种典型实施方式，用于密封的 导通装置3打开步骤包括感温阀门打开，连通管体15和大气的步骤。本发明具体实施方式
所描述的一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法在对电 子设备的电子元器件进行隔热的同时，再利用蒸发吸热原理带走进入产品内部的热量，这 样可以大大提高产品抗高温的能力。同时，通过使用常用的材料即可达到设计要求。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于包括外壁(1)，散热器(2)，导通装置(3)，腔体(14)和管体(15)，外壁(1)与腔体(14)之间为隔热层(4)和内侧壁(5)，隔热层(4)位于外壁(1)与内侧壁(5)之间，散热器(2)设置于外壁(1)的外表面，位于电路板(6) 上的发热电子元器件(7)依次通过导热垫(8)、内层壁(9)、储液腔吸液芯(10)与管体(15) 的末端连通，在管体(15)靠近管壁(11)的内侧设置有管体内吸液芯(12)，腔体(14)内设置 有储液腔储液芯(13)，在管体(15)的另一相对末端靠近散热器(3)的外表面设置有导通装 置(3)，导通装置(3)控制管体(15)与大气的连通。
2.根据权利要求1所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的腔体(14)内设置有两处储液腔储液芯(13)，两处储液腔储液芯分别位于管体(15)的相对两侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的 导通装置(3)为密封熔断合金。
4.根据权利要求1或2所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的 导通装置(3)为感温阀门。
5.一种利用权利要求1所述的电子元器件防烧毁散热装置进行散热的方法，其特征在 于，包括以下步骤(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件(7)上的热量依次通过导热垫(8)、内层壁 (9)、储液腔吸液芯(10)、管体内吸液芯(12)、管壁(11)的蒸发端和散热器(2)传递到大气 中；(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置(3)打开，同时管体内吸液 芯(12)融合，管体内吸液芯(12)停止输送液体，电子元器件(7)上的一部分热量通过管体(15)的残余段导入到腔体(14)中；另外一部分热量依次通过外壁(1)、隔热层(4)、内侧壁(5)和储液腔吸液芯(10)，通过蒸汽的方式传递到大气中。
6.根据权利要求5所述的一种电子元器件防烧毁散热方法，其特征在于，所述用于密 封的导通装置(3)打开包括密封熔断合金熔断，连通管体(15)和大气的步骤。
7.根据权利要求5所述的一种电子元器件防烧毁散热方法，其特征在于，所述用于密 封的导通装置(3)打开包括感温阀门打开，连通管体(15)和大气的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法，包括外壁，散热器，导通装置，腔体和管体,外壁与腔体之间为隔热层和内侧壁，隔热层位于外壁与内侧壁之间，散热器设置于外壁的外表面，位于电路板上的发热电子元器件依次通过导热垫、内层壁、储液腔吸液芯与管体的末端连通，在管体靠近管壁的内侧设置有管体内吸液芯，腔体内设置有储液腔储液芯，在管体的另一相对末端靠近散热器的外表面设置有导通装置，导通装置控制管体与大气的连通，在隔热的同时利用蒸发吸热带走进入产品内部的热量。通过应用发明实施方式描述的技术方案，在提高电子元器件散热性能的情况下，还能保证在高温中以及被火焰焚烧的情况下对电子设备关键电子元器件进行保护。
文档编号H05K7/20GK102098904SQ20111004772
公开日2011年6月15日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者严允, 刘东亮, 岳晓, 康国良, 张文辉, 徐军 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种防烧毁散热装置及其方法，尤其是涉及一种应用于数据记录仪或 者黑匣子等电子设备的关键电子元器件防烧毁散热的装置及其方法，该发明也可以应用在 其他电子设备电子元器件的防烧毁散热装置中。
背景技术：
目前，在对电子设备中的电子元器件进行散热的方式中主要有金属散热片散热、 风冷散热、热管散热三种方式。众所周知，在这三种散热方式当中热管的散热性能可以超过 所有已知金属散热片。热管是一种传热性极好的人工构件，如图1所示，常用的热管由三部分组成主体 为一根封闭的金属管，即管壳31 ；内部空腔内有少量工作介质，即工作液34 ；和毛细结构， 即管芯32以及蒸汽腔33。而管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三 种物理学原理
(1)在真空状态下，液体的沸点降低；
(2)同种物质的汽化潜热比显热高的多；
(3)多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。从传热状况看，热管沿轴向可分为蒸发段，绝热段和冷凝段三部分。采用热管原理 进行散热，同时以热管原理工作的流体在高温情况下挥发从而保持电子元器件处于较低温 度。但是，不管是哪种散热方式，目前的散热装置都只是考虑对产品进行隔热以达到 高温环境短时间保护目的。而相反，隔热导致内部电路热量难以散出，降低电路可靠性，并 且降低散热性能会限制了内部电路部分的设计自由性，从而降低某些性能。另一方面，如 果只是靠隔热的方式抵抗高温作用比较有限，这也就是为什么以前许多设备(如飞机黑匣 子)最终被烧毁的原因。目前，只有考虑对产品进行隔热以并且采用隔热材料或者真空腔阻 隔其他热通道从而达到高温环境短时间保护的做法。
发明内容
本发明提供一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法，该装置和方法能在提高散 热性能的情况下，又保证在高温中以及被火焰焚烧几天情况下对电子设备的关键电子元器 件(如数据存储单元)进行保护。本发明提供一种电子元器件防烧毁散热装置的具体实施方式
，一种电子元器件 防烧毁散热装置，包括外壁，散热器，导通装置，腔体和管体，外壁与腔体之间为隔热层 和内侧壁，隔热层位于外壁与内侧壁之间，散热器设置于外壁的外表面，位于电路板上的发 热电子元器件依次通过导热垫、内层壁、储液腔吸液芯与管体的末端连通，在管体靠近管壁 的内侧设置有管体内吸液芯，腔体内设置有储液腔储液芯，在管体的另一相对末端靠近散 热器的外表面设置有导通装置，导通装置控制管体与大气的连通。
作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置进一步的实施方式，腔体内设置有两 处储液腔储液芯，两处储液腔储液芯分别位于管体的相对两侧。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置进一步的实施方式，导通装置为密封 熔断合金或感温阀门。本发明还提供一种电子元器件防烧毁散热方法的具体实施方式
，一种电子元器件 防烧毁散热方法，包括以下步骤
(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件上的热量依次通过导热垫、内层壁、储液腔 吸液芯、管体内吸液芯、管壁的蒸发端和散热器传递到大气中；
(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置打开，同时管体内吸液芯融 合，管体内吸液芯停止输送液体，电子元器件上的一部分热量通过管体的残余段导入到腔 体中；另外一部分热量依次通过外壁、隔热层、内侧壁和储液腔吸液芯，通过蒸汽的方式传 递到大气中。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法进一步的实施方式，用于密封的导通 装置打开包括密封熔断合金熔断，连通管体和大气的步骤。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的另一种实施方式，用于密封的导通 装置打开包括感温阀门打开，连通管体和大气的步骤。通过应用本发明实施方式所描述的一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法， 能够很好地解决电子设备上的元器件正常工作下散热和极端情况下(如在连续48小时的 1200°C高温下)电子元器件需要保持较低温度的矛盾。
为了更清楚地说明本发明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 发明的一些实施例，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为一种现有技术所描述的热管散热装置结构示意图2为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构示意图
1 ；
图3为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构示意图
2 ；
图4为本发明一种具体实施方式
所描述的电子元器件防烧毁散热装置的结构原理图。其中，1-外壁，2-散热器，3-导通装置，4-隔热层，5-内侧壁，6_电路板，7_发热电 子元器件，8-导热垫，9-内层壁，10-储液腔吸液芯，11-管壁，12-管体内吸液芯，13-储液 腔储液芯，14-腔体，15-管体，31-管壳，32-管芯，33-蒸汽腔，34-工作液。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热装置的具体实施方式
，如图2和图3所示 的一种电子元器件防烧毁散热装置包括外壁1，散热器2，导通装置3，腔体14和管体15， 外壁1与腔体14之间为隔热层4和内侧壁5，隔热层4位于外壁1与内侧壁5之间，散热 器2设置于外壁1的外表面，位于电路板6上的发热电子元器件7依次通过导热垫8、内层 壁9、储液腔吸液芯10与管体15的末端连通，在管体15靠近管壁11的内侧设置有管体内 吸液芯12，腔体14内设置有储液腔储液芯13，在管体15的另一相对末端靠近散热器3的 外表面设置有导通装置3，导通装置3控制管体15与大气的连通。作为本发明电子元器件防烧毁散热装置一种较佳的实施方式，腔体14内设置有 两处储液腔储液芯13，两处储液腔储液芯分别位于管体15的相对两侧。导通装置3为密封 熔断合金或感温阀门。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的具体实施方式
，如图3散热结构原 理图所示的电子元器件防烧毁散热方法，包括以下步骤
(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件7上的热量依次通过导热垫8、内层壁9、储 液腔吸液芯10、管体内吸液芯12、管壁11的蒸发端和散热器2传递到大气中；
(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置3打开，同时管体内吸液芯12 融合，管体内吸液芯12停止输送液体，电子元器件7上的一部分热量通过管体15的残余段 导入到腔体14中；另外一部分热量依次通过外壁1、隔热层4、内侧壁5和储液腔吸液芯10， 通过蒸汽的方式传递到大气中。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的典型实施方式，用于密封的导通装 置3打开步骤包括密封熔断合金熔断，连通管体15和大气的步骤。作为本发明一种电子元器件防烧毁散热方法的另一种典型实施方式，用于密封的 导通装置3打开步骤包括感温阀门打开，连通管体15和大气的步骤。本发明具体实施方式
所描述的一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法在对电 子设备的电子元器件进行隔热的同时，再利用蒸发吸热原理带走进入产品内部的热量，这 样可以大大提高产品抗高温的能力。同时，通过使用常用的材料即可达到设计要求。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于包括外壁(1)，散热器(2)，导通装置(3)，腔体(14)和管体(15)，外壁(1)与腔体(14)之间为隔热层(4)和内侧壁(5)，隔热层(4)位于外壁(1)与内侧壁(5)之间，散热器(2)设置于外壁(1)的外表面，位于电路板(6) 上的发热电子元器件(7)依次通过导热垫(8)、内层壁(9)、储液腔吸液芯(10)与管体(15) 的末端连通，在管体(15)靠近管壁(11)的内侧设置有管体内吸液芯(12)，腔体(14)内设置 有储液腔储液芯(13)，在管体(15)的另一相对末端靠近散热器(3)的外表面设置有导通装 置(3)，导通装置(3)控制管体(15)与大气的连通。
2.根据权利要求1所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的腔体(14)内设置有两处储液腔储液芯(13)，两处储液腔储液芯分别位于管体(15)的相对两侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的 导通装置(3)为密封熔断合金。
4.根据权利要求1或2所述的一种电子元器件防烧毁散热装置，其特征在于所述的 导通装置(3)为感温阀门。
5.一种利用权利要求1所述的电子元器件防烧毁散热装置进行散热的方法，其特征在 于，包括以下步骤(A)在电子元器件正常工作时，电子元器件(7)上的热量依次通过导热垫(8)、内层壁 (9)、储液腔吸液芯(10)、管体内吸液芯(12)、管壁(11)的蒸发端和散热器(2)传递到大气 中；(B)在电子元器件处于高温环境时，用于密封的导通装置(3)打开，同时管体内吸液 芯(12)融合，管体内吸液芯(12)停止输送液体，电子元器件(7)上的一部分热量通过管体(15)的残余段导入到腔体(14)中；另外一部分热量依次通过外壁(1)、隔热层(4)、内侧壁(5)和储液腔吸液芯(10)，通过蒸汽的方式传递到大气中。
6.根据权利要求5所述的一种电子元器件防烧毁散热方法，其特征在于，所述用于密 封的导通装置(3)打开包括密封熔断合金熔断，连通管体(15)和大气的步骤。
7.根据权利要求5所述的一种电子元器件防烧毁散热方法，其特征在于，所述用于密 封的导通装置(3)打开包括感温阀门打开，连通管体(15)和大气的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种电子元器件防烧毁散热装置及其方法，包括外壁，散热器，导通装置，腔体和管体,外壁与腔体之间为隔热层和内侧壁，隔热层位于外壁与内侧壁之间，散热器设置于外壁的外表面，位于电路板上的发热电子元器件依次通过导热垫、内层壁、储液腔吸液芯与管体的末端连通，在管体靠近管壁的内侧设置有管体内吸液芯，腔体内设置有储液腔储液芯，在管体的另一相对末端靠近散热器的外表面设置有导通装置，导通装置控制管体与大气的连通，在隔热的同时利用蒸发吸热带走进入产品内部的热量。通过应用发明实施方式描述的技术方案，在提高电子元器件散热性能的情况下，还能保证在高温中以及被火焰焚烧的情况下对电子设备关键电子元器件进行保护。
文档编号H05K7/20GK102098904SQ20111004772
公开日2011年6月15日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者严允, 刘东亮, 岳晓, 康国良, 张文辉, 徐军 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司
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