一种散热机构及飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器散热技术领域，具体而言，涉及一种散热机构及飞行器。


背景技术：

2.飞行器(flight vehicle)是在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械，飞行器分为3类：航空器、航天器、火箭和导弹。在大气层内飞行的称为航空器，如气球、飞艇、飞机等，它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行，在太空飞行的称为航天器，如人造地球卫星、载人飞船、空间探测器、航天飞机等，它们在运载火箭的推动下获得必要的速度进入太空，然后依靠惯性做与天体类似的轨道运动；是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械飞行物，在大气层内飞行的称为航空器，在太空飞行的称为航天器。
3.飞行器飞行处于过载为10倍重力加速度和芯片热源工作时存在振动的条件下，现有技术的热管、均温板等相变传热、均温方式，由于使用环境的限制，产品性能受到很大的影响，产品的散热能力可能降低一半甚至更多。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种散热机构及飞行器，其能够在给飞行器散热时，不受飞行器的使用环境所限制，并且能够提高飞行器的散热效果。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种散热机构，包括相变冷板、导热索和脉动热管，所述导热索的一端与所述相变冷板连接，所述导热索的另一端与所述脉动热管连接。
7.发热源与所述相变冷板接触或者连接，所述相变冷板、所述导热索和所述脉动热管相互串联起来，能够用于对发热源快速散热。
8.进一步地，所述导热索包括热端、冷端和导热段，所述导热段的一端设置所述热端，所述导热段的另一端设置所述冷端，所述相变冷板与所述热端连接，所述脉动热管与所述冷端连接。
9.所述相变冷板上的热量，通过面接触传递到所述导热索的所述热端，所述热端的热量通过所述导热段传递给所述冷端，所述冷端的热量通过面接触将热量传递给所述脉动热管。
10.进一步地，所述导热段包括多层石墨膜层和多层金属丝网层，所述金属丝网层和所述石墨膜层交替组合而成。
11.金属丝网层和石墨膜层交替组合而成，即一层金属丝网层后再铺设一层石墨膜层，然后根据顺序再铺设一层金属丝网层，以此类推进行铺设。
12.进一步地，所述导热段包括多层石墨膜层或者多层金属薄层，所述金属薄层和所述石墨膜层交替组合而成。
13.金属薄层和石墨膜层交替组合而成，即一层金属薄层后再铺设一层石墨膜层，然
后根据顺序再铺设一层金属薄层，以此类推进行铺设。
14.进一步地，所述金属丝网层的材质选用铜或铝。
15.进一步地，所述金属薄层的材质选用铜或铝。
16.由于石墨膜层、金属丝网层和金属薄层都具有很好的导热性，因此能够很好地将热量传导。
17.金属丝网层和金属薄层的材质优选用铜或铝，因为铜和铝不仅都具有良好的导热性，同时也具有良好的延展性，而且成本较低，适宜大批量生产和使用。
18.进一步地，所述相变冷板内部的相变材料选用石蜡。
19.所述相变冷板内部的相变材料选用石蜡，通过石蜡的融化相变潜热，用以吸收热量。
20.本技术还提供一种飞行器，包括飞行器壳体、飞行器芯片和上述的散热机构，所述飞行器芯片位于所述飞行器壳体的内部，所述飞行器芯片安装于所述相变冷板上，且所述脉动热管与所述飞行器壳体连接。
21.所述飞行器芯片在运行时散发的热量传递给所述相变冷板，所述相变冷板内的相变材料融化以吸收所述飞行器芯片所释放的热量，然后剩余的一部分未吸收的热量传递给所述导热索的热端，所述热端吸收热量并通过所述导热段传递给所述冷端，实现冷却散热，而且所述脉动热管与所述飞行器壳体连接，经所述导热索后再剩余的热量会经过所述脉动热管传递给所述飞行器壳体，由于所述飞行器在飞行过程中，在所述飞行器的周围会存在强劲风，传递给所述飞行器壳体的热量通过强劲风的作用下被快速散去，实现了快速散热。
22.进一步地，所述散热机构位于所述飞行器壳体的内部。
23.进一步地，所述飞行器还包括芯片安装板，所述飞行器芯片通过所述芯片安装板安装于所述相变冷板上。
24.设计所述芯片安装板的好处在于：能够使所述飞行器芯片安装更加稳固，扩大与所述相变冷板的接触面积，从而扩大散热面积和提高导热性能，进而提高散热性能。
25.相比于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：
26.本技术提供了一种散热机构，包括相变冷板、导热索和脉动热管，导热索的一端与相变冷板连接，导热索的另一端与脉动热管连接，本散热机构能够实现快速散热，提高散热效果。
27.进一步地，本散热机构主要用于飞行器的散热，飞行器包括飞行器壳体、飞行器芯片和散热机构，飞行器芯片与散热机构中的相变冷板接触或者连接，而脉动热管与飞行器壳体连接，在飞行器运行时，飞行器芯片散发出大量热量，依次通过相变冷板、导热索和脉动热管的导热和储热作用下，将剩余的热量传递给飞行器壳体，飞行器壳体在强劲风的作用下，能够实现快速散热，并且本散热机构用于给飞行器散热时，不受飞行器的运行环境所影响，均能实现对飞行器芯片进行良好的散热。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
29.图1为本实用新型实施例1中散热机构的整体结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例1中导热索的结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例2中飞行器的结构示意图。
32.图中：
33.1-相变冷板；2-导热索；201-热端；202-冷端；203-导热段；3-脉动热管；4-飞行器壳体；5-飞行器芯片；6-芯片安装板。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
39.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.实施例1
42.参照图1和图2，图1为本实施例中散热机构的整体结构示意图，图2 为本实施例中导热索的结构示意图。
43.一种散热机构，包括相变冷板1、导热索2和脉动热管3，相变冷板1 通过导热索2与
脉动热管3连接，导热索2的一端与相变冷板1连接，导热索2的另一端与脉动热管3连接，发热源与相变冷板1接触或者连接，相变冷板1、导热索2和脉动热管3相互串联起来，能够用于对发热源快速散热。
44.导热索2包括热端201、冷端202和导热段203，导热段203的一端设置热端201，导热段203的另一端设置冷端202，相变冷板1与热端201连接，脉动热管3与冷端202连接。
45.导热段203包括多层石墨膜层和多层金属丝网层，金属丝网层和石墨膜层交替组合而成，即一层金属丝网层后再铺设一层石墨膜层，然后根据顺序再铺设一层金属丝网层，以此类推进行铺设。
46.由于石墨膜层和金属丝网层都具有很好的导热性，因此能够很好地将热量传导。
47.需要注意的是，金属丝网层可以用金属薄层代替，即导热段203也可以包括多层石墨膜层和多层金属薄层，金属薄层和石墨膜层交替组合而成，即一层金属薄层后再铺设一层石墨膜层，然后根据顺序再铺设一层金属薄层，以此类推进行铺设。
48.由于石墨膜层和金属薄层都具有很好的导热性，因此能够很好地将热量传导。
49.金属丝网层和金属薄层的材质优选用铜或铝，因为铜和铝不仅都具有良好的导热性，同时也具有良好的延展性，而且成本较低，适宜大批量生产和使用。
50.脉动热管3由毛细管弯曲成蛇形结构，蛇形结构的一端为加热端、另一端为冷却端，蛇形结构的中间部分可根据需要而设计绝热段。
51.需要注意的是，相变冷板1内部的相变材料优选用石蜡，采用石蜡作为相变材料的冷板，石蜡相变性能较好，通过石蜡的潜热，石蜡的融化过程以吸收发热源所散发的热量。
52.实施例2
53.参照图3，图3为本实施例中飞行器的结构示意图。
54.本实施例提供一种飞行器，包括飞行器壳体4、飞行器芯片5和实施例 1中所述的散热机构，飞行器芯片5位于飞行器壳体4的内部，飞行器芯片 5安装于相变冷板1上，飞行器芯片5在运行时散发的热量传递给相变冷板 1，相变冷板1内的相变材料融化以吸收飞行器芯片5所释放的热量，然后剩余的一部分未吸收的热量传递给导热索2的热端201，热端201吸收热量并通过导热段203传递给冷端202，实现冷却散热，而且脉动热管3与飞行器壳体4连接，经导热索2后再剩余的热量会经过脉动热管3传递给飞行器壳体4，由于飞行器在飞行过程中，在飞行器的周围会存在强劲风，传递给飞行器壳体4的热量通过强劲风的作用下被快速散去，实现了快速散热。
55.飞行器还包括芯片安装板6，飞行器芯片5通过芯片安装板6安装于相变冷板1上，设计芯片安装板6的好处在于：能够使飞行器芯片5安装更加稳固，扩大与相变冷板1的接触面积，从而扩大散热面积和提高导热性能，进而提高散热性能。
56.具体工作过程如下：
57.1.飞行器芯片5通过芯片安装板6安装于相变冷板1上，使飞行器芯片5与相变冷板1接触或连接，相变冷板1与导热索2的热端201连接，导热索2的冷端202与脉动热管3连接，脉动热管3又与飞行器壳体4连接。
58.2.飞行器芯片5在工作过程中，会引发振动现象，该振动通过导热索2 上柔性的导热段203进行消除。
59.飞行器芯片5的导热和散热过程如下：
60.1.飞行器芯片5工作时，飞行器芯片5所产生的热量通过接触传递给相变冷板1。
61.2.相变冷板1内部的相变材料融化，通过相变材料的融化过程的相变潜热，吸收并存储飞行器芯片5的部分热量。
62.3.未被相变冷板1吸收的部分热量，通过面接触传递到导热索2的热端201。
63.4.导热索2的热端201的热量通过导热段203传递给冷端202。
64.5.导热索2的冷端202的热量通过面接触将热量传递给脉动热管3。
65.6.脉动热管3通过内部的工质的震荡，将热量传递给飞行器壳体4。
66.7.由于飞行器飞行时，飞行器壳体4与外部强劲风接触，通过强劲风的风冷作用下将热量快速散去，最终实现飞行器芯片5上热量的导热和散热。
67.本实用新型的技术方案的整体有益效果如下：
68.1.飞行器通过本技术的散热机构，能够克服了严苛的使用环境，使飞行器在飞行时，不受外部环境所限制，能够较好的满足飞行器芯片5的散热需求。
69.2.该技术方案克服了采用有限体积的相变冷板1存储热量较少的局限。
70.3该技术方案克服了现有技术中的单纯采用导热索2传热距离有限的局限。
71.4.该方案改善了现有技术中采用热管类产品，飞行器超载运行时，会导致性能下降的缺点。
72.5.该技术方案适用于更多复杂应用场景下的大功率部件的散热技术难点。
73.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
74.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
75.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
76.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。