(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111411497.2 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 哈尔滨工程大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南 通大街145号哈尔滨工程大学科技处 知识产权办公室 (72)发明人 何晓　张悦凯　张兴伟　成嘉立　 邓守宁　 (51)Int.Cl. F16L 59/02(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种多区域热防护装置 (57)摘要 本发明公开了一种多区域热防护装置， 包括 夹杂芯， 中性层和背景材料， 中心层为设置在背 景材料中的圆柱 体， 中性层区域内设置多个半径 相等的圆柱体夹杂芯， 夹杂芯材料的热导率κ1、 中性层材料的热导κ2率和背景材料的热导率满 足κ0： κ1<κ0<κ2或者κ1>κ0>κ2； 中性层的半 径r1与夹杂芯的半径 r2满足： r1＝A2*r2， 其中， 其中n为夹杂芯的数量。 本发明实现在同一热防护装置内可对多个物体 进行热防护， 可完全消除多个夹杂区域引起的热 流的集中或者发散现象。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114183627 A 2022.03.15 CN 114183627 A 1.一种多区域热防护装置， 其特征在于： 包括夹杂芯(1)， 中性层(2)和背景材料(3)， 中 心层(2)为设置在背景材料(3)中的圆柱体， 中性层(2)区域内设置多个半径相等的圆柱体 夹杂芯(1)， 夹杂芯(1)材料的热导率κ1、 中性层(2)材料的热导κ2率和背景材料(3)材料的热 导率满足κ0： κ1<κ0<κ2或者κ1>κ0>κ2； 中性层(2)的半径 r1与夹杂芯(1)的半径 r2满足： r1＝A2*r2 其中， 其中n为夹杂芯(1)的数量。 2.根据权利要求1所述的一种多区域热防护装置， 其特征在于： 背景材料(3)中温度场 的等温线相互平行且均匀分布， 当背景材料(3)中包含夹杂芯(1)区域时， 均匀的温度场将 受到扰动， 热流出现局部集中或者 发散， 当夹杂芯(1)外部镶嵌中性层(2)构成防护装置时， 夹杂芯(1)区域引起的热流集中或者 发散得以消除， 温度场重新恢复均匀， 保护处于夹杂芯 (1)区域中的物体不被温度所影响。 3.根据权利要求1所述的一种多区域热防护装置， 其特征在于： 夹杂芯(1)， 中性层(2) 和背景材料(3)均采用均匀各向同性材 料。 4.根据权利要求1所述的一种 多区域热防护装置， 其特征在于： 采用激光切割技术切割 得到中性层(2)和夹杂芯(1)两部分区域， 并以过盈装配的方式组装到背 景材料(3)中， 以确 保界面之间紧密接触。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114183627 A 2一种多区域热防护装 置 技术领域 [0001]本发明属于热场防护领域， 涉及一种多区域热防护装置， 特别是一种基于中性夹 杂思想的多区域热防护装置 。 背景技术 [0002]具有排布结构的电子器件在电路中工作时， 由于电子器件的热导率异于电路板等 均匀导电基体的热导率而产生热流集中或发散现象， 这种现象将引发非均匀的热应力， 影 响电子器件或电路板的寿命。 [0003]针对上述工程问题， 在目前的热防护领域中， 所设计的热防护装置面临着一个共 同的问题： 防护区域较为单一， 即一个热防护装置仅可为一个目标实现热防护的功能， 对于 具有排布结构的物体， 需要设计多个热防护装置， 这不仅浪费材料， 而且对于狭小空间物体 的防护具有一定的局限性。 发明内容 [0004]针对上述现有技术， 本发明要解决的技术问题是提供一种可以在同一热防护装置 内对多个物体进行 热防护的多区域热防护装置 。 [0005]为解决上述技术问题， 本发明的一种多区域热防护装置， 包括夹杂芯， 中性层和背 景材料， 中心层为设置在背景材料中的圆柱体， 中性层区域内设置多个半径相等的圆柱体 夹杂芯， 夹杂芯材料的热导率κ1、 中性层材料的热导κ2率和背景材料的热导率满足κ0： κ1<κ0< κ2或者κ1>κ0>κ2； 中性层的半径 r1与夹杂芯的半径 r2满足： [0006]r1＝A2*r2 [0007]其中， 其中n为夹杂芯的数量。 [0008]进一步的背景材料中温度场的等温线相互平行且均匀分布， 当背景材料 中包含夹 杂芯区域时， 均匀的温度场 将受到扰动， 热流出现局部集中或者 发散， 当夹杂芯外部镶嵌中 性层构成防护装置时， 夹杂芯区域引起的热流集中或者发散得以消除， 温度场重新恢复均 匀， 保护处于 夹杂芯区域中的物体不被温度所影响。 [0009]进一步的， 夹杂芯， 中性层和背景 材料均采用均匀各向同性材 料。 [0010]进一步的， 采用激光切割技术切割得到中性层和夹杂芯两部分区域， 并以过盈装 配的方式组装到背景 材料中， 以确保界面之间紧密接触。 [0011]本发明的有益效果： 本发明立足于中性夹杂思想， 针对均匀的背景材料中夹杂芯 引起的热流的集中与发散等不利影响， 提出一种消除该影响的方法从而实现热防护的功 能。 中性夹杂 即夹杂的存在对背景材料中的物理场不会产生扰动。 应用本方法设计的多区 域热防护装置对于工程 实际中所要保护的具有排列结构的物体(热敏元件、 电子器件)等具 有更好的适用性。 该装置由背景区域、 中性层区域、 夹杂芯区域三部分组成， 每个区域选取 均匀各向同性材料， 各区域的尺寸可以根据本发明方法计算得到。 应用激光切割技术切割说　明　书 1/3 页 3 CN 114183627 A 3