CN102332437A - 一种热管散热装置和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热管散热装置，包括第一散热器、第二散热器、第三散热器及至少一热管，该热管弯折而具有两间隔开且平行相对的第一、第二传热部，第三传热部通过连接部垂直连接在第一、第二传热部之间，热管的第一、第二、第三传热部分别容置于第一、第二、第三散热器中，且第一散热器可相对于热管的第一传热部旋转和滑动，第二、第三散热器分别与热管的第二、第三传热部耦合焊接。该热管散热装置充分利用空间，并能同时对至少三个发热元件进行散热；散热器相对热管可移动，能吸收装配误差，安装方便；第二、第三散热器的固定孔采用长形孔设计，既可以有效吸收加工误差，又可以有效吸收装配误差，降低对发热模块造成的应力影响。

Description

一种热管散热装置和安装方法

技术领域

本发明涉及一种发热源的热管散热装置和安装方法，特别是涉及一种用于如LED光源等发热电子元件散热的散热装置及其安装方法。

背景技术

随着电子及信息产业的迅猛发展，各种电子及信息处理技术不断进步，如LED半导体光源的技术革新不断超越，但此类元件的发热量也在不断增加。大热量如不能及时散发，将直接导致元件内部温度越来越高，严重影响发热元件运行的稳定性、工作效率和寿命。如今散热问题已成为影响此类元件运行性能的一个重要因素，并日益成为大家关注的焦点。

目前，热管以其高效热传导性能而在散热领域得到广泛而大量的应用。热管金属壳两端封闭，正常状态下内部汽、液共同存在且不断进行制冷循环。热管散热装置即是利用热管中的液体在汽、液两态间转变时温度保持不变而可吸收或者放出大量热的原理工作，一改传统散热器单纯以金属热传导方式散热而效率不高的状况。热管散热装置中，由于利用热管液体循环速度快，使得散热器整体散热效率大幅度提高。

然而，随着现在产品集成度的不断提高，结构上越来越向小型化发展，尤其一些科技含量较高的高端产品，不仅散热要求苛刻同时在结构应力方面要求很高，其传统的单纯金属散热器和通常的热管散热装置已经不能胜用。迫切需要提供一种可有效利用产品内部结构的狭小空间，散热性能优良，安装、操作方便，并且对其它系统模块不会造成较大应力影响的热管散热装置及其安装方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种散热性能好、安装方便及有利于减小应力影响的热管散热装置。

本发明另一目的在于提供一种热管散热装置的安装方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现： 

一种热管散热装置，包括第一散热器、第二散热器、第三散热器及至少一热管，该热管弯折而具有两间隔开且平行相对的第一、第二传热部，第三传热部通过连接部垂直连接在第一、第二传热部之间，热管的第一、第二、第三传热部分别容置于第一、第二、第三散热器中，且第一散热器可相对于热管的第一传热部旋转和滑动，第二、第三散热器分别与热管的第二、第三传热部耦合焊接。

进一步，上述第一、第二、第三散热器分别对应包括第一导热基座和第一导热体、第二导热基座和散热组合翅片、第三导热基座，上述热管的第一传热部容置于第一导热基座和第一导热体之间，第二、第三传热部分别与第二、第三导热基座焊接成一体。

进一步，所述第一散热器的第一导热基座与第一导热体相对一侧分别设有沟槽，该沟槽对应可形成容置热管第一传热部的通道，热管第一传热部被夹置在通道内且可在通道内转动和滑动；第二散热器的第二导热基座一侧设有与热管第二传热部形状匹配的沟槽，热管第二传热部耦合焊接在该沟槽中；第三散热器的第三导热基座一侧设有与热管第三传热部形状匹配的沟槽，热管第三传热部耦合焊接在该沟槽中。

进一步，所述散热组合翅片是由间隔设置的若干单独散热鳍片组合而成，每相邻的两散热鳍片之间形成供气流通过的气流通道。

进一步，所述热管的第二传热部采用压扁处理形成两相对平行的平面。

进一步，所述第二、第三散热器上设有贯穿的固定孔，该固定孔为长形通孔。

进一步，所述第一导热基座、第一导热体、第三导热基座设有若干散热鳍片。

进一步，还包括散热风扇，该散热风扇的出风口对准第二散热器的散热气流通路的一端口。

一种热管散热装置的安装方法，包括以下步骤：

将第一散热器的第一导热基座与第一发热元件紧密接触并固定连接；

操作散热装置使得热管的第一传热部插入第一散热器的第一导热基座的沟槽内，热管的第二、第三传热部分别与第二、第三导热基座焊接成一体；

沿着热管的第一传热部方向移动散热装置，使得第二散热器的第二导热基座底面与第二发热元件的散热平面相接触并对准固定，使得第三散热器的第三导热基座底面与第三发热元件的散热平面相接触并对准固定；

将第一散热器的第一导热体与第一导热基座相对配合安装固定，将热管的第一传热部夹置在第一散热器的第一导热体与第一导热基座的沟槽内。

进一步，所述第一、第二、第三散热器与对应的第一、第二、第三发热元件，以及第一散热器的第一导热基座与第一导热体，均通过多个连杆连接，每一连杆具有一穿过固定孔之栓体及以位于栓体一端而直径较栓体大的头部。

进一步，所述第一、第二、第三散热器与对应的第一、第二、第三发热元件的安装配合界面，以及夹置在沟槽内热管传热部的表面均涂覆有导热介质。

进一步，还包括散热风扇，将散热风扇的出风口对准第二散热器的气流通道一端口并固定连接，该散热风扇可以为涡轮鼓风机或轴流风扇。

本发明的有益效果在于：该热管散热装置由一弯折呈“匚”型的热管连接而成，因此可安装在一具有至少三个发热源的模块如LED光学系统模块的三侧，充分利用空间，并同时对至少三个发热元件进行散热；第一散热器与热管的第一传热部采用活动连接，散热器相对热管可移动，能吸收装配误差，安装方便；第二、第三散热器的固定孔采用长形孔设计，既可以有效吸收热管散热装置本身的加工误差，又可以有效吸收热管散热装置与发热模块的装配误差，有效降低热管散热装置安装对发热模块造成的应力影响。

附图说明

图1是本发明热管散热装置安装在光学系统模块上的立体图。

图2是图1的分解图。

图3是本发明热管散热装置中热管的立体图。

图4是本发明热管散热装置除去连接柱的装配立体图。

图5是本发明热管散热装置应用在投影机产品上的立体图。

图6是本发明热管散热装置应用在投影机产品上的另一个立体视图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明散热装置一较佳实例，请结合参阅图4，本发明热管散热装置用以安装在一LED光学系统模块上的过程说明。

请参阅图1、图2，本发明热管散热装置包括第一散热器10、第二散热器20、第三散热器30及至少一热管50，该热管弯50折呈“匚”型且具有第一传热部52、第二传热部54、第三传热部56及连接该三传热部的连接部58；上述第一散热器10与热管的第一传热部52活动连接，第二散热器20、第三散热器30分别与热管的第二传热部54、第三传热部56耦合焊接；第二散热器20、第三散热器30的固定孔222、322采用长形孔设计；一涡轮鼓风机60的出风口62对准第三散热器30的散热气流通路的一端口。

请参阅图2，上述第一散热器10包括第一导热基座12、第一导热体14及将其固定在第一发热元件42上的连接柱16，固定第一导热基座12和第一导热体14的连接柱18。第一导热基座12和第一导热体14根据需要可设有若干散热鳍片120，第一导热基座12与第一导热体14相对一侧对应设有一可形成通道的沟槽122、140，沟槽形状保持与热管50的第一传热部52形状一致，使得沟槽能与第一传热部52表面相接触良好。第一导热基座12的底面与第一发热元件42的散热平面420相接触。

请参阅图2、4，上述第二散热器20包括第二导热基座22、热管50的第二传热部54、散热组合翅片24及将其固定在第二发热元件44处的连接柱26。第二导热基座22一侧设有可形成通道的沟槽220，沟槽形状与热管50的第二传热部54形状一致，并于此处将两者耦合焊接成一体。第二导热基座22同时设有四个长形通孔222。散热组合翅片24是由间隔设置的若干单独散热鳍片240组合而成，每相邻的两散热鳍片240之间形成供气流通过的气流通道。散热组合翅片24一侧面与第二导热基座22一侧平面接触且焊接成一体。第二导热基座22的底面与第二发热元件44的散热平面440相接触。第二散热器20与第二发热元件44通过连接柱26如螺丝等穿过第二导热基座22的长形通孔222进行连接固定。

上述第三散热器30包括第三导热基座32、热管50的第三传热部56及作固定使用的连接柱34。第三导热基座32一侧设有一可形成通道的沟槽320，沟槽形状保持与热管50的第三传热部56的形状一致，并于此处将第三导热基座32与热管50的第三传热部56焊接成一体；第三导热基座32设有四个长形通孔324，并可根据需要设置若干散热鳍片322。第三导热基座32的底面与第三发热元件46的散热平面460相接触。第三散热器30与第三发热元件46通过连接柱34如螺丝等穿过第三导热基座32的长形通孔324进行连接固定。

请参阅图3，上述热管50弯折呈“匚”字型，热管50包括第一传热部52、第二传热部54、第三传热部56及连接该三传热部的连接部58；热管的第二传热部54采用压扁工艺处理，形成有两侧平行平面的传热部，且其中一平面能直接与第二发热元件44的散热平面440相接触。

将本发明热管散热装置安装在一LED光源的光学引擎系统模块40上，主要包括以下步骤：将第一散热器10的第一导热基座12与第一发热元件42的散热平面420相接触，并通过连接柱16如螺丝等穿过固定孔126、422连接固定；操作散热装置使得热管50的第一传热部52与第一导热基座12的沟槽122相贴合接触；接着，沿着热管50的第一传热部52方向移动散热装置，而使得第二散热器20的第二导热基座22的底面与第二发热元件44的散热平面440相接触并对准固定孔442、222，并保证第三散热器30的第三导热基座32的底面与第三发热元件46的散热平面460相接触良好并相互对准固定孔462、324；将第二散热器20与第二发热元件44通过连接柱26如螺丝等穿过第二导热基座22的长形通孔222和第二发热元件44的固定孔442进行连接固定；将第三散热器30与第三发热元件46通过连接柱34如螺丝等穿过第三导热基座32的长形通孔324和第三发热元件46的固定孔462进行连接固定；将第一散热器10的第一导热体14与第一导热基座12相向配合安装并使用连接柱18如螺钉等通过固定孔142、124进行锁紧固定连接，将热管50的第一传热部52夹置在第一散热器10的第一导热基座12和第一导热体14的沟槽122、140里。

上述热管散热装置在本实施例中，搭配有一涡轮鼓风机60，风机出风口62对准并靠近第二散热器20的散热气流通道一端口。

上述本发明热管散热装置安装过程中，热管散热装置的第一散热器10、第二散热器20、第三散热器30与第一发热元件42、第二发热元件44、第三发热元件46的接触界面，以及热管50的第一传热部52与第一散热器10的第一导热基座12和第一导热体14的接触配合界面，均有使用导热材料作为介质。

本发明热管散热装置中，热管50弯折呈“匚”型，且可安装在一具有至少三个发热源的模块如LED光学系统模块40的三侧，充分利用空间，并同时对至少三个发热元件42、44、46等进行散热；第一散热器10与热管50的第一传热部52采用活动连接，散热器相对热管50可移动，能吸收装配误差，安装方便；第二散热器54、第三散热器56的固定孔222、322采用长形孔设计，既可以有效吸收热管散热装置本身的加工误差，又可以有效吸收热管散热装置与发热模块的装配误差，有效降低热管散热装置安装对发热模块造成的应力影响。

可以理解地本发明热管散热装置的安装方法不限于如上所述。

请参阅图5、图6，是本发明热管散热装置和安装方法应用在一以LED为光源的微型投影机产品上。

此微型投影机产品包括光学引擎系统模块40、本发明的热管散热装置、电路模块70、涡轮鼓风机60、整机外壳80和进风口82、进风口84、出风口86、导风片88，以及其它未示出的部件。

请参阅图5、图6所示，整机散热系统的冷却气流运行通过如下方式实现：

涡轮鼓风机60运行驱动冷却气流分两路从进风口82和进风口84进入；一路冷却气流从进风口82进入后分别经过光学引擎系统模块40和本发明热管散热装置的第三散热器30，然后进入涡轮鼓风机60；一路冷却气流从进风口84直接进入涡轮鼓风机60；涡轮鼓风机60将冷却气流吹出进入散热装置的第二散热器20的散热组合翅片24的气流通道，经过与之换热到达导风片88后排出整机外壳80。.

可以理解地本发明还包括上述之外的其他应用方式，因此，本发明的实施例不限于如上所述的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种热管散热装置，其特征在于：包括第一散热器、第二散热器、第三散热器及至少一热管，该热管弯折而具有两间隔开且平行相对的第一、第二传热部，第三传热部通过连接部垂直连接在第一、第二传热部之间，热管的第一、第二、第三传热部分别容置于第一、第二、第三散热器中，且第一散热器可相对于热管的第一传热部旋转和滑动，第二、第三散热器分别与热管的第二、第三传热部耦合焊接。

2.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：上述第一、第二、第三散热器分别对应包括第一导热基座和第一导热体、第二导热基座和散热组合翅片、第三导热基座，上述热管的第一传热部容置于第一导热基座和第一导热体之间，第二、第三传热部分别与第二、第三导热基座焊接成一体。

3.根据权利要求2所述的热管散热装置，其特征在于：所述第一散热器的第一导热基座与第一导热体相对一侧分别设有沟槽，该沟槽对应可形成容置热管第一传热部的通道，热管第一传热部被夹置在通道内且可在通道内转动和滑动；第二散热器的第二导热基座一侧设有与热管第二传热部形状匹配的沟槽，热管第二传热部耦合焊接在该沟槽中；第三散热器的第三导热基座一侧设有与热管第三传热部形状匹配的沟槽，热管第三传热部耦合焊接在该沟槽中。

4.根据权利要求2或3所述的热管散热装置，其特征在于：所述散热组合翅片是由间隔设置的若干单独散热鳍片组合而成，每相邻的两散热鳍片之间形成供气流通过的气流通道。

5.根据权利要求4所述的热管散热装置，其特征在于：所述热管的第二传热部采用压扁处理形成两相对平行的平面。

6.根据权利要求5所述的热管散热装置，其特征在于：所述第二、第三散热器上设有贯穿的固定孔，该固定孔为长形通孔。

7.一种热管散热装置的安装方法，包括以下步骤：

将第一散热器的第一导热基座与第一发热元件紧密接触并固定连接；

操作散热装置使得热管的第一传热部插入第一散热器的第一导热基座的沟槽内，热管的第二、第三传热部分别与第二、第三导热基座焊接成一体；

沿着热管的第一传热部方向移动散热装置，使得第二散热器的第二导热基座底面与第二发热元件的散热平面相接触并对准固定，使得第三散热器的第三导热基座底面与第三发热元件的散热平面相接触并对准固定；

将第一散热器的第一导热体与第一导热基座相对配合安装固定，将热管的第一传热部夹置在第一散热器的第一导热体与第一导热基座的沟槽内。

8.根据权利要求7所述的热管散热装置的安装方法，其特征在于：所述第一、第二、第三散热器与对应的第一、第二、第三发热元件，以及第一散热器的第一导热基座与第一导热体，均通过多个连杆连接，每一连杆具有一穿过固定孔之栓体及以位于栓体一端而直径较栓体大的头部。

9.根据权利要求8所述的热管散热装置的安装方法，其特征在于：所述第一、第二、第三散热器与对应的第一、第二、第三发热元件的安装配合界面，以及夹置在沟槽内热管传热部的表面均涂覆有导热介质。

10.根据权利要求7至9任意一项所述的热管散热装置的安装方法，其特征在于：还包括散热风扇，将散热风扇的出风口对准第二散热器的气流通道一端口并固定连接。

Images