CN103123534A - 散热系统的分离式散热方法及散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热系统的分离式散热方法,其包括如下步骤:在计算机的机壳内设置用来供气体流动的流场区域;将计算机的主要热源集中安置在所述流场区域内;在所述流场区域上分别开设多个流场进风口和一个或多个流场出风口;在机壳上安置多个分别对准所述多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由所述多个流场进风口进入所述流场区域,并将携带热源热量的热风从所述流场出风口排出。本发明的散热系统的分离式散热方法,散热效率高,风扇占用的机壳的平面面积小,系统内部的各组件布置灵活,系统的制造成本低;本发明还提供一种用于上述散热方法中的散热系统。
Description
技术领域
本发明涉及电脑散热系统技术领域,具体涉及一种散热系统的分离式散热方法。
背景技术
现在电脑产品越来越趋于轻薄化、小型化,散热空间越来越小,但用户对电脑性能的需求有增无减,随之而来的是散热问题日趋突出,尤其是表面温度问题越来越难以处理。
现有技术中常采用如图1所示的散热架构解决电脑的散热问题,其将单风扇安置在机壳上,并将安置于热源上的散热器安置于风扇的出风口处,在正对风扇位置开主进风口,在机壳表面贴用于散热的铜箔、铝箔或者石墨片等高导热的材料。采用这种方案,可以压缩风扇厚度,压缩风扇到机壳的进风空间,但是,这种方案存在如下的缺点:风扇薄而宽,因此散热效率低,制造成本高;风扇要保持足够的性能,要维持一定厚度,系统减薄程度低;风扇平面尺寸大,因此占用主机板的平面面积大,严重影响主机板及其他零组件的设计,造成系统整体成本上升;高导热材料解决表面过热问题也有其适合点热源不适合面热源的局限性,且也会造成成本上升。
现有技术中还采用如图2所示的散热架构解决电脑的散热问题,其将2个风扇安置在机壳上,并且将安置于热源上的散热器安置在风扇的出风口处,以完成对电脑及机壳的散热。但是,这种方案中,多个风扇占用的平面面积过大,严重影响主机板及其他零组件的设计,造成系统整体成本上升。
综上,如何应用合理的方法可以压缩系统厚度,提高散热效率,降低系统成本已成为业内研究人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中存在的不足,提供一种散热系统的分离式散热方法,其在计算机的机壳内设置流场区域且将计算机的主要热源安置在该流场区域内,通过安置于流场区域内的散热装置和设于流场进风口处的多个风扇对流场区域进行吹风、散热,从而将热源所产生的热量从流场出风口处排出,散热效率高,风扇占用的机壳的平面面积小,系统内部的各组件布置灵活,系统的制造成本低;本发明还提供一种用于上述散热方法中的散热系统。
为实现本发明的上述目的,本发明的散热系统的分离式散热方法包括如下步骤:
在计算机的机壳内设置用来供气体流动的流场区域;
将计算机的主要热源集中安置在所述流场区域内;
在所述流场区域上分别开设多个流场进风口和一个或多个流场出风口;
在机壳上安置多个分别对准所述多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由所述多个流场进风口进入所述流场区域,并将携带热源热量的热风从所述流场出风口排出。
其中,所述流场区域通过以下步骤形成:
在机壳内利用密封件围成一个区域;
使所述密封件的上下端面分别密封连接所述机壳的上壳体和下壳体。
进一步的,还包括如下步骤:
在所述流场区域内安置用于多路径传热的散热装置,以便通过多路径将热源的热量散发出去。
优选的,所述风源为风扇。
优选的,所述散热装置通过多路径将热源的热量散发出去是通过多热管多路径的散热方法或单热管多路径的散热方法。
优选的,所述多热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在多条热管中形成由每条热管的封尾端至填充端的多条传热路径,使每条热管均具有一条包括吸热段和散热段的传热路径;
将多条传热路径中的所有散热段并排相向设置且使其向外散热;
将多条传热路径中的所有吸热段并排相向的安置于一个或多个热源上,以便通过每条传热路径将所述热源的热量传递至每个散热段。
优选的,所述单热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在单热管内形成从封尾端至热管中部的第一传热路径和从填充端至热管中部的第二传热路径;
通过使所述单热管中部向外散热,在所述单热管中部形成冷凝段;
将所述单热管的第一传热路径和第二传热路径并排相向的安置于一个或多个热源上,以便将所述热源的热量通过所述第一传热路径和第二传热路径被传递至所述冷凝段。
优选的,所述散热装置包括安置于热源上的热管和散热器。
优选的,所述传热路径由所述热管的封尾端的端部至所述热管的填充端的端部之间的热管构成。
优选的,所述密封件由柔性材料或刚性材料制成。
优选的,所述热管包括管壳、紧贴于管壳内壁的毛细结构和充满毛细结构的工质。
优选的,所述管壳的横向截面为圆形、椭圆形、近似圆形、近似椭圆形或多边形。
本发明还提供一种用于上述散热方法中的散热系统,其包括:安置在计算机的机壳内且用来供气体流动的流场区域;安置在所述流场区域内的计算机的主要热源;设置在所述流场区域上的多个流场进风口和一个或多个流场出风口;安置在机壳上的多个分别对准所述多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由所述多个流场进风口进入所述流场区域,并将携带热源热量的热风从所述流场出风口排出。
相对于现有技术,本发明的散热系统的分离式散热方法具有如下的优点:
1)本发明在计算机的机壳内设置一流场区域,并将计算机的主要热源安置于流场区域内,从而使其与其它热源隔开,从而使进入系统的冷风流量集中,利于降低主要热源和机壳的表面温度;
2)本发明在流场区域的流场进风口处设置风扇,在流场区域的流场出风口处设置散热装置,通过风扇与散热装置相分离设置的方法对系统进行散热,从而散热效果好,系统布置更灵活;
3)本发明的风扇与机壳间的进风间隙小,可以进一步压缩系统厚度或者在相同厚度下,缩小风扇占用的平面面积,利于主机板及其他组件的灵活布置;
4)本发明的风扇将冷风直接吹向系统,直接冷却机壳表面,可减少均热材料的使用,降低成本;
5)本发明的散热装置通过多路径将热源的热量散发出去,从而散热效率高。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为现有技术的散热系统的第一种布置方式图;
图2为现有技术的散热系统的第二种布置方式图;
图3为本发明的散热系统的分离式散热方法中的散热系统的布置方式图;
图4为本发明第一实施例的散热装置通过多条热管环形散热的布置方式图;
图5为图4所示的热管管壳的横向剖视图;
图6为本发明第二实施例的散热装置通过多条热管螺旋形散热的布置方式图;
图7为图6所示的热管管壳的横向剖视图;
图8为本发明第三实施例的散热装置通过单热管环形散热的布置方式图;
图9为图8所示的热管管壳的横向剖视图;
图10为本发明第四实施例的散热装置通过单热管螺旋形散热的布置方式图;
图11为图10所示的热管管壳的横向剖视图。
附图标记说明:100-风扇;200-机壳;300-密封件;400-散热装置;500-热源;410、420-热管;401-热管;502、503、505、509-热源;404-散热器;406-管壳;407-毛细结构;408-工质;410、420、411、421--传热路径;412、422--蒸发段;413、423-冷凝段;441-第二传热路径;442-第一传热路径;443-封尾端;444-填充端。
具体实施方式
如图3所示,本发明的散热系统的分离式散热方法包括如下步骤:
在计算机的机壳200内设置用来供气体流动的流场区域;
将计算机的主要热源集中安置在流场区域内;
在流场区域上分别开设多个流场进风口和一个或多个流场出风口;
在机壳上安置多个分别对准多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由多个流场进风口进入流场区域,并将携带热源热量的热风从流场出风口排出。
具体的,在计算机的机壳内利用密封件300围成一个区域,再将密封件的上、下端面分别密封连接在机壳的上壳体和下壳体上,从而在机壳内形成一个用来供气体流动的流场区域。其中,密封件为隔板,该隔板可以由刚性材料制成,如由金属材料中的钢材制成的钢隔板、高分子材料中的塑料制成的塑料隔板、复合材料中的碳纤维制成的碳纤维隔板等,也可以由柔性材料制成,如由高分子材料中的橡胶制成的密封条、密封圈,或海绵等,,其与计算机的机壳紧密连接,从而与机壳之间形成一条可供气体流动的流场区域。
设置好流动区域后,将计算机的主要热源集中安置在上述流场区域内,从而通过密封件将计算机的主要热源与其它热源隔开,主要热源500为计算机的大功率元器件,包括CPU、GPU、PCH、内存或显存等大功率元器件,这些元器件在工作时会产生大量的热量,为了保证系统可以稳定的工作,必须将其产生的热量迅速的传递出去。
将主要热源安置在流场区域后,如图3所示,在流场区域上分别开设两个流场进风口和一个或多个流场出风口。然后,在机壳上安置两个分别对准两个流场进风口的风源,以使两个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由两个流场进风口进入流场区域,并将携带热源热量的热风从流场出风口排出。本发明中的两个风源为两个风扇100,每个风扇的出风口正对着流场进风口,而每个风扇的入风口正对着设于机壳上的通风口,从而每个风扇直接将从机壳外吸入的冷空气吹入流场进风口,而从流场进风口流入的冷空气在流场区域内流动,且冷空气流经流场区域内的主要热源后将主要热源的热量带走,并向流场区域的流场出风口处流动且排出。
为了使得流场区域内的主要热源所产生的热量能够及时的散发出去,在流场区域内还安置有用于多路径传热的散热装置400,以便通过多路径将热源的热量快速的散发出去。而多路径将热源热量散发出去的方法,可以通过多热管多路径的散热方法或单热管多路径的散热方法。
其中,如图4-7所示,多热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在多条热管1中形成由每条热管的封尾端至填充端的多条传热路径,使每条热管均具有一条包括吸热段和散热段的传热路径411;
将多条传热路径中的所有散热段并排相向设置且使其向外散热;
将多条传热路径中的所有吸热段并排相向的安置于一个或多个热源上,以便通过每条传热路径将热源的热量传递至每个散热段。
具体的,本发明的多热管多路径的散热方法中采用由多条热管内形成的多个传热路径的方法将计算机的大功率元器件如CPU、GPU等元器件所产生的热量迅速的散发出去,从而保证CPU、GPU等元器件正常、可靠的工作。本发明的热管包括管壳406、紧贴于管壳406内壁的毛细结构407和充满毛细结构407并密封于管壳406内的适量的工质408,热管的一端为封尾端,另一端为填充端。其中,管壳由导热性能好的材料制成,其可以采用铜材料,也可以根据不同的需要采用其它材料,如铝、钢、碳钢、不锈钢、铁、镍、钛等及其合金或导热性能好的高分子材料等,且管壳406的横向截面形状可以为圆形、椭圆形、近似圆形或近似椭圆形,也可以为多边形,如三角形、四边形及其它的多边形。而紧贴于管壳内壁的毛细结构可以采用现有技术的毛细结构,如沟槽型毛细结构、丝网型毛细结构及烧结型毛细结构等。充满毛细结构407的工质通常为流体,其可以采用水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷等液体作为工质,也可以在上述液体中添加铜粉、纳米碳材等可导热的微粒,从而增加工质的导热性能。
在本发明中的多条热管中,每条热管内均具有一条包括吸热段和散热段的传热路径(如图4、6中箭头所示方向),且每条传热路径均由每条热管的封尾端的端部至填充端的端部之间的热管构成,当多条热管内形成多条传热路径后,通过将上述多条传热路径中的所有散热段并排相向设置、且共同安置于一个冷源上的方法使散热段向外散热,从而使与传热路径中散热段位置对应的热管的填充端或封尾端形成冷凝段,再将多条传热路径中的所有吸热段并排相向的共同安置于一个或多个热源上,如在工作时能产生大量热量的CPU或GPU等元器件上,从而使由上述元器件所产生的热量被同时传递到多条传热路径的吸热段,使得与传热路径中吸热段位置对应的热管的封尾端或填充端形成蒸发段,而蒸发段内的工质408携带着热量由多条传热路径中吸热段分别向传热路径中的散热段运动,从而到达热管的冷凝段,并与位于冷凝段的冷源进行热交换,进而将热量散发出去。
在多热管多路径的散热方法中,冷源可以为焊接在热管冷凝端的一个或多个散热器,通过在热管冷凝端设置冷源的方法,使得热管可以将热量传递到冷源,从而将热源产生的热量被及时的散发出去。
在本发明的多条热管形成多条路径的散热方法中,多条热管的布置方式有多种,由于热管的一端为封尾端,另一端为填充端,每条热管的蒸发段和冷凝段可以分别位于填充端和封尾端,也可以分别位于封尾端和填充端,从而每条热管内形成的传热路径的方向可以由热管的填充端至封尾端,也可以由热管的封尾端至填充端。
或者,采用单热管多路径的散热方法将热源的热量散发出去,如图8-11所示,本发明的单热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在单热管内形成从封尾端至热管中部的第一传热路径和从填充端至热管中部的第二传热路径;
通过使单热管中部向外散热,在单热管中部形成冷凝段;
将单热管的第一传热路径和第二传热路径并排相向的安置于一个或多个热源上,以便将热源的热量通过第一传热路径和第二传热路径被传递至单热管的冷凝段。
具体的,本发明的单热管为一条热管,采用由一条热管形成多个传热路径的方法将CPU、GPU等元器件所产生的热量迅速的散发出去,从而保证CPU、GPU等元器件正常、可靠的工作。本发明的单热管包括管壳406、紧贴于管壳406内壁的毛细结构407和充满毛细结构407并密封于管壳406内的适量的工质408,单热管的一端为封尾端443,另一端为填充端444。其中,管壳由导热性能好的材料制成,其可以采用铜材料,也可以根据不同的需要采用其它材料,如铝、钢、碳钢、不锈钢、铁、镍、钛等及其合金或导热性能好的高分子材料等,且管壳406的横向截面形状可以为圆形、椭圆形、近似圆形或近似椭圆形,也可以为多边形,如三角形、四边形及其它的多边形。而紧贴于管壳内壁的毛细结构可以采用现有技术的毛细结构,如沟槽型毛细结构、丝网型毛细结构及烧结型毛细结构等。充满毛细结构407的工质通常为流体,其可以采用水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷等液体作为工质,也可以在上述液体中添加铜粉、纳米碳材等可导热的微粒,从而增加工质的导热性能。
在本发明中,单热管多路径的散热方法是通过如下步骤实现的:
首先,将单热管的封尾端和填充端并排安置,并且使热管的封尾端和填充端相背延伸,从而在单热管的封尾端和填充端分别形成一个蒸发段,并且在单热管内形成从位于封尾端的蒸发段至热管中部的第一传热路径442(如图8、10中逆时针方向的箭头所示方向)和从位于填充端的蒸发段至热管中部的第二传热路径441(如图8、10中顺时针方向的箭头所示方向);
接着,通过在上述单热管中部设置一个冷源的方法使热管中部向外散热,从而使热管中部形成冷凝段;
最后,将上述单热管的第一传热路径和第二传热路径并排相向的共同安置于一个或多个热源上,如CPU或GPU等工作时产生热量的元器件上,从而使由上述热源所产生的热量被同时传递到热管的两个蒸发段,而蒸发段内的工质408携带着热量由两个蒸发段分别经第一传热路径和第二传热路径向热管中部的冷凝段运动,并与位于冷凝段的冷源进行热交换,并将热量散发出去。
在上述的单热管多路径的散热方法中,设置于热管中部的冷源可以为焊接在热管中部的一个或多个散热器,通过在热管中部设置散热器或风扇或散热器和风扇组合的方法,使得热管冷凝段的工质可以与冷源进行热交换,从而将热源产生的热量被及时的散发出去。
除了上述的散热方法,本发明还提供一种用于上述散热方法中的散热系统,其包括:安置在计算机的机壳内且用来供气体流动的流场区域;安置在流场区域内的计算机的主要热源;设置在流场区域上的多个流场进风口和一个或多个流场出风口;安置在机壳上的多个分别对准多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由多个流场进风口进入流场区域,并将携带热源热量的热风从流场出风口排出。
下面结合具体实施例对本发明的多热管多路径的散热方法和单热管多路径的散热方法分别进行详细描述。
实例例1
如图4所示为本实施例的散热装置,其包括:多条热管;多条热管中形成的由每条热管的封尾端至填充端的多条传热路径,其每条热管均具有一条包括吸热段和散热段的传热路径;其中,多条传热路径中的所有吸热段并排相向的安置于一个或多个热源上,以便通过每条传热路径将热源的热量传递至每个散热段。
本实施例采用多热管多路径的散热方法将热源的热量散发出去是通过将多热管布置为环形,如图4所示。其中,采用的热管为两条,由于热管的一端为封尾端,另一端为填充端,每条热管的蒸发段和冷凝段可以分别位于填充端和封尾端,也可以分别位于封尾端和填充端,因此每条热管内形成的传热路径的方向可以由热管的填充端至封尾端,也可以由热管的封尾端至填充端,但无论如何安置,每条热管内传热路径方向中的吸热段均与每条热管的蒸发段相对应,而每条热管内传热路径方向中的散热段均与每条热管的冷凝段相对应。在本实施例中,为了描述方便,只对每条热管内的传热路径的方向为从每条热管的封尾端至填充端的方向进行描述,但应理解为,在本实施例中,每条热管内的传热路径的方向也可以为从每条热管的填充端至封尾端的方向。
由图4可知,两条热管中的热管410和热管420分别被加工成C形,且热管410和热管420内分别形成一条传热路径411和传热路径421。其中,传热路径411由热管410封尾端的端部至该条热管填充端的端部之间的热管构成(如图4中顺时针的箭头所示方向),传热路径421由热管420封尾端的端部至该条热管填充端的端部之间的热管构成(如图4中逆时针的箭头所示方向),并且传热路径411和传热路径421均具有位于各自热管封尾端的吸热段和位于各自热管填充端的散热段。在本实施例中,热管410的封尾端和热管420的封尾端并排相向的共同安置于热源502和热源503上且相向延伸一定长度,从而在两条热管的封尾端各形成一个蒸发段412和蒸发段422;而热管410的填充端和热管420的填充端并排相向的共同安置于一个散热器404上且相向延伸一定长度,从而在两条热管的填充端各形成一个冷凝段413和冷凝段423。在本发明中,两条热管的蒸发段分别和两条热管中传热路径的吸热段相对应,两条热管的冷凝段分别和两条热管中传热路径的散热段相对应,并且,将两条热管的两个封尾端和两个填充端分别并排相向安置后的两条热管构成一个环形,如图4所示。
由于两条热管的封尾端并排相向的共同安置于热源502和热源503上,因此当热源502和热源503工作时,其所产生的热量通过热管410和热管420中的管壳406和毛细结构407被同时传递给位于热管410封尾端的蒸发段和位于热管420封尾端的蒸发段,从而两条热管同时负担两个热源所产生的热量,使得每条热管的负担减小,传热效率好。
当热量被传递至热管410的蒸发段后,热管410内的工质408在热管蒸发段内的液气分界面上蒸发,蒸发后形成的蒸汽通过热管410的毛细结构从传热路径411中的吸热段流到传热路径411中的散热段,相应的,热量也由位于热管410封尾端的蒸发段传递到位于热管410填充端的且安置于散热器404上的冷凝段,而热管的冷凝段与散热器404进行热交换,从而使得位于热管冷凝段内的工质蒸汽在冷凝段的气液分界面上凝结成液体,而蒸汽凝结时所散发的热量从气液分界面通过热管410的毛细结构407、工质408及管壳406传递给散热器,从而将热源所产生的热量散发出去,而凝结后生成的液体在毛细结构中毛细的作用下,通过传热路径411回流到位于热管410封尾端的蒸发段。
同样,当热量被传递至热管420的蒸发段后,热管420内的工质408在热管蒸发段内的液气分界面上蒸发,蒸发后形成的蒸汽通过热管420的毛细结构从传热路径421中的吸热段流到传热路径421中的散热段,相应的,热量也由位于热管420封尾端的蒸发段传递到位于热管420填充端的且安置于散热器404上的冷凝段,而热管的冷凝段与散热器404进行热交换,从而使得位于热管冷凝段内的工质蒸汽在冷凝段的气液分界面上凝结成液体,而蒸汽凝结时所散发的热量从气液分界面通过热管420的毛细结构407、工质408及管壳406传递给散热器,从而将热源所产生的热量散发出去,而凝结后生成的液体在毛细结构中毛细的作用下,通过传热路径421回流到位于热管420封尾端的蒸发段。
通过上述的热管410与热管420传递热量的方法,热管410与热管420可以循环的将热源所产生的热量快速的散发出去。
由于本实施例中的热管410的封尾端和热管420的封尾端并排相向的共同安置于热源502和热源503上,并且热管410的填充端和热管420的填充端并排相向的共同安置于散热器上,因此热管410和热管420可以同时负担热源502和热源503产生的热量,提高了传热效率;而一个散热器404可同时与两个热管进行热交换,节省空间,提高了散热效率。
由于热管的封尾端存在一定长度的无效段,该无效段与热管封尾端的端部之间的距离为几毫米至二十几毫米,因此为了提高热管安置于热源上的封尾端的换热效率,本实施例中将安置于热源上的热管的封尾端向外伸出一定长度,并且使伸出的长度大于封尾端无效段与封尾端的端部之间的距离。
具体的,如图3所示,热管410的封尾端的端部从热源503上伸出一定长度,使得位于热管410封尾端的无效段远离封尾端所通过的热源503;而热管420的封尾端的端部从热源502上伸出一定长度,从而使得位于热管420封尾端的无效段远离该封尾端所通过的热源502。
同样,由于热管的填充端也存在一定长度的无效段,该无效段与热管的填充端的端部之间的距离为几毫米至二十几毫米,因此在将热管的填充端安置于散热器上时,可将热管的填充端的端部向外伸出一定长度,并且使其伸出的长度大于填充端无效段与填充端的端部之间的距离。由于热管410和热管420的填充端并排相向的共同安置于散热器上,因此可将两条热管中的至少一条热管的填充端的端部向外伸出。
具体的,如图4所示,热管420的填充端的端部从散热器404上伸出一定长度,从而使得位于散热器404上的热管420的填充端的无效段远离散热器;当然,热管410的填充端的端部也可以从散热器404上伸出一定长度。本发明中采用将热管410和热管420的填充端并排相向的共同安置于散热器的方法,在节省了空间的同时,还保证至少有一条热管的无效段远离散热器,即至少有一条热管的安置于散热器上的一段为有效段,因此散热器可为有效的散热器,提高了散热效率。
而为了便于安装,管壳406采用横向截面形状为近似椭圆形,如图5所示。在实际应用中,可以根据热管的形状加工散热器,以使其与热管匹配,并且可以适当的加长散热器与热管的接触面积。
实施例2
如图6、7所示,为本实施例的散热装置采用多热管多路径的散热方法将热源的热量散发出去的多热管的螺旋形布置方式图。本实施例的散热装置与实施例1相同,不同的是,本实施例中的两条热管构成螺旋形。
具体的,本实施例中也采用两条热管,但为了描述方便,只对每条热管内的传热路径的方向为从每条热管的封尾端至填充端的方向进行描述,但应理解为,在本实施例中,每条热管内的传热路径的方向也可以为从每条热管的填充端至封尾端的方向。
由图6可知,两条热管中的热管410和热管420分别被加工为近圆形,且热管410和热管420内分别形成一条传热路径411和传热路径421,其中,传热路径411由热管410封尾端的端部至该条热管填充端的端部之间的热管构成(如图5中顺时针的箭头所示方向),传热路径421由热管420封尾端的端部至该条热管填充端的端部之间的热管构成(如图5中逆时针的箭头所示方向),并且传热路径411和传热路径421均具有位于各自热管封尾端的吸热段和位于各自热管填充端的散热段。在本实施例中,热管410的封尾端和热管420的封尾端并排相向的共同安置于热源502和热源503上且相向延伸一定长度,从而在两条热管的封尾端各形成一个蒸发段;而热管410的填充端和热管420的填充端并排相向的共同安置于一个散热器404上且相向延伸一定长度,从而在两条热管的填充端各形成一个冷凝段。此时,两条热管的蒸发段分别和两条热管中传热路径的吸热段相对应,两条热管的冷凝段分别和两条热管中传热路径的散热段相对应,并且,将两条热管的两个封尾端和两个填充端分别并排相向安置后的两条热管构成一个螺旋形,如图6所示。
此外,在本实施例中,热管410的传热路径411还通过和热源502相距较远的热源5,热管420的传热路径421还通过和热源502相距较远的热源509,从而使得传热路径411和传热路径421所负担的热源更多,因此可使功耗较大的系统中的热量可以被有效的散发出去。
在本实施例中,如图7所示,热管管壳406的横向截面形状为圆环形,而为了便于安装,散热器上可以加工与圆环形管壳外壁相匹配的凹槽。
本实施例中其它内容与实施例1所描述的相同,在此不再重述。
实施例3
如图8、9所示,为本发明的散热装置采用单热管多路径的散热方法将热源的热量散发出去的单热管的环形布置方式图。本实施例的散热装置包括:单热管;由单热管的封尾端至热管中部形成的第一传热路径;由单热管的填充端至热管中部形成的第二传热路径;其中,第一传热路径与第二传热路径并排相向的安置于一个或多个热源上。
由图8可知,单热管401的封尾端443和填充端444并排安置后,其封尾端和填充端相背延伸一定长度,从而使热管的形状呈现为环形,并且封尾端和填充端共同安置于两个热源上。
此时,单热管的封尾端和填充端各形成一个蒸发段,并且在单热管内具有两个传热路径:从位于封尾端的蒸发段至热管中部的第一传热路径442(如图8中逆时针方向的箭头所示方向)和从位于填充端的蒸发段至热管中部的第二传热路径441(如图8中顺时针方向的箭头所示方向)。其中,第一传热路径由单热管封尾端的端部至单热管中部之间的热管构成,第二传热路径由单热管填充端的端部至单热管中部之间的热管构成。由于热管的封尾端443和填充端444并排安置且相背延伸一定长度,因此在第一传热路径和第二传热路径中,位于封尾端的蒸发段和位于填充端的蒸发段并排安置。
将热管的第一传热路径上的蒸发段和第二传热路径上的蒸发段并排相向的共同安置于热源502和热源503上,并且在热管中部的管壳外壁上焊接一个散热器404,从而使由两个热源产生的热量通过管壳和毛细结构被同时传递给位于封尾端和填充端的两个蒸发段,而工质在两个蒸发段内的液气分界面上蒸发,蒸发后形成的蒸汽的一部分通过毛细结构的孔道从位于封尾端的蒸发段经由第一传热路径流到位于热管中部的冷凝段,蒸发后形成的蒸汽的另一部分通过毛细结构的孔道从位于填充端的蒸发段经由第二传热路径流到位于热管中部的冷凝段,使得从两个蒸发段流至冷凝段内的两部分蒸汽均在冷凝段的气液分界面上凝结成工质,而蒸汽凝结时所散发的热量从气液分界面通过毛细结构、工质及管壳传递给冷源,从而将热源所产生的热量散发出去,而凝结后生成的流体在毛细结构中毛细的作用下,一部分流体通过第一传热路径回流到位于封尾端的蒸发段,另一部分流体通过第二传热路径回流到位于填充端的蒸发段,如此循环,由热源所产生的热量由单热管的两个蒸发段不断的传至热管中部的冷凝段,并被冷凝段一端的冷源所吸收,从而将热源所产生的热量源源不断且快速的散发出去。
在本实施例中,热管的封尾端和填充端均通过热源,从而使热源所产生的热量被分散到热管的封尾端和填充端,并经由两条传热路径传递出去,从而使单热管起到两条热管的效能,并且热管在焊接有散热器的区域内均为有效段,而散热器也均为有效翅片,因此极大提高了散热效率。
由于热管的封尾端和填充端存在一定长度的无效段,该无效段与热管的两个端部的距离为几毫米至二十几毫米,因此为了提高热管安置于热源上的封尾端和填充端的换热效率,本实施例中将热管的封尾端和填充端的端部分别向外伸出一定长度,且封尾端伸出的长度大于封尾端无效段与封尾端的端部之间的距离,填充端伸出的长度大于填充端无效段与填充端的端部之间的距离,从而使位于封尾端和填充端的无效段远离其所通过的热源,从而提高热管的散热效率。
在本实施例中,散热器具有一个底板与安装于底板一侧的侧板,而为了便于安装,管壳采用横向截面形状为近似椭圆形,如图9所示。在实际应用中,可以根据热管的形状加工散热器,以使其与热管匹配,并且可以适当的加长散热器与热管的接触面积。
实施例4
图10、11所示为本发明的单热管多路径的散热方法中单热管的螺旋形布置方式图,本实施例的散热装置与实施例3相同,不同的是,由图10可知,单热管401的封尾端443和填充端444并排安置后,其封尾端和填充端相背延伸一定长度,且使热管的形状呈现为螺旋形。
此时,单热管的封尾端和填充端各形成一个蒸发段,并且在单热管内具有两个传热路径:从位于封尾端的蒸发段至热管中部的第一传热路径442(如图10中逆时针方向的箭头所示方向)和从位于填充端的蒸发段至热管中部的第二传热路径441(如图10中顺时针方向的箭头所示方向),而热管的第一传热路径和第二传热路径并排相向的安置于两个相距较近的热源502和热源503上,此外,热管的第一传热路径442还安置于和热源503相距较远的热源509上,热管的第二传热路径441还安置于和热源502相距较远的热源505上,从而使得第一传热路径和第二传热路径上所负担的热源更多,因此可使功耗较大的系统中的热量可以被有效的散发出去。
在本实施例中,在热管中部的管壳外壁上焊接有一个散热器404,从而使得四个热源所产生的热量分别经由第一传热路径和第二传热路径被同时传递到热管中部的冷凝段,并与散热器发生热交换,而且,为了提高热管安置于热源上的封尾端和填充端的换热效率,本实施例中也将热管的封尾端和填充端的端部分别向外伸出一定长度,且封尾端伸出的长度大于封尾端无效段与封尾端的端部之间的距离,填充端伸出的长度大于填充端无效段与填充端的端部之间的距离,从而使位于封尾端和填充端的无效段远离其所通过的热源。
在本实施例中,如图11所示,热管管壳的横向截面形状为圆环形,而为了便于安装,散热器上可以加工与圆环形管壳外壁相匹配的凹槽。
本实施例中,单热管的散热方法与实施例3所描述的散热方法相同,在此不再重述。
尽管上文对本发明作了详细说明,但本发明不限于此,本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改,因此,凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种散热系统的分离式散热方法,其特征在于,包括如下步骤:
在计算机的机壳内设置用来供气体流动的流场区域;
将计算机的主要热源集中安置在所述流场区域内;
在所述流场区域上分别开设多个流场进风口和一个或多个流场出风口;
在机壳上安置多个分别对准所述多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由所述多个流场进风口进入所述流场区域,并将携带热源热量的热风从所述流场出风口排出。
2.根据权利要求1所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述流场区域通过以下步骤形成:
在机壳内利用密封件围成一个区域;
使所述密封件的上下端面分别密封连接所述机壳的上壳体和下壳体。
3.根据权利要求1或2所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,还包括如下步骤:
在所述流场区域内安置用于多路径传热的散热装置,以便通过多路径将热源的热量散发出去。
4.根据权利要求1所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述风源为风扇。
5.根据权利要求4所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述散热装置通过多路径将热源的热量散发出去是通过多热管多路径的散热方法或单热管多路径的散热方法。
6.根据权利要求5所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述多热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在多条热管中形成由每条热管的封尾端至填充端的多条传热路径,使每条热管均具有一条包括吸热段和散热段的传热路径;
将多条传热路径中的所有散热段并排相向设置且使其向外散热;
将多条传热路径中的所有吸热段并排相向的安置于一个或多个热源上,以便通过每条传热路径将所述热源的热量传递至每个散热段。
7.根据权利要求5所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述单热管多路径的散热方法包括如下步骤:
在单热管内形成从封尾端至热管中部的第一传热路径和从填充端至热管中部的第二传热路径;
通过使所述单热管中部向外散热,在所述单热管中部形成冷凝段;
将所述单热管的第一传热路径和第二传热路径并排相向的安置于一个或多个热源上,以便将所述热源的热量通过所述第一传热路径和第二传热路径被传递至所述冷凝段。
8.根据权利要求6或7所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述传热路径由所述热管的封尾端的端部至所述热管的填充端的端部之间的热管构成。
9.根据权利要求2所述的散热系统的分离式散热方法,其特征在于,所述密封件由柔性材料或刚性材料制成。
10.一种用于上述散热方法中的散热系统,其特征在于,包括:
安置在计算机的机壳内且用来供气体流动的流场区域;
安置在所述流场区域内的计算机的主要热源;
设置在所述流场区域上的多个流场进风口和一个或多个流场出风口;
安置在机壳上的多个分别对准所述多个流场进风口的风源,以使多个风源从机壳进风口处吸入的冷风经由所述多个流场进风口进入所述流场区域,并将携带热源热量的热风从所述流场出风口排出。
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