CN103957682A - 散热装置及具有该散热装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于散热技术领域，公开了一种散热装置及具有该散热装置的电子设备。散热装置包括母板和至少两个子散热器，所述子散热器通过锁定结构连接于母板；所述子散热器均包括子散热部，且所述至少两个子散热器中至少一个子散热器还包括子基板，所述子基板一端面连接所述的子散热部，所述子基板的另一端面与母板相贴。电子设备包括机箱和上述的散热装置，所述散热装置设置于机箱内。本发明所提供的散热装置及具有该散热装置的电子设备，其通过将至少两个可分别单独制造的子散热器锁定于母板上形成整体的散热器件，降低了成本，各子散热器可设计为不同翅片形状、朝向以适应不同风道要求，可满足日益严峻的高功耗散热需求，散热效果好且容易加工。

Description

散热装置及具有该散热装置的电子设备

技术领域

本发明属于散热技术领域，尤其涉及一种散热装置及具有该散热装置的电子设备。

背景技术

目前的电子设备，例如ICT设备的耗急剧增加，用于基础散热的散热装置日益突破传统尺寸，大尺寸整板散热器应用成趋势，现有技术中，散热装置在同一基板上实现多种不同结构散热片的加工，加工难度大，甚至无法加工。而传统散热器中的散热片因为单一设计，散热效果较差，无法满足日益严峻的高功耗散热需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种散热装置及具有该散热装置的电子设备，其散热效果佳且容易加工。

一方面，作为第一种实施方案，本发明提供了一种散热装置，包括母板和至少两个子散热器，所述子散热器通过锁定结构连接于所述母板；所述子散热器均包括子散热部，且其中至少一个子散热器还包括子基板，所述子基板一端面连接有所述的子散热部，所述子基板的另一端面与所述母板相贴。

结合上述第一种实施方案，作为第二种实施方案，所述母板上设置有至少两个用于安放所述子散热器的接口部。

结合上述第二种实施方案，作为第三种实施方案，各所述子散热器的外形相同，各所述接口部与所述子散热器的外形适配。

结合上述第一种实施方案，作为第四种实施方案，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器的子散热部和所述第二子散热器的子散热部均呈多排平行的片状结构，且所述第一子散热器的多排平行的片状结构与所述第二子散热器的多排平行的片状结构之间垂直设置。

结合上述第一种实施方案，作为第五种实施方案，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器的子散热部呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状；所述第二子散热器的子散热部呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状。

结合上述第一种实施方案，作为第六种实施方案，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型，所述第二子散热器采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型。

结合上述第一种实施方案，作为第七种实施方案，所述子散热器通过焊接固定、粘接固定、锁紧件固定或卡扣固定连接于所述母板。

结合上述第一种实施方案，作为第八种实施方案，所述母板上设置有母板散热部。

结合上述第一种实施方案，作为第九种实施方案，所述母板连接有热管。

第二方面，作为第一种实施方案，本发明还提供了一种电子设备，包括机箱，还包括上述的散热装置，所述散热装置设置于所述机箱内。

结合上述第二方面的第一种实施方案，作为第二种实施方案，所述机箱内设置有第一进风区、第二进风区、中间区和出风区，所述中间区位于所述第一进风区与所述出风区之间，所述第二进风区与所述出风区相邻设置；所述第一进风区、第二进风区、中间区和出风区处均设置有子散热器，其中所述第一进风区、第二进风区处的子散热器的子散热部呈多个平行的鳍片状，且所述第一进风区、第二进风区处子散热器的子散热部的鳍片的延伸方向与进风方向平行；所述中间区处的子散热器的子散热部呈鳍片状；所述出风区处的子散热器的子散热部呈柱状且以矩阵形式排列设置。

结合上述第二方面的第二种实施方案，作为第三种实施方案，所述中间区处的子散热器的子散热部的鳍片以矩阵形式排列设置。

本发明所提供的散热装置及具有该散热装置的电子设备，其通过将至少两个可分别单独制造的子散热器锁定于母板上形成整体的散热器件，降低了成本，各子散热器可设计为不同翅片形状、朝向以适应不同风道要求，实现散热收益，散热装置可用作大尺寸多流速多流向的高散热功耗散热器，可满足日益严峻的高功耗散热需求，相对传统单一翅片，散热效果好,并且由于采用可分别单独制造的子散热器的设计，散热装置容易加工。

附图说明

图1是本发明实施例提供的散热装置的立体图；

图2是本发明实施例提供的散热装置的右视图；

图3是本发明实施例提供的散热装置的立体图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种散热装置，可应用于电子设备等产品上。上述散热装置包括母板1和至少两个子散热器2，母板1和子散热器2可以采用铝合金、铜等导热性能佳的材料单独设计、制造而成。所述子散热器2通过锁定结构连接于所述母板1；锁定结构可为焊接固定、粘接固定、锁紧件固定或卡扣固定或过盈配合等结构。锁紧件可为螺丝，具体应用中，可以在母板1和子散热器2上分别开设连接孔，锁紧件可穿设于连接孔。

如图1和图2所示，所述子散热器2均包括子散热部21，子散热部21可以呈片状(如图1中的子散热器2a、2b、2c、2d)、柱状(如图1中的子散热器2e)、筒状或块状(如图1中的子散热器2f)等，例如薄片形、方柱形、圆柱形等。子散热部21呈片状时，其可设置有多片并平行间隔设置或矩阵排列设置(如图1中的子散热器2g、2h)。子散热部21呈柱状、筒状或块状时，其可设置有多个矩阵排列设置。当然，子散热部21的结构、排列方式也可根据实际情况而定。

具体地，如图1所示，所述子散热器2包括第一子散热器2a和第二子散热器2b，所述第一子散热器2a的子散热部21和所述第二子散热器2b的子散热部21均呈多排平行的片状结构，且所述第一子散热器2a的多排平行的片状结构与所述第二子散热器2b的多排平行的片状结构之间垂直设置，当然，第一子散热器2a的子散热部21与所述第二子散热器2b的子散热部21之间也可以互成其它合适的角度设置。或者，所述第一子散热器2a的子散热部也可以呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状、所述第二子散热器2b的子散热部也可呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状。。当电子设备具有至少两个不同方向的进风口或出风口时，可通过将子散热器2以不同的角度安装设置，便可使呈片状的散热部与进风或出风方向相同，使更多的散热气流流经散热部，散热装置中的有效散热面积大，而且散热气流可以通畅地流过散热装置，利于提高散热装置的散热效果。图1中，靠近于发热器件的子散热器2c、2d、2f可采用铜材料制成，其导热系数高，其余子散热器可采用铝材制造，以降低产品成本。具体地，图1中子散热器2f可以采用铜材通过铸造或机加工成型；子散热器2c与子散热器2f相邻，子散热器2c的子散热部呈横向齿状，子散热器2c可以采用铜材加工成型；子散热器2d与子散热器2c相邻,子散热器2d与子散热器2c可通用，且子散热器2d与子散热器2c的安装方向相同。子散热器2a的结构形状与结构可以与子散热器2d相同，子散热器2a可采用铝材制成，子散热器2a的子散热部呈纵向齿状；子散热器2b可以与子散热器2a通用，子散热器2b可以与子散热器2a的安装方向不同，子散热器2b子散热部呈横向齿状。

而且，如图1和图2所示，至少两个子散热器中至少一个子散热器2还包括子基板22，例如图2中的子散热器2c，所述子基板22一端面连接所述的子散热部21，该子散热部21可固定连接或一体成型于该子基板22上。所述子基板22的另一端面与所述母板1相贴并通过上述锁定结构与母板1锁紧。子散热部21可以与子基板22一体成型，也可以采用铝或铜材料单独成型并通过焊接等工艺固定连接于子基板22上。例如图2中的子散热器2d，其也可以不设置子基板，而是将子散热部21直接连接于母板1。

具体地，所述母板1上设置有至少两个用于安放所述子散热器2的接口部(图中未示出)，可将接口部设计为通用标准形状，并相应地将各子散热器2的外形设置为通用标准形状，这样，各子散热器2上的散热部可设置为片状、柱状等，应用时可以选用合适的子散热器2直接安装于接口部上。接口部可为安装孔或安装槽等。若接口部为安装孔，其可设置有多组并排列于母板1上，每组接口部可具有四个呈正方形排列的安装孔，相匹配地，在子散热器2的子基板22上设置有四个呈正方形排列的安装孔，固定结构可为螺丝固定结构，即采用螺丝穿过于母板1的安装孔和子散热器2的安装孔，以将子散热器2固定于母板1上。这样，若该子散热器2上的子散热部21为鳍片状，子散热器2可选择横向或纵向安装而使呈鳍片状的子散热部21横向或纵向设置，设置灵活度高，可根据具体应用场景灵活选择，在不增加成本的前提下提高了产品的通用性。若接口部为安装槽(凹槽)，其可呈圆形或正多边形，相匹配地，子散热器2的外形可设置为圆形或正多边形，并通过上述锁定结构连接于母板1上。优选地，安装槽和子散热器2可设置为正四边形，其便于加工、装配且安装灵活度高。可以理解地，接口部的形状、结构及子散热器2与母板1之间连接工艺、结构可根据实际情况设定。

这样，子散热器2可做成独立标准件实现多单板共用，对于任一种单板散热设计，只需设计好母板1，并在母板1上预留接口部，可以方便地加装对应最优的子散热器2，以节约成本。

具体地，各所述子散热器2的外形相同，各所述接口部与所述子散热器2的外形适配，以进一步提高产品的通用性。当然，各子散热器2的外形、尺寸也可以不同。本实施例中，各所述子散热器2的外形可呈正方形，可通过改变安装方向实现不同的散热效果。

具体地，所述母板1与所述子散热器2之间可以设置有导热胶，以减小母板1与子散热器2之间的热阻，使产品的散热效果更佳。

具体应用中，所述第一子散热器2a可以采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型，当然，也可配合于切削等机加工手段制造第一子散热器2a。挤出工艺也称挤压成型工艺，其是坯料在压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出成为所需截面制品的加工方法，其具有材料利用率高、材料的组织和机械性可以得到改善、操作简单、生产率高等优点。压铸工艺也称压力铸造，其是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的工艺，其制件具有结构强度佳等优点。焊接工艺指通过加热使金属件结合的加工方式，其具有操作方便等优点。锻压工艺是锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法，其制件具有结构强度佳等优点。插齿工艺、嵌齿工艺其具有生产效率高、废料少等优点。

具体要求应用中，所述第二子散热器2b可以采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型。当然，还可以设置第三子散热器2、第四子散热器2等，子散热器2的数量可根据具体应用场合选用，各子散热器2可选用合适的方式加工单独成型，再组合于母板1上，得到所需的散热装置。

具体地，如图2所示，所述母板1上可以设置有母板散热部11。母板散热部11可以一体成型或固定连接于母板1设置有子散热器2的一端。与子散热器2一样，母板散热部11可以呈片状、柱状、筒状或块状等。当然，也可以不设置母板散热部11。母板1可为热板，也可为一般铝基板铜基板等。

具体应用中，所述母板1可以连接有热管或热板，热管或热板可内嵌于母板1中。热管或热板内部为负压状态，热管或热板充入有工作液，工作液沸点低，容易挥发。热管或热板内部侧壁有吸液芯，吸液芯由毛细多孔材料构成。热管或热板一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管或热板一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由一端快速传至另外一端，进一步提升了散热装置的散热效果。具体应用中，也可以在子散热器2上连接有热管或热板。

具体中，还可以在其中至少一个子散热器2上安装有散热风扇(图中未示出)，以增加对流散热。当然，也可以在母板1上安装有散热风扇。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括机箱和上述的散热装置，所述散热装置设置于所述机箱内，以避免电子设备超温，使电子设备可以合适的温度下持续工作，从而提高电子设备的可靠性。电子设备可为电脑、服务器、通讯设备、机柜等。例如用于整板式散热器：母板1的尺寸可为350mm*400mm等，通过选用合适的子散热器2于母板1上组合安装，可实现多种不同齿形的组合，齿间距/齿向/齿类型/齿材料等可不同，可满足散热需求，且散热装置可加工性佳，加工成本低。

具体地，如图3所示，机箱设置有进风口和出风口，所述机箱内设置有第一进风区3a、第二进风区3c、中间区3b和出风区3d，所述中间区3b位于所述第一进风区3a与所述出风区3d之间，所述第二进风区3c与所述出风区3d相邻设置；第二进风区3c设置机箱进风口处，出风区3d设置于机箱出风口处。所述第一进风区3a、第二进风区3c、中间区3b和出风区3d处均设置有子散热器201、203、202、204，子散热器201、203、202、204均通过上述锁定结构连接于母板1。其中所述第一进风区3a、第二进风区3c处的子散热器201、203的子散热部21呈多个平行的鳍片状，且所述第一进风区3a、第二进风区3c处子散热器的子散热部21的鳍片的延伸方向与进风方向平行；所述中间区3b处的子散热器202的子散热部21呈鳍片状设置，鳍片可以以矩阵形式排列设置；中间区3b处的子散热部21与第一进风区3a的子散热部21垂直设置。所述出风区3d处的子散热器204的子散热部21呈柱状且矩阵排列设置，以使流场波动较大的出风区3d处的气流可以均匀、快速地流过该区域的子散热器2，散热效果佳。可以理解地，进风区、中间区3b、出风区3d的划分可以根据实际情况而定，其形状、尺寸可以相同，也可以不相同。

本发明实施例所提供的散热装置及具有该散热装置的电子设备，其通过将至少两个可分别单独制造的子散热器2锁定于母板1上形成整体的散热器件，各子散热器2可为不同翅片设计(如铝挤、压铸、焊接等)以适应不同风道要求，实现散热收益，散热装置可用作大尺寸多流速多流向的高散热功耗散热器，可满足日益严峻的高功耗散热需求，相对传统单一翅片设计实现散热收益10％以上(收益5℃以上)。子散热器2可独立加工，最后完成和母板1的连接，可解决大尺寸散热装置中多种齿的可加工问题。(整板式散热器齿可以分为4种(横向plate fin+横向pin fin+纵向plate fin+圆柱形pin fin，传统工艺无法加工)。因各子散热器2可实现最佳翅片设计，在相同散热效果下，相对传统散热器，本发明实施例提供的散热装置的重量可减轻5％左右。而且，各子散热器2还可做成独立标准件实现多单板共用，对于任一种单板散热设计，只需设计好母板1，并在母板1上留好接口，便可以根据需要加装上对应最优的子散热器2，以降低成本或抵消多种翅片加工带来的成本增加问题。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种散热装置，其特征在于，包括母板和至少两个子散热器，所述子散热器通过锁定结构连接于所述母板；所述子散热器均包括子散热部，且所述至少两个子散热器中至少一个子散热器还包括子基板，所述子基板一端面连接所述的子散热部，所述子基板的另一端面与所述母板相贴。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述母板上设置有至少两个用于安放所述子散热器的接口部。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，各所述子散热器的外形相同，各所述接口部与所述子散热器的外形适配。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器的子散热部和所述第二子散热器的子散热部均呈多排平行的片状结构，且所述第一子散热器的多排平行的片状结构与所述第二子散热器的多排平行的片状结构之间垂直设置。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器的子散热部呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状；所述第二子散热器的子散热部呈矩阵排布的柱状或呈间距设置的块状。

6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述子散热器包括第一子散热器和第二子散热器，所述第一子散热器采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型，所述第二子散热器采用挤出工艺、压铸工艺、焊接工艺、锻压工艺、插齿工艺或嵌齿工艺成型。

7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述子散热器通过焊接固定、粘接固定、锁紧件固定或卡扣固定连接于所述母板。

8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述母板上设置有母板散热部。

9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述母板连接有热管。

10.一种电子设备，包括机箱，其特征在于，还包括如权利要求1至9中任一项所述的散热装置，所述散热装置设置于所述机箱内。

11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述机箱内设置有第一进风区、第二进风区、中间区和出风区，所述中间区位于所述第一进风区与所述出风区之间，所述第二进风区与所述出风区相邻设置；所述第一进风区、第二进风区、中间区和出风区处均设置有子散热器，其中所述第一进风区、第二进风区处的子散热器的子散热部呈多个平行的鳍片状，且所述第一进风区、第二进风区处子散热器的子散热部的鳍片的延伸方向与进风方向平行；所述中间区处的子散热器的子散热部呈鳍片状；所述出风区处的子散热器的子散热部呈柱状且以矩阵形式排列设置。

12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述中间区处的子散热器的子散热部的鳍片以矩阵形式排列设置。