CN104619156B - 散热装置及通信产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热装置，包括内壁和外壁，所述内壁和所述外壁彼此部分贴合，且所述内壁和所述外壁之间形成多路管道，多路管道内设工质，所述内壁包括蒸发区和冷凝区，冷凝区位于蒸发区的上方，多路管道从蒸发区延伸至冷凝区，通信产品的发热元件直接或间接地贴合于内壁之所述蒸发区的位置，所述发热元件所产生的热量使得所述工质气化且流动至所述冷凝区，呈气体状态的工质在所述冷凝区降温液化后流回所述蒸发区。本发明之散热装置具有散热效率高、体积小、重量轻的优势。本发明还提供一种通信产品。

Description

散热装置及通信产品

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种散热装置及应用所述散热装置的通信产品。

背景技术

平板天线是未来无线通信发展的重要技术方向。平板天线中的发热元件在工作过程中发热，需要散热装置对发热元件进行散热，以保证平板天线的正常运作，延长发热元件的寿命。

现有技术中的一种平板天线的散热结构为：将平板天线的金属外壳的外表面增加散热器，金属外壳通常为金属板状结构，散热器通常为铝型材散热器，通过金属外壳将发热元件所发出的热量传导至散热器，再由散热器将热量散发出去。这种散热结构的缺点在于：散热器散热的均温效果差，平板天线的金属外壳的温度梯度大，也就是散热器基板的温度梯度大。换言之，靠近发热元件的平板散热装置部分温度高，远离发热元件的平板散热装置部分温度低，这样就形成了温度梯度。温度梯度大也就表示散热效果差，发热元件所在的位置不能得到好的散热，无法在适宜的温度环境下工作。

现有技术中还有一种平板天线的散热结构为：在平板天线风设置风扇框，将风扇框设置在平板天线中的发热元件(例如发热元件)的上方或下方。这种散热结构的缺点在于：风扇框需要驱动和供电，使得平板天线的内部结构复杂化，增加平板天线的体积。而且，在风扇故障时，风扇框成为阻力件，阻挡周围的空气自然对流，不利于散热。

如何提供一款散热效率高、且有助于天线体积减小，有助于控制天线重量的设计方案为业界持续研发的方向。

发明内容

本发明实施例提供一种散热装置和使用所述散热装置的通信产品，具有散热效率高、体积小、重量轻的优势。

第一方面，本发明提供一种散热装置，用于通信产品外壳，所述通信产品内设发热元件，所述散热装置包括内壁和外壁，所述内壁包括多个第一部分和多个第二部分，所述外壁包括多个第三部分和多个第四部分，所述内壁和所述外壁相对设置，所述多个第一部分分别与所述多个第三部分贴合，所述多个第二部分分别与所述多个第四部分相对应，且在所述多个第二部分和所述多个第四部分之间形成多路管道，所述多路管道彼此相通且内设工质，所述内壁包括蒸发区和冷凝区，所述冷凝区位于所述蒸发区的上方，所述多路管道从所述蒸发区延伸至所述冷凝区，所述发热元件直接或间接地贴合于所述内壁之所述蒸发区的位置，在所述蒸发区，所述发热元件所产生的热量通过所述内壁传递至所述工质，使得所述工质气化且流动至所述冷凝区，在所述冷凝区，呈气体状态的所述工质降温液化后流回至所述蒸发区。

结合第一方面，在第一种可能实施的方式中，所述多个第一部分和所述多个第二部分相互交替间隔设置，每个所述第二部分设置在相邻的两个所述第一部分之间，所述多个第三部分和所述多个第四部分相互交替间隔设置，每个所述第四部分设置在相邻的两个所述第三部分之间。

结合第一方面，或者结合第一种可能实施，在第二种可能的实施方式中，所述外壁之所述多个第三部分呈平板状，所述外壁之所述多个第四部分朝向所述多个第三部分之远离所述内壁的一侧突出。

结合第一方面，或者结合第一种或第二种可能实施的方式，在第三种可能实施的方式中，所述内壁的硬度大于所述外壁的硬度。

结合第一方面，或结合第一种至第三种可能实施的方式之一者，在第四种可能实施的方式中，所述平板天线还包括多个散热翅片，所述散热翅片包括多个叶片、多个第一连接片和多个第二连接片，所述多个叶片彼此平行，所述多个第一连接片位于所述多个叶片的一侧，所述多个第二连接片位于所述多个叶片的另一侧，所述多个第二连接片与所述多个第一连接片相互交错设置，所述第一连接片和所述第二连接片均连接在相邻的两个所述叶片之间，且使得所述散热翅片形成连续的整体，所述多个第一连接片连接于所述外壁之所述多个第三部分之外表面，所述外壁之所述多个第四部分分别嵌入所述多个叶片中相邻的每两个叶片之间。

结合第一方面之第四种可能实施的方式，在第五种可能实施的方式中，所述多个第一连接片通过焊接的方式连接至所述第三部分，或者所述多个第一连接片通过粘胶的方式连接至所述第三部分。

结合第一方面，或结合第一种至第五种可能的实施方式之一者，在第六种可能实施的方式中，所述平板天线还包括金属衬底，所述金属衬底与所述内壁之蒸发区贴合，用于将所述发热元件产生的热量传递至所述蒸发区。

结合第一方面之第六种可能实施的方式，在第七种可能实施的方式中，所述多路管道在所述内壁的内表面形成多个凸包，所述金属衬底与所述内壁配合的表面设有多个凹槽，所述多个凸包分别与所述多个凹槽配合，以提高所述金属衬底与所述内壁之间的贴合度。

结合第一方面之第七种可能实施的方式，在第八种可能实施的方式中，所述多路管道在所述外壁的外表面亦形成多个凸包。

结合第一方面，或者结合第一种至第八种可能实施的方式之一者，在第九种可能的实施方式中，所述工质为包括氨、或氟利昂类、或水、或碳氢化合物。

结合第一方面，或结合第一方面之第一种至第九种可能实施的方式中的任意一种，在第十种可能实施的方式中，所述发热元件为射频板或功放板或集成射频和功放功能的电路板，所述平板天线还包括连接器，所述连接器设于所述散热装置上，用于将所述发热元件与所述通信产品之外的电子设备电连接。

结合第一方面，或结合第一方面之第一种式至第十种可能实施的方式中的任意一种，在第十一种可能实施的方式中，所述多路管道的内表面均为光滑的表面。

结合第一方面，或结合第一方面之第一种式至第十一种可能实施的方式中的任意一种，在第十二种可能的实施方式中，所述多路管道彼此相通。

结合第一方面，或结合第一方面之第一种式至第十二种可能实施的方式中的任意一种，在第十三种可能的实施方式中，所述多路管道呈竖直延伸状，所述冷凝区位于所述蒸发区的正上方。

第二方面，本发明还提供一种通信产品，包括罩体和发热元件，所述通信产品还包括如第一方面或第一方面第一种至第十三种可能的实施方式中的任意一种实施方式中所述的散热装置，所述散热装置和所述罩体共同形成所述通信产品的外壳，所述发热元件收容于所述通信产品的外壳内部。

本发明通过散热装置作为通信产品(例如：平板天线)的外壳，且散热装置包括内壁、外壁和形成于内、外壁之间的多路管道，内壁和外壁彼此贴合使得散热装置的厚度小，进而有利于散热装置的体积小、重量轻的发展趋势。通过多路管道中的工质的相变对平板天线内的发热元件进行散热，保证平板天线的正常工作，且散热效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明一种实施例提供的散热装置的立体示意图。

图2是本发明一种实施例提供的散热装置的另一方向立体示意图。

图3是本发明一种实施例提供的散热装置的截面示意图。

图4是本发明另一种实施例提供的散热装置的截面示意图。

图5至图8均是本发明实施例提供的通信产品示意图，分别表示了四种不同形态的散热装置的应用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚地描述。

请参阅图5至图8，所示为通信产品100的示意图。所述通信产品100可以为平板天线、基站、服务器等。所述通信产品100包括罩体10、散热装置20和发热元件30，所述罩体10和所述散热装置20相互配合共同形成通信产品100外壳，所述发热元件30设于所述通信产品100外壳的内部。发热元件30为射频板或功放板或集成射频和功放功能的电路板。

请参阅图1至图4，图1至图4所示为散热装置20的示意图。所述散热装置20包括内壁22和外壁24，所述内壁22和所述外壁24彼此部分贴合，且所述内壁22和所述外壁24之间形成多路管道23，所述多路管道23内填充工质(未标示)。所述内壁22包括多个第一部分222和多个第二部分224，所述多个第一部分222和所述多个第二部分224相互交替间隔设置，每个所述第二部分224设置在相邻的两个所述第一部分222之间。所述外壁24包括多个第三部分242和多个第四部分244，所述多个第三部分242和所述多个第四部分244相互交替间隔设置，每个所述第四部分244设置在相邻的两个所述第三部分242之间。所述内壁22和所述外壁24相对设置，所述多个第一部分222分别与所述多个第三部分242贴合，所述多个第二部分224分别与所述多个第四部分244相对应，且在所述多个第二部分224和所述多个第四部分244之间形成多路管道23。本实施方式中，所述多路管道23彼此相通。具体而言，内壁22和外壁24相互贴合的部分为多路管道23之间相互间隔的区域，也就是多路管道23所延伸的位置处的内壁22和外壁24彼此分隔。

散热装置20之内壁22包括蒸发区25和冷凝区27，图1和图2中的虚线框所限定的范围示意为蒸发区25和冷凝区27。所述冷凝区27位于所述蒸发区25的上方，所述多路管道23从所述蒸发区25延伸至所述冷凝区27，所述发热元件30直接或间接地贴合于所述内壁22之所述蒸发区25的位置区域内，所述发热元件30所产生的热量使得所述工质气化且流动至所述冷凝区27。在所述冷凝区27，呈气体状态的所述工质降温液化后流回至所述蒸发区25，具体而言，工质变成液态后，在其自身重力的作用下，流回蒸发区25。发热元件30可以直接固定在散热装置20上，也可以在发热元件30与散热装置20之间设置传热元件，例如金属衬底、导热胶等。一种实施方式中，所述散热装置20呈竖直放置状态，所述冷凝区27位于所述蒸发区25的正上方，当然在其它的实施方式中，散热装置20也可以相对竖直方向倾斜设置，只要能保证工质受热气化后能流动至冷凝区27即可实现本发明的散热效果。

具体而言，在制造过程中，先将两块金属板材的表面上涂止焊剂，在需要形成所述多路管道23的位置处涂止焊剂，然后通过热轧压合工艺将两块金属板压合成一块复合金属板，在涂有止焊剂的位置钻孔，通过注入高压气体在涂有止焊剂外形成膨胀的管道23，然后再填充工质至所述管道23中。本发明提供的散热装置20可以为平板散热装置，即整体呈平板状，也可以为包括弧形表面的散热结构，或者为包括环形表面的散热结构。

本发明一种实施方式中，如图3和图4所示，所述散热装置20的具体结构为：所述内壁22呈板状，所述外壁24之所述多个第三部分242呈板状，所述多个第四部分244彼此间隔分布在所述多个第三部分242之间，也就是说每个第四部分244均位于相邻的两个第三部分242之间。且所述多个第四部分244朝向所述242之远离所述内壁22的一侧突出，即所述多个第四部分244突出于所述外壁24的外表面，第四部分244可视为形成在外壁24外表面的凸包结构，所述外壁24的内表面为与所述内壁22相结合的面。所述第四部分244突出所述第三部分242的高度范围为1-1.5mm。所述多个第三部分242与所述内壁22连结呈一体，使得所述多个第四部分244与所述内壁22共同形成所述多路管道23。本实施方式中，所述内壁22的硬度大于所述外壁24的硬度，所述外壁24与所述内壁22通过热轧压合的工艺形成复合板材，形成复合板材后，在复合板村上打多个工艺孔，工艺孔的位置和数量与待形成的多路管道23一一对应，然后在工艺孔的位置注入高压气体，通过高压气体吹胀的方式形成所述多路管道23，注入高压气体的过程中，由于外壁24的硬度较小，外壁24在高压气力的作用下突出变形，内壁22由于其硬度较大仍然保持平坦状态。图6所示的通信产品100的即包括了外壁24外表面设凸包结构的第四部分244，内壁22呈平坦状的散热装置20。

如图3和图4所示，进一步而言，所述散热装置20还包括多个散热翅片26，所述散热翅片26包括多个叶片262、多个第一连接片264和多个第二连接片266，所述多个叶片262彼此平行，所述多个第一连接片264位于所述多个叶片262的一侧，所述多个第二连接片266位于所述多个叶片262的另一侧，所述多个第二连接片266与所述多个第一连接片264相互交错设置，所述第一连接片264和所述第二连接片266均连接在相邻的两个所述叶片262之间，且使得所述散热翅片26形成连续的整体。所述散热翅片26连接于所述外壁24之外表面之所述第三部分242，所述外壁24之所述第四部分244分别嵌入多个叶片262中相邻的每两个叶片262之间。所述散热翅片26通过焊接的方式连接至所述外壁24，或者所述多个散热翅片26通过粘胶的方式连接至所述外壁24。这样的结构有利于散热装置20的尺寸变小，因为散热翅片26无需一体成型的底座，而是直接连接至散热装置20的外壁24上。散热翅片26的形状的设计可以多元化，可以为V形、W形、波浪板状等任意形状。散热翅片26能够拓展散热面积，增强对流和辐射换热，强化整体的散热性能，提高散热效率。所述多个叶片262的形状可以成平板状、也可以弯曲成弧形板状、也可以弯折成V形、W形等各种不同的形状。第一连接片262的形状与外壁24之第三部分242的形状一致。其它的实施方式中，也可以取消第二连接片266的设置，直接用第一连接片264连接在叶片262的一侧并将叶片262连接至外壁24。其它实施方式中，也可以同时取消第一连接片264和第二连接片266的设置，直接将叶片262固定在外壁24的外表面。

如图4所示，所述多路管道23在所述内壁22的内表面形成多个凸包222(即内壁22的第一部分222)，多路管道23也可以在内壁22的内表面和外壁24的外表面均形成凸包结构，如图5所示，凸包结构相对内壁22或外壁24突出的高度范围均可以在1-1.5mm的范围内。这样有利于扩大管道23的内部截面积，从而可以使得散热装置20内的工质的量得到增加，以使得散热能力得到提升。

发热元件30可以直接固定在散热装置20上，也可以在发热元件30与散热装置20之间设置传热元件，例如金属衬底、导热胶等。请参阅图5至图8所示的通信产品100的示意图。所述散热装置20还包括金属衬底28，所述发热元件30设于所述金属衬底28上，所述金属衬底28与所述内壁22之蒸发区25贴合，用于将发热元件产生的热量传递至蒸发区25。举例而言，例如发热元件30为射频板，射频板通过烧结的方法固定于金属衬底28上，再将金属衬底28通过螺丝锁附在所述内壁22上。

一种实施方式中，所述多路管道23在所述内壁22的内表面形成多个凸包222(即内壁22的第一部分222)，所述内壁22的内表面为面对发热元件一侧的表面，内壁22的外表面为与外壁24接触的表面。图7所示的示意图中，图7所示的散热装置20中，其内壁22设有凸包222(即内壁22的第一部分222)。所述金属衬底28与所述内壁22配合的表面设有多个凹槽(未标注)，所述多个凸包222(即内壁22的第一部分222)分别与所述多个凹槽配合，以提高所述金属衬底28与所述内壁22之间的贴合度。本实施方式中，多路管道23在内壁22的内表面形成了凸包222，多路管道23突出内壁22的部分嵌入金属衬底28中，这样有得散热装置厚度的减小。

除此之外，多路管道23可以在内壁22的内表面和外壁24的外表面均形成凸包结构，如图5所示，凸包结构相对内壁22或外壁24突出的高度范围均可以在1-1.5mm的范围内。这样有利于扩大管道23的内部截面积，从而可以使得散热装置20内的工质的量得到增加，以使得散热能力得到提升。

请参阅图6，图6所示的通信产品100中的散热装置20的内壁22为平板状，且内壁22的内外表面均为平面，无凸包结构，外壁24的外表面设有凸包结构状的第四部分244，第四部分244嵌入散热翅片26的相邻的两个叶片262之间。金属衬底28与内壁22之间接触面为平面。

请参阅图8，图8所示的通信产品100中的散热装置20之内壁22的内表面之与金属衬底28相配合的部分呈平面状，即无凸包的设计，内壁22之没有与金属衬底28配合的部分设有凸包，例如，冷凝区27范围内的内壁22内表面包括凸包。外壁24外表面的凸包状的第四部分244可以在整个外壁24的外表面范围内分布，也可以分布在局部位置，例如，图8所示的实施例中，蒸发区25范围内的外壁24外表面包括第四部分244。

进一步而言，所述金属衬底28与所述内壁22之间设有导热材料。导热材料可以为导热胶，导热材料有助于提高金属衬底28与内壁22之间的贴合度，在存在安装公差的情况下，涂上导热胶，能够使得金属衬底28与内壁22充分地接触，这样有利于提升散热效率。

请参阅图2，所述多路管道23在垂直于水平面的竖直方向上延伸，所述多路管道23相互平行，且在所述多路管道23中包括多条支路232，通过所述多条支路232将所述多路管道23相互连通。多条支路232的位置可以设置在多路管道23的顶端、底端或者中间位置，只要保持多路管道23相通即可。其它的实施方式中，多路管道23也可以相对竖直方向倾斜延伸，多路管道23可以呈直形管状也可以呈曲线形管状。支路232可以在水平方向延伸的直形管，也可以呈弧形管状。

所述工质为包括氨、或氟利昂类、或水、或碳氢化合物。

所述发热元件30为射频板或功放板或集成射频和功放功能的电路板，所述平板天线还包括连接器，所述连接器设于所述散热装置20上，用于将所述发热元件30与所述通信产品100之外的电子设备电连接。

所述散热装置20中的所述多路管道23的内表面均为光滑的表面，由于多路管道23中填充工质，多路管道23的内表面为工质所接触的表面，由于光滑的表面不会给工质在蒸发区25和冷凝区27之间流动带来阻力，这样的设计有利于提高工质气化上升和液化下降的速度，进而提升散热效率。

本发明通过散热装置20作为通信产品100的外壳，且散热装置20包括内壁22、外壁24和形成于内壁22和外壁24之间的多路管道23，内壁22和外壁24彼此贴合使得散热装置20的厚度小，进而有利于通信产品100的体积小、重量轻的发展趋势。通过多路管道23中的工质的相变对通信产品100内的发热元件30进行散热，保证通信产品100的正常工作，且散热效率高。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种散热装置，用于通信产品外壳，所述通信产品内设发热元件，其特征在于，所述散热装置包括内壁、外壁和散热翅片，所述内壁包括多个第一部分和多个第二部分，所述外壁包括多个第三部分和多个第四部分，所述内壁和所述外壁相对设置，所述多个第一部分分别与所述多个第三部分贴合，所述多个第二部分分别与所述多个第四部分相对应，且在所述多个第二部分和所述多个第四部分之间形成多路管道，所述多路管道内填充工质，所述内壁包括蒸发区和冷凝区，所述冷凝区位于所述蒸发区的上方，所述多路管道从所述蒸发区延伸至所述冷凝区，所述发热元件直接或间接地贴合于所述内壁之所述蒸发区的位置，在所述蒸发区，所述发热元件所产生的热量通过所述内壁传递至所述工质，使得所述工质气化且流动至所述冷凝区，在所述冷凝区，呈气体状态的所述工质降温液化后，在自身重力的作用下，流回至所述蒸发区，所述散热翅片包括多个叶片、多个第一连接片和多个第二连接片，所述多个第一连接片位于所述多个叶片的一侧，所述多个第二连接片位于所述多个叶片的另一侧，所述第一连接片和所述第二连接片均连接在相邻的两个所述叶片之间，且使得所述散热翅片形成连续的整体，所述多个第一连接片连接于所述外壁之所述多个第三部分之外表面，所述外壁之所述多个第四部分分别嵌入所述多个叶片中相邻的每两个叶片之间。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述多个第一部分和所述多个第二部分相互交替间隔设置，每个所述第二部分设置在相邻的两个所述第一部分之间，所述多个第三部分和所述多个第四部分相互交替间隔设置，每个所述第四部分设置在相邻的两个所述第三部分之间。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述外壁之所述多个第三部分呈平板状，所述外壁之所述多个第四部分朝向所述多个第三部分之远离所述内壁的一侧突出。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述内壁的硬度大于所述外壁的硬度。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述多个叶片彼此平行，所述多个第二连接片与所述多个第一连接片相互交错设置。

6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述多个第一连接片通过焊接的方式连接至所述第三部分，或者所述多个第一连接片通过粘胶的方式连接至所述第三部分。

7.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括金属衬底，所述金属衬底与所述内壁之蒸发区贴合，用于将所述发热元件产生的热量传递至所述蒸发区。

8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述多路管道在所述内壁的内表面形成多个凸包，所述金属衬底与所述内壁配合的表面设有多个凹槽，所述多个凸包分别与所述多个凹槽配合，以提高所述金属衬底与所述内壁之间的贴合度。

9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述多路管道在所述外壁的外表面亦形成多个凸包。

10.如权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述工质为包括氨、或氟利昂类、或水、或碳氢化合物。

11.如权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述发热元件为射频板或功放板或集成射频和功放功能的电路板，所述散热装置还包括连接器，用于将所述发热元件与所述通信产品之外的电子设备电连接。

12.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述多路管道的内表面均为光滑的表面。

13.如权利要求12所述的散热装置，其特征在于，所述多路管道彼此相通。

14.如权利要求1至13任意一项所述的散热装置，其特征在于，所述多路管道呈竖直延伸状，所述冷凝区位于所述蒸发区的正上方。

15.一种通信产品，包括罩体和发热元件，其特征在于，所述通信产品还包括如权利要求1至权利要求14任意一项所述的散热装置，所述散热装置和所述罩体共同形成所述通信产品的外壳，所述发热元件收容于所述通信产品的外壳内部。