CN105737656B - 热管散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热管散热器。热管散热器包括设置安装位的导热块以及风扇；安装位上固定设置热管；热管上固定设置叠置的若干层设置若干散热孔的散热片；散热片设置中心部与周边部；中心部设置通孔，热管穿过通孔，周边部围绕热管设置；风扇固定设置于散热片的周边部。采用多个散热片叠置的方式，增加散热面积，将热管的冷凝端存储的热量快速有效地散发出去。另外，风扇工作时形成压力差，外部空气通过第一散热孔进入散热片的中心部与周边部围成的内部空间中，形成气流，进而冷凝端存储的热量随着气流由风扇吹至外部，同时散热片的中心部和周边部上的热量也会随着气流由风扇吹至外部。

Description

热管散热器

技术领域

本发明涉及一种散热器，特别是涉及一种热管散热器。

背景技术

众所周知，热管是利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。从热传递的三种方式来看(辐射、对流、传导)，其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管的蒸发端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向冷凝端，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，热量由热管的蒸发端传至冷凝端。基于热管良好的热传导特性，其常常被运用于散热器领域。

然而，现有技术中的热管散热器结构单一，影响其通过传导、对流等形式将热量及时地散发出去，导致散热效果不佳，无法满足散热需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种散热效果较好的热管散热器。

一种热管散热器，包括一导热块以及一风扇；

所述导热块上设置至少一安装位；

每一所述安装位上固定设置一热管；

每一所述热管上固定设置叠置的若干层散热片，每一层所述散热片还设置若干散热孔；

各所述散热片设置中心部与周边部；

所述中心部设置通孔，所述热管穿过所述通孔，所述周边部围绕所述热管设置；

所述风扇固定设置于至少一所述散热片的周边部，用于抽风；

所述散热孔包括第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔设置于所述中心部；

所述热管与所述安装位之间还设置一导热层，若干所述第一散热孔围绕所述通孔设置，各所述第二散热孔设置于所述散热片的周边部上，所述热管通过一固定件固定于所述安装位上。

其中一个实施例中，所述导热块上还设置与安装位相互垂直的若干导热孔。

其中一个实施例中，所述所述导热孔为圆台形，所述圆台形的上底面与下底面的面积比例为1:3。

其中一个实施例中，各所述散热片的周边部围成一平面安装区，所述风扇固定设置于所述平面安装区。

其中一个实施例中，各所述热管共同设置一所述风扇。

其中一个实施例中，所述散热片的周边部围合设置使得所述散热片为倒置凸字形。

其中一个实施例中，所述固定件为卡箍接头。

上述热管散热器采用多个散热片叠置的方式，增加散热面积，将热管的冷凝端存储的热量快速有效地散发出去。另外，风扇工作时形成压力差，外部空气通过第一散热孔进入散热片的中心部与周边部围成的内部空间中，形成气流，进而冷凝端存储的热量随着气流由风扇吹至外部，同时散热片的中心部和周边部上的热量也会随着气流由风扇吹至外部。其中，围合成型的周边部增大了与气流的接触面积，使得气流能够有效地带走周边部上的热量。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例之热管散热器的剖视图；

图2为图1中所示A-A方向剖视图；

图3为一具体实施例之散热片的剖视图；

图4为本发明再一较佳实施例之热管散热器的剖视图；

图5为本发明又一较佳实施例之热管散热器的剖视图；

图6为图5中所示热管散热器的B向视图。

具体实施方式

请一并参阅图1和图2，其中，图1为本发明一较佳实施例之热管散热器10的剖视图；图2为图1中所示A-A方向剖视图。

热管散热器10包括一导热块11。导热块11上设置至少一安装位，每一所述安装位上固定设置一热管。本实施例中以导热块11上设置一安装位13，安装位13上固定设置一热管14为例进行说明。

本实施例中，导热块11用于连接发热量较大的LED灯、CPU等外部热源，热管14的蒸发端141固定设置于安装位13上，导热块11将外部热源发出的热量传导至热管14的蒸发端141。由于外部热源发出的热量需要经由导热块11传导至热管14的蒸发端141，因此，增大导热块11与热管14的蒸发端141能够有效地提高热量传导速率。优选的，在导热块11上开设容置孔，并将热管14的蒸发端141穿设所述容置孔内，使得热管14的蒸发端141的外壁与所述容置孔的内侧壁紧密贴靠，以增大导热块11与热管14的接触面积，达到更佳的散热效果。又如，容置孔中还设置导热层，例如硅脂层等，以改善导热性能。

热管14通过一固定件固定于安装位13上。固定件优选为卡扣，将热管14固定连接在导热块11上，也可以为卡箍接头，将热管14固定于导热块11上。在其它实施例中，固定件不限于卡扣或卡箍接头，只要能够将热管14固定于导热块11上而避免热管14从导热块11上脱落的固定连接均属于固定件的实施方式。

热管14上固定设置叠置的若干层散热片，每一层散热片还设置若干散热孔。本实施例中以热管14上固定设置叠置的两层散热片，即散热片15和散热片16，为例进行说明。

散热片15设置中心部151与周边部152，中心部151上设置第一通孔(图未示)。同样，散热片16设置中心部161与周边部162，中心部161上设置第二通孔(图未示)。热管14同时穿过第一通孔和第二通孔。本实施例中，中心部151为一圆形板状，周边部152为一沿中心部151的边缘设置，并且垂直于中心部151一侧面的侧板。所述第一通孔开设于中心部151的圆心处。中心部161为一圆形板状，周边部162为一沿中心部161的边缘设置，例如，垂直于中心部161一侧面的侧板。所述第二通孔开设于中心部161的圆心处。中心部161的面积小于中心部151的面积，以使散热片15的中心部151与散热片16的中心部161贴靠在一起且中间留有间隙，散热片15的周边部152与散热片16的周边部162贴靠在一起且中间留有间隙，如图1所示，使得散热片16叠放并容置于散热片15所围成的一开放空间内。在其它实施例中，多个散热片采用散热片15与散热片16的叠置方式，以增加热管散热器的散热效率。

本实施例中，散热片15的中心部151上围绕所述第一通孔开设有若干第一散热孔501，周边部152的内部还开设有若干第二散热孔502，第二散热孔502的一开口开设于远离中心部151的周边部152的顶缘处，其另一开口与第一散热孔501连通。为了将第二散热孔502与第一散热孔501连通，中心部151内部还具有第一连接孔(图未标)，实际上，第二散热孔502通过所述第一连接孔与第一散热孔501连通。同样的，散热片16的中心部161上围绕所述第二通孔开设有若干第一散热孔601，周边部162的内部还开设有若干第二散热孔602，例如，第二散热孔602的一开口开设于远离中心部161的周边部162的顶缘处，其另一开口与第一散热孔601连通；为了将第二散热孔602与第一散热孔601连通，中心部161内部还具有第二连接孔(图未标)，实际上，第二散热孔602通过所述第二连接孔与第一散热孔601连通。热管14的同时穿过所述第一通孔和所述第二通孔。又如，分散设置多个第一散热孔、以及多个第二散热孔，各第二散热孔与各第一散热孔分离设置，即各散热孔非连通设置，这样，可以形成一个千洞百孔、四面来风的通风系统。

在实际应用中，热管14内部被抽成负压状态，并充入适当的易挥发且沸点低的液体。导热块11吸收外部热源发出的热量，并将热量传导至热管14的蒸发端141，热管14的蒸发端141受热后，毛细管中的液体迅速吸收热量而蒸发形成蒸气，蒸气在微小的压力差下流向热管14的冷凝端142，同时释放出热量，由于蒸气温度降低，重新凝结成液体，液体凭借毛细力的作用沿多孔的毛细管回流至蒸发端141。如此循环不止，热量不断地由热管14的蒸发端141传导至冷凝端142，由于冷凝端142与外部空气的接触面积较小，极大的限制了热管的散热效率，然而，本方案采用与接触的若干层散热片，能够有效地将冷凝端142存储的热量通过其自身与外部空气较大的接触面积，及时且有效的散发出去，极大增强了热管的散热效率。

另外，本实施例中，热管散热器10还包括一固定设置于散热片的周边部顶缘的风扇12，用于抽风，使得空气从第一散热孔501及第一散热孔601流向风扇12顶部；例如，如图1所示，各所述散热片的周边部围成一平面安装区，所述风扇固定设置于所述平面安装区，这样，在整体上有助于产品的生产与运输。一方面，风扇12工作时形成压力差，外部空气通过第一散热孔501及第一散热孔601进入散热片16的中心部161与周边部162围成的内部空间中，形成气流，进而冷凝端142存储的热量随着气流由风扇12吹至外部，同时散热片16的中心部161和周边部162上的热量也会随着气流由风扇12吹至外部。其中，围合成型的周边部162增大了与气流的接触面积，使得气流能够有效地带走周边部162上的热量。

为了解决气流与散热片15接触面积小的技术问题，在一具体实施例中，散热片15与散热片16叠置时，两者之间的连接间隙适当增大，例如，采用连接杆将散热片15的周边部152与散热片16的周边部162固定连接，或者采用支撑块将散热片15的中心部151与散热片16的中心部161固定连接，由此可以增大散热片15与散热片16之间的连接间隙。当气流经由第一散热孔501后，一部分通过第一散热孔601流向散热片16的中心部161与周边部162围成的内部空间中，一部分通过散热片15与之间的连接间隙将散热片15的中心部151和周边部152上的热量随着气流由风扇12吹至外部，同时也增加了散热片16外侧壁与气流的接触面积，散热效果进一步增加。

另外，流经第一散热孔501以及第一散热孔601的一部分气流分别通过所述第一连接孔以及所述第二连接孔进入第二散热孔502和第二散热孔602，从而能够将散热片15以及散热片16内部的热量由风扇12吹至外部，更进一步增加了散热片的散热效果。

例如，散热片16与热管14接触位置膨胀设置，这样，可以有效增强传导散热效果，例如，散热片16设置膨胀部，通过所述膨胀部固定设置于所述热管14上，例如，膨胀部设置为具有喇叭形截面或者等腰梯形截面；又如，膨胀部为一凸台；如图3所示，其为一具体实施例的散热片21的剖视图。其中，散热片21的中心部210中间具有一凸台211，凸台211的厚度大于中心部210边缘的厚度，热管24的冷凝端242穿过凸台211上开设的通孔，增大了凸台211上开设的通孔的内壁与热管24的接触面积，更加快速地将热管24的冷凝端242存储的热量传导至散热片21，进一步增加散热效率。

如图4所示，其为本发明再一较佳实施例之热管散热器的剖视图。

在一具体实施例中，多个热管散热器并排设置，一风扇固定设置于多个所述热管散热器上散热片的周边部，用于抽风。也就是说，多个所述热管散热器共同使用一风扇。该实施例中以两个热管散热器，即热管散热器70和热管散热器80，为例进行说明。热管散热器70和热管散热器80并排设置，一风扇78固定设置于热管散热器70的散热片的周边部以及热管散热器80的散热片的周边部上，用于同时为热管散热器70和热管散热器80进行抽风散热。这样，有利于产品的生产与使用，也便于连接风扇的电源。

在一具体实施例中，导热块11上还设置与安装位13相互垂直的若干导热孔，一方面增加对流效果，另一方面用于增大导热块11与外部空气的接触面积，有效地增加导热块11的散热效果。又如，设置若干对导热孔，每对所述导热孔位于同一直线上。又如，所述导热孔为圆柱形，或者，所述导热孔为圆台形，例如所述圆台形的上底面与下底面的面积比例为1:3。又一个例子是，这样，每对所述导热孔，相近的两底面均为上底面，这样，热气从导热孔的上底面进入，下底面排出，在一定程度上有助于内部热区空气的加快对流。

在一具体实施例中，热管14与安装位13之间还设置一导热层，能够增强热管14与安装位13的紧密接触效果，使得导热块11上吸收的外部热源的热量能够快速通过安装位13传导至热管14。例如，导热层为硅脂层，其厚度小于0.1毫米；在模具适配程度高时，热管14紧密贴合安装位13，导热层本质上是注入一些硅脂，形成一个连续或者非连续的薄膜，其厚度无需限制，例如其小于0.05毫米。

请同时参阅图5和图6，其分别为本发明又一较佳实施例之热管散热器90的剖视图以及图5中所示热管散热器90的B向视图。

其中，散热片91的周边部911围合设置使得散热片91为倒置凸字形，这样，有助于增大传导散热的散热体积，也有助于增大辐射散热的散热面。该实施例中，周边部911围合处形成一顶面912，顶面912上开设有若干透气孔913。风扇914设置于最内层的散热片91内部空腔915中。例如，风扇914固定连接在散热片91的周边部911内侧壁上。优选的，各叠置的散热片的顶面平行设置，各顶面上开设的透气孔贯通设置。当风扇914开动抽风时，空气从散热片91内部空腔915到透气孔913中形成气流，这样，热管34的冷凝端存储的热量以及散热片91散发的热量随着气流从第一散热孔到空腔915，又从透气孔913输出至外部，从而实现了通过对流的形式将热管散热器90的热量快速而有效输出至外部，能够获得非常好的对流散热效果，并且辅助增强了散热片的导热散热效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种热管散热器，其特征在于，包括一导热块以及一风扇；

所述导热块上设置至少一安装位；

每一所述安装位上固定设置一热管；

每一所述热管上固定设置叠置的若干层散热片，每一层所述散热片还设置若干散热孔；

各所述散热片设置中心部与周边部；

所述中心部设置通孔，所述热管穿过所述通孔，所述周边部围绕所述热管设置；

所述风扇固定设置于至少一所述散热片的周边部，用于抽风；

所述散热孔包括第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔设置于所述中心部；

所述热管与所述安装位之间还设置一导热层，若干所述第一散热孔围绕所述通孔设置，各所述第二散热孔设置于所述散热片的周边部上，所述热管通过一固定件固定于所述安装位上。

2.根据权利要求1所述的热管散热器，其特征在于，所述导热块上还设置与安装位相互垂直的若干导热孔。

3.根据权利要求2所述的热管散热器，其特征在于，所述所述导热孔为圆台形，所述圆台形的上底面与下底面的面积比例为1:3。

4.根据权利要求1所述的热管散热器，其特征在于，各所述散热片的周边部围成一平面安装区，所述风扇固定设置于所述平面安装区。

5.根据权利要求4所述的热管散热器，其特征在于，各所述热管共同设置一所述风扇。

6.根据权利要求5所述的热管散热器，其特征在于，所述散热片的周边部围合设置使得所述散热片为倒置凸字形。

7.根据权利要求1所述的热管散热器，其特征在于，所述固定件为卡箍接头。