CN110418555A - 内含热管的环形散热装置 - Google Patents

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李谦
张德俊
郁圣杰
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Abstract

本发明涉及一种内含热管的环形散热装置，包括热管冷板及翅片冷板两部分，由不对称U形基板、热管、导热柱体、L形基板、型材翅片组成，其特点是热管冷板作为整个装置的主体结构，由不对称U形基板、折弯的热管和导热柱体焊接而成，热管蒸发段布置在U形基板大端面一侧，冷凝段布置在小端面一侧，大端面内外两侧可安装多个电路模块，与热管冷板无法直接接触的电路模块通过导热柱体散热，翅片冷板由L形基板和型材翅片焊接而成，大端面与U形基板小端面紧密贴合；优点是有效解决了现有散热装置散热能力小、导热通道低效、均温性较差的问题，实现了狭小空间内高热流密度单向堆叠电路模块的快速散热。本装置可广泛应用于小型化瓦片式数字子阵。

Description

内含热管的环形散热装置
技术领域
本发明属于电子设备散热技术领域。
背景技术
目前有源相控阵雷达中常用的子阵结构形式多为各模块从前往后通过连接器逐层排列，子阵整体发热器件分散，导致冷板结构复杂，外形尺寸大，造成子阵重量大，空间利用率低。
随着有源相控阵雷达逐步向小型化、高集成方向发展，传统的子阵结构形式不再适用，瓦片式子阵应运而生，瓦片式子阵利用砖瓦堆叠的思想，将各模块层层堆叠，极大地缩小了子阵外形尺寸，减重效果也非常明显。然而，瓦片式子阵采用的器件热流密度大，导热通道效率低，极易出现局部热点难以消除的问题；此外，各模块相互间间距小，发热器件热耗各不相同，在狭小空间内易形成多层热源，容易造成系统器件间温度的不均匀，影响电子器件的性能。消除瓦片式子阵的局部热点，优化导热通道、提升子阵的均温性以及在狭小空间内设计子阵结构框架用于多个热模块安装成为亟需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速消除局部热点、优化导热通道、提升均温性，且狭小空间内多层热模块装配简单的环形散热装置。
本发明的目的是通过如下技术解决方案实现的：
本发明提出的内含热管的环形散热装置,包括热管冷板及翅片冷板两部分，热管冷板作为整个装置的主体结构，位于装置下端，由不对称U形基板1、热管2、导热柱体3焊接而成，折弯成不对称U形的热管蒸发段布置在U形基板大端面一侧，冷凝段布置在小端面一侧，大端面上布置固定孔，内外两侧可安装多个热模块，与热管冷板无法直接接触安装的热模块通过导热柱体将热量传递到热管冷板上；翅片冷板由L形基板和型材翅片焊接而成，通过固定孔与热管冷板紧固形成环形围框，提高强度，大端面与U形基板小端面紧密贴合，贴合处涂抹导热硅脂等导热材料；热管冷板底部开腰形孔，与翅片冷板上端矩形孔形成上下的对流换热通道。
本发明的优点是：由于在不对称U形基板开槽并埋焊热管，前端分布热模块的热量可迅速传输至后端翅片处，有效解决了局部热点和均温性问题。同时，由于采用导热柱体与热模块直连的技术措施，减少了热阻，有效解决了导热通道效率低的问题。又由于在冷板上设计矩形孔和腰形孔，在环形空间里形成上下对流换热的风道，实现了加强散热的目的。
附图说明
图1为本发明一个实施例的内含热管的环形散热装置的分解结构示意图。
图2为图1的正面示意图。
图3为图1的剖面示意图。
图中：1-不对称U形基板，2-热管，3-导热柱体，4-L型基板，5-型材翅片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
参考图1至图3，内含热管的环形散热装置包括热管冷板及翅片冷板两部分，其特征是：热管冷板作为整个装置的主体结构，位于装置下端，由不对称U形基板1、热管2、导热柱体3焊接而成，折弯成不对称U形的热管蒸发段布置在U形基板大端面一侧，冷凝段布置在小端面一侧，大端面上布置固定孔，内外两侧可安装多个热模块，与热管冷板无法直接接触安装的热模块通过导热柱体将热量传递到热管冷板上；翅片冷板由L形基板和型材翅片焊接而成，通过固定孔与热管冷板紧固形成环形围框，提高强度，大端面与U形基板小端面紧密贴合，贴合处涂抹导热硅脂等导热材料；热管冷板底部开腰形孔，与翅片冷板上端矩形孔形成上下的对流换热通道。
本实施例的不对称U形基板1外侧三端面开槽并将采用复合毛细芯结构的热管2埋焊到不对称U型基板开槽内；不对称U形基板1、热管2、导热柱体3采用回流焊焊接；L形基板4、型材翅片5采用回流焊焊接。
本实施例的不对称U形基板1材料可以是铝材或铜材，热管2基材可以铜材、钛材或不锈钢材，导热柱体3材料可以是铝材或铜材。
本实施例的型材翅片5高度为30mm，厚度为0.3mm，间隙2.2㎜。

Claims (4)

1.内含热管的环形散热装置，包括热管冷板及翅片冷板，其特征在于：热管冷板位于环形散热装置下端，由不对称U形基板、热管、导热柱体焊接而成，折弯成不对称U形的热管蒸发段布置在不对称U形基板大端面一侧，冷凝段布置在小端面一侧，大端面上布置固定孔，内外两侧可安装多个热模块，与热管冷板无法直接接触安装的热模块通过导热柱体将热量传递到热管冷板上；翅片冷板由L形基板和型材翅片焊接而成，通过固定孔与热管冷板紧固形成环形围框，大端面与U形基板小端面紧密贴合，贴合处涂抹导热材料；热管冷板底部开腰形孔，与翅片冷板上端矩形孔形成上下的对流换热通道。
2.根据权利要求1所述的内含热管的环形散热装置，其特征在于：所述的不对称U形基板外侧三端面开槽并将采用复合毛细芯结构的热管埋焊到不对称U型基板开槽内；不对称U形基板、热管、导热柱体采用回流焊焊接；L形基板、型材翅片采用回流焊焊接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的内含热管的环形散热装置，其特征在于：所述的不对称U形基板材料可以是铝材或铜材，热管基材可以铜材、钛材或不锈钢材，导热柱体材料可以是铝材或铜材。
4.根据权利要求3所述的内含热管的环形散热装置，其特征在于：所述型材翅片高度为30mm，厚度为0.3mm，间隙2.2㎜。
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