CN112254559A - 立体散热器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体散热器及其制备方法，立体散热器包括：均温板，均温板内限定有容纳腔，均温板的一侧设有与容纳腔连通的安装口；散热管，散热管一端封闭且另一端敞开，散热管的敞开端插接在安装口内且与容纳腔连通；第一毛细结构，第一毛细结构设于容纳腔且内部限定有毛细腔，第一毛细结构上与安装口对应的位置设有与毛细腔连通的连通口；第二毛细结构，第二毛细结构设于散热管，第二毛细结构的一端封闭且另一端敞开，第二毛细结构的敞开端与连通口相连且与毛细腔连通，第二毛细结构与毛细结构的至少一部分一体成型；除气管与毛细腔连通。该立体散热器可以提升回水效率，降低热阻，提高导热系数，具有热量传输快，散热效率高等优点。

Description

立体散热器及其制备方法

技术领域

本发明属于散热器技术领域，具体涉及一种立体散热器及其制备方法。

背景技术

现有的立体散热结构是由均温板和散热管组合而成，如图1所示，一般包括均温板、散热管、翅片、除气管4种零件。散热管是焊接在均温板的表面上，均温板与热管不能形成一个整体的真空腔，均温板内的毛细结构也无法与散热管内的毛细结构一体成型，导致其热阻较大、回水速率慢、散热效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种立体散热器，该立体散热器具有热量传输快，散热效率高等优点。

本发明还提出一种立体散热器的制备方法，该立体散热器的制备方法具有工艺简单、制作方便等优点。

根据本发明第一方面实施例的立体散热器，包括：均温板，所述均温板内限定有容纳腔，所述均温板的一侧设有与所述容纳腔连通的安装口；散热管，所述散热管一端封闭且另一端敞开，所述散热管的敞开端插接在所述安装口内且与所述容纳腔连通；第一毛细结构，所述第一毛细结构设于所述容纳腔且内部限定有毛细腔，所述第一毛细结构上与所述安装口对应的位置设有与所述毛细腔连通的连通口；第二毛细结构，所述第二毛细结构设于所述散热管，所述第二毛细结构的一端封闭且另一端敞开，所述第二毛细结构的敞开端与所述连通口相连且与所述毛细腔连通，所述第二毛细结构与所述第一毛细结构的至少一部分一体成型；除气管，所述除气管与所述毛细腔连通。

根据本发明实施例的立体散热器，通过采用均温板内的部分第一毛细结构与散热管中的第二毛细结构一体成型，不仅能够使均温板与散热管之间形成一个整体的真空腔，并且一体成型的结构无接合缝隙。由此，该立体散热器不仅能够显著降低热阻，还能够提升回水效率，从而提高导热系数，具有热量传输快，散热效率高等优点。

根据本发明一个实施例，所述均温板包括：下板体；上板体，所述上板体设于所述下板体上方，所述上板体与所述下板体配合限定出所述容纳腔，所述上板体上设有所述安装口。

根据本发明一个实施例，所述上板体的上表面设有向上突出的安装柱，所述安装柱内设有沿其轴向贯通的所述安装口。

根据本发明一个实施例，所述安装口的内周壁设有沿其周向延伸的环形溢流槽。

根据本发明一个实施例，所述安装口的内周壁设有沿其周向延伸的环形凸台，所述环形凸台的内径小于所述散热管的外径，所述散热管插接在所述安装口内且止抵所述环形凸台。

根据本发明一个实施例，所述散热管垂直于所述均温板，所述散热管的内壁面形成为光面或设有多个沿其周向间隔开布置的沟槽。

根据本发明一个实施例，所述第一毛细结构包括：下毛细板，所述下毛细板设于所述下板体；上毛细板，所述上毛细板设于所述上板体且与所述下毛细板配合限定出所述毛细腔，所述上毛细板上设有所述连通孔，所述上毛细板与所述第二毛细结构一体成型；毛细柱，所述毛细柱设在所述毛细腔内且位于所述上毛细板和所述下毛细板之间。

根据本发明一个实施例，所述下毛细板的上表面设有多个间隔开布置的第一凸柱，所述上毛细板的下表面设有多个与所述第一凸柱间隔开的第二凸柱，所述第一凸柱的上端面止抵所述上毛细板的下表面，所述第二凸柱的下表面止抵所述下毛细板的上表面。

根据本发明一个实施例，所述第一毛细结构和所述第二毛细结构的材质为金、银、铜、铁、铝的粉末或者编织网、铜线。

根据本发明第二方面实施例的的立体散热器的制备方法，包括以下步骤：S1、将所述散热管安装于所述安装口；S2、在所述上板体和所述散热管内装填毛细材料；S3、烧结所述上板体与所述散热管内的所述毛细材料；S4、在所述下板体上装填毛细材料；S5、烧结所述下板体上的所述毛细材料；S6、连接所述上板体和所述下板体，并在所述上板体与所述下板体之间安装所述除气管。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术的立体散热器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的立体散热器的整体结构示意图；

图3是根据本发明又一实施例的立体散热器的整体结构示意图；

图4是根据本发明又一实施例的立体散热器的正视图；

图5是图4中A区域的放大图；

图6是根据本发明一实施例的立体散热器的局部示意图；

图7是根据本发明一实施例的立体散热器的散热管的结构示意图；

图8是根据本发明又一实施例的立体散热器的散热管的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的立体散热器的制备方法的步骤流程图。

附图标记：

立体散热器100；

均温板10；下板体11；上板体12；安装柱14；环形溢流槽15；环形凸台16；安装口17；连通口35；

散热管20；第二毛细结构21；光面22；沟槽23；

第一毛细结构30；下毛细板31；第一凸柱32；上毛细板33；第二凸柱34；连通口35；毛细腔36；

除气管40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的立体散热器100。

如图2至图8所示，根据本发明实施例的立体散热器100，包括：均温板10、散热管20、第一毛细结构30、第二毛细结构21和除气管40。

具体而言，根据本发明实施例的立体散热器100，均温板10内限定有容纳腔，均温板10的一侧设有与容纳腔连通的安装口17；散热管20一端封闭且另一端敞开，散热管20的敞开端插接在安装口17内且与容纳腔连通；第一毛细结构30设于容纳腔且内部限定有毛细腔36，第一毛细结构30上与安装口17对应的位置设有与毛细腔36连通的连通口35；第二毛细结构21设于散热管20，第二毛细结构21的一端封闭且另一端敞开，第二毛细结构21的敞开端与连通口35相连且与毛细腔36连通，第二毛细结构21与第一毛细结构30的至少一部分一体成型；除气管40与毛细腔36连通。

换言之，根据本发明实施例的立体散热器100主要由均温板10、散热管20、第一毛细结构30、第二毛细结构21和除气管40组成。其中，均温板10可以是一个一体成型的整体结构，也可以是由多个部分组成的组合式结构，其内部能够形成一个容纳腔。散热管20形成为一端封闭一端敞开的中空管状结构，均温板10的一侧设有与容纳腔连通的安装口17，散热管20的敞开端能够通过安装口17插接在均温板10上。散热管20与均温板10的连接方式可以是螺接，也可以是焊接，粘接等方式。例如，如果散热管20与均温板10通过安装口17螺接相连，那么安装口17可以是一螺孔，与之对应的散热管20的敞开端的外周面上具有螺纹。

容纳腔内设有第一毛细结构30，第一毛细结构30之间限定有毛细腔36，第一毛细结构30上与安装口17相对应的位置上设有与毛细腔36连通的连通口35，从而实现了散热管20与均温板10相连通。散热管20内壁面设有第二毛细结构21，毛细材料填充进散热管20后经烧结形成第二毛细结构21，即第二毛细结构21的结构与散热管20相同，为一端封闭，另一端敞开的中空管状结构，第二毛细结构21的敞开端通过与连通口35相连，从而与毛细腔36相连通。第二毛细结构21与第一毛细结构30的至少一部分一体成型。也就是说，均温板10内的部分第一毛细结构30可与散热管20中的第二毛细结构21形成为一个整体结构，均温板10与散热管20之间能够形成一个整体的真空腔，能够有效地起到回水的作用，从而可以使冷却水传输更快，效率更高。除气管40与毛细腔36连通，可以排出毛细腔内的气体，使均温板10与散热管20的腔室中保持真空。

由此，根据本发明实施例的立体散热器100，通过采用均温板10、散热管20、第一毛细结构30、第二毛细结构21和除气管40相组合，且均温板10内的部分第一毛细结构30与散热管20中的第二毛细结构21一体成型，能够使均温板10与散热管20之间形成一个整体的真空腔。该立体散热器100不仅可以显著提升回水效率，还能够显著降低热阻，提高导热系数，具有热量传输快，散热效率高等优点。

如图3至图6所示，根据本发明的一个实施例，均温板10包括下板体11和上板体12，上板体12设于下板体11上方，上板体12与下板体11配合限定出容纳腔，上板体12上设有安装口17。

也就是说，在本实施例中，均温板10不是一体成型的结构，而是由下板体11和上板体12组成，下板体11和上板体12尺寸相适配，其之间形成一容纳腔，散热管20能够通过上板体12上的安装口17与均温板10相连通。其不仅设置简单，而且便于安装与拆卸，更便于向散热管20和均温板10内填充第一毛细结构30，从而实现第二毛细结构21与部分第一毛细结构30一体成型。其中，下板体11可以为板状结构，上板体12的外周设有沿其周向延伸的翻边，上板体12通过翻边与下板体11配合形成容纳腔。也可以是，下板体11形成开口朝上的“匚”形，上板体12形成为板状结构，上板体12能够安装在上板体的开口处，配合形成容纳腔。上板体12和下板体11还可以是能够配合形成容纳腔的其它结构。上板体12和下板体11可以通过焊接相连接，焊接方式可以是嵌入式焊接，也可以是非嵌入式焊接，可以根据产品的形状、上板体12和下板体11的形状以及工艺要求来选择焊接方式。

进一步地，上板体12的上表面设有向上突出的安装柱14，安装柱14内设有沿其轴向贯通的安装口17。通过在上板体12的上表面设置向上突出的安装柱14，能够使第二毛细结构21与安装口17的接触面积变大，提高装配牢固性。

如图4至图6所示，可选地，安装口17的内周壁设有沿其周向延伸的环形溢流槽15。当散热管20与均温板10焊接相连接时，溢流槽可以有效地防止焊膏渗入第一毛细结构30中。

其中需要说明的是，溢流槽可以设在安装口17处，也可以不设在安装口17处，溢流槽的有无不影响其他方案的实施。也就是说，该立体散热器100的结构上可以无溢流槽。

优选地，安装口17的内周壁设有沿其周向延伸的环形凸台16，环形凸台16的内径小于散热管20的外径，散热管20插接在安装口17内且止抵环形凸台16。通过环形凸台16限制了散热管20向下移动，有效地防止了散热管20安装进容纳腔内，且设置简单。

如图7和图8所示，在本发明的一些具体实施方式中，散热管20垂直于均温板10，散热管20的内壁面形成为光面22或设有多个沿其周向间隔开布置的沟槽23。

也就是说，散热管20的内壁面可以是光滑的，在填充毛细材料时，可以节约毛细材料。也可以设有其周向间隔开的沟槽23，通过沟槽23设置能够提高第二毛细结构21与散热管20连接的稳定性。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，第一毛细结构30包括下毛细板31和上毛细板33，下毛细板31设于下板体11；上毛细板33设于上板体12且与下毛细板31配合限定出毛细腔36，上毛细板33上设有连通口35，上毛细板33与第二毛细结构21一体成型；毛细柱，毛细柱设在毛细腔36内且位于上毛细板33和下毛细板31之间。也就是说，第二毛细结构21内的毛细腔36与均温板10内的毛细腔36相连通，形成一个整体的毛细腔36，从而能够降低热阻，提高导热效率。

具体地，毛细柱可以只设在上毛细板33上且与上毛细板33一体成型，止抵于下毛细板31，下毛细板31上无毛细柱。毛细柱可以只设在下毛细板31上且与下毛细板31一体成型，止抵于上毛细板33，上毛细板33上无毛细柱。毛细柱还可以是一部分设在下毛细板31上且与下毛细板31一体成型，另一部分设在上毛细板33上且与上毛细板33一体成型。毛细柱还可以是单独的毛细结构，毛细柱的两端止抵于上毛细板33和下毛细板31，不与上毛细板33和下毛细板31一体成型。毛细柱可以起到支撑腔体和回水的作用，可根据产品要求，进行选择毛细柱的设置方式，具有适用性高的优点。

进一步地，下毛细板31的上表面设有多个间隔开布置的第一凸柱32，上毛细板33的下表面设有多个与第一凸柱32间隔开的第二凸柱34，第一凸柱32的上端面止抵上毛细板33的下表面，第二凸柱34的下表面止抵下毛细板31的上表面。第一凸柱32能够与上毛细板33相连接，不仅可以起到回水的作用，确保水和汽正常循环，还能够支撑腔体，防止均温板10凹陷。第二凸柱34能够与上毛细板33相连接，起到回水和支撑腔体的作用，确保水和汽正常循环。上毛细板33的上表面与第二毛细结构21相连接，为一体成型结构，可以使冷却水传输更快。

可选地，第一毛细结构30和第二毛细结构21的材质为金、银、铜、铁、铝的粉末或者编织网、铜线。第一毛细结构30和第二毛细结构21的材质可以根据需要进行选择，且种类丰富。

总而言之，根据本发明实施例的立体散热器100，具有设置简单，便于安装、热量传输快、导热系数高等优点。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的立体散热器的制备方法。

如图9所示，根据本发明实施例的立体散热器100的制备方法，包括以下步骤：S1、将散热管20安装于安装口。散热管20要止抵环形凸台16，以确保散热管20安装到位。S2、在上板体12和散热管20内装填毛细材料。S3、烧结上板体12与散热管20内的毛细材料，使其一体成型。S4、在下板体11上装填毛细材料；S5、烧结下板体11上的毛细材料；S6、连接上板体12和下板体11，使散热管20与均温板10能够形成一个整体的毛细腔36，并在上板体12与下板体11之间安装除气管40。

其中需要说明的是，上板体12与散热管20的装配以及毛细材料的装填可以与在下板体11上装填毛细材料的步骤同时进行，也可以不分先后，只需要在将两部分分别装配并烧结成型之后，将两者装配到一起即可。

具体地，如果散热管20与均温板10是焊接相连，首先，完成步骤S1的安装后，在上板体12与散热管20接触的位置上涂上焊膏，为焊接做准备。随后，在步骤S6中，在下板体11与上板体12和除气管40相接触的位置涂上焊膏。最后，使用专用的焊接治具将散热管20与上板体12、下板体11与上板体12和除气管40进行焊接。该制备方法所采用的焊接相连的方式，但不局限于焊接相连的方式。

由此，根据本发明实施例的立体散热器100的制备方法，不仅步骤简单，易于实施，而且能够确保均温板10内的部分第一毛细结构30与散热管20中的第二毛细结构21一体成型，均温板10与散热管20之间形成一个整体的真空腔。

根据本发明实施例的立体散热器其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种立体散热器，其特征在于，包括：

均温板，所述均温板内限定有容纳腔，所述均温板的一侧设有与所述容纳腔连通的安装口；

散热管，所述散热管一端封闭且另一端敞开，所述散热管的敞开端插接在所述安装口内且与所述容纳腔连通；

第一毛细结构，所述第一毛细结构设于所述容纳腔且内部限定有毛细腔，所述第一毛细结构上与所述安装口对应的位置设有与所述毛细腔连通的连通口；

第二毛细结构，所述第二毛细结构设于所述散热管，所述第二毛细结构的一端封闭且另一端敞开，所述第二毛细结构的敞开端与所述连通口相连且与所述毛细腔连通，所述第二毛细结构与所述毛细结构的至少一部分一体成型；

除气管，所述除气管与所述毛细腔连通。

2.根据权利要求1所述的立体散热器，其特征在于，所述均温板包括：

下板体；

上板体，所述上板体设于所述下板体上方，所述上板体与所述下板体配合限定出所述容纳腔，所述上板体上设有所述安装口。

3.根据权利要求2所述的立体散热器，其特征在于，所述上板体的上表面设有向上突出的安装柱，所述安装柱内设有沿其轴向贯通的所述安装口。

4.根据权利要求1或2所述的立体散热器，其特征在于，所述安装口的内周壁设有沿其周向延伸的环形溢流槽。

5.根据权利要求1或2所述的立体散热器，其特征在于，所述安装口的内周壁设有沿其周向延伸的环形凸台，所述环形凸台的内径小于所述散热管的外径，所述散热管插接在所述安装口内且止抵所述环形凸台。

6.根据权利要求1或2所述的立体散热器，其特征在于，所述散热管垂直于所述均温板，所述散热管的内壁面形成为光面或设有多个沿其周向间隔开布置的沟槽。

7.根据权利要求2所述的立体散热器，其特征在于，所述第一毛细结构包括：

下毛细板，所述下毛细板设于所述下板体；

上毛细板，所述上毛细板设于所述上板体且与所述下毛细板配合限定出所述毛细腔，所述上毛细板上设有所述连通口，所述上毛细板与所述第二毛细结构一体成型；

毛细柱，所述毛细柱设在所述毛细腔内且位于所述上毛细板和所述下毛细板之间。

8.根据权利要求7所述的立体散热器，其特征在于，所述下毛细板的上表面设有多个间隔开布置的第一凸柱，所述上毛细板的下表面设有多个与所述第一凸柱间隔开的第二凸柱，所述第一凸柱的上端面止抵所述上毛细板的下表面，所述第二凸柱的下表面止抵所述下毛细板的上表面。

9.根据权利要求1所述的立体散热器，其特征在于，所述第一毛细结构和所述第二毛细结构的材质为金、银、铜、铁、铝的粉末或者编织网、铜线。

10.一种根据权利要求2-9中任一项所述的立体散热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述散热管安装于所述安装口；

S2、在所述上板体和所述散热管内装填毛细材料；

S3、烧结所述上板体与所述散热管内的所述毛细材料；

S4、在所述下板体上装填毛细材料；

S5、烧结所述下板体上的所述毛细材料；

S6、连接所述上板体和所述下板体，并在所述上板体与所述下板体之间安装所述除气管。

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