CN113424666A

CN113424666A - 一种用于射频拉远单元的散热器

Info

Publication number: CN113424666A
Application number: CN201980091874.3A
Authority: CN
Inventors: 阿列科谢·师科; 阿利亚克谢·扎哈列维奇; 唐韵
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2021-09-21
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: WO2020163936A1; CN113424666B; EP3909405A1

Abstract

本发明涉及散热器技术领域，特别是自然对流冷却(NCC)散热器。本发明的散热器可以应用于射频拉远单元(RRUs)或无线网络中使用的其他设备。本发明特别提出了一种散热器、包括至少一个这样的散热器的散热器刀片以及用于制造散热器的方法。散热器包括基部，至少三个布置成一排的主翅片，其中每个主翅片从基部延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面。此外，散热器包括形成在主翅片上的至少两个次翅片，其中每个次翅片从一个主翅片延伸到与该主翅片相关联的两个相反的横向方向。因此，只有主翅片行中的每一个主翅片都设置有副翅片。

Description

一种用于射频拉远单元的散热器

技术领域

本发明一般涉及散热器领域，特别是自然对流冷却(NCC)散热器。本发明提出了一种用于射频拉远单元(RRU)的散热器。然而，所提出的散热器也可以应用于无线网络的另一个设备。本发明还提出了一种包括至少一个所提出的散热器的散热器刀片，并提出了所提出的散热器的制造方法。

背景技术

无线网络中的RRU是远程无线电收发器，通过电气或无线接口连接到操作员无线电控制面板。RRU产生热量，预计RRU热负荷至少在未来几年将继续增加。因此，通常需要和要求开发新的散热器，特别是更有效的散热器，特别是NCC散热器。

从热的角度来看，无线网络中此类散热器最具挑战性的安装场景是散热器刀片安装场景。在这种情况下，多个(例如，三个)RRU(每个RRU都配有散热器)彼此靠近安装。这种散热器刀片的散热器之间的冷却空气流动是至关重要的。对于位于散热器之间(中间)的RRU的散热器，通常会观察到散热的最差条件。

此外，还希望降低NCC散热器用于大规模生产的成本。

CN 206118266 U中给出了一种特定的NCC散热器。该散热器(以下称为“传统”散热器)包括具有特殊布置的次散热片(称为延伸表面)的主翅片。

另一个示例性散热器(以下称为“参考散热器”)由主板翅片和连接的副翅片组成。散热器上部的次级翅片(即次级翅片)由实心板制成。散热器下部的二次翅片由分离的水平条制成。对于高容量制造，二次翅片的上部和下部都合并成一个板，该板是通过冲压金属板制造的。

然而，这种散热器设计的制造成本相当高。此外，这种散热器设计的热性能并不令人满意，特别是在上述刀片安装场景中。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的散热器及散热器刀片。目标特别是提供一种具有高热性能的散热器，特别是在上述刀片安装场景中。此外，散热器应该降低制造成本。

该目的通过所附独立权利要求中描述的本发明的实施例实现。本发明的有利实现方式在从属权利要求中进一步限定。

本发明的实施例基于以下理解：为什么CN 206118266 U(参见CN 206118266 U的图2)中呈现的具有T形截面翅片的传统散热器在单个安装和上述刀片安装场景中都没有令人满意的热性能。也就是说，在这种散热器设计中，副翅片之间的间隙位于主翅片之间的空气通道的中间。这导致进入副翅片之间散热器的空气的冷却效率降低，因为(新鲜空气)空气与主翅片的热表面没有直接接触。

因此，本发明的实施例提供了一种具有改进热性能的散热器，通过使用副翅片(翅片)不仅延伸主翅片(主翅片)的传热表面，而且还将流过副翅片进入散热器的冷却空气直接引导到未被副翅片条(板)覆盖的主翅片的热表面上。

本发明的第一方面提供了一种用于射频拉远单元的散热器，所述散热器包括：基部，布置成一排的至少三个主翅片，其中每个主翅片从基部延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面，以及形成在主翅片上的至少两个次翅片，其中每个次翅片从主翅片中的一个延伸到与该主翅片相关联的两个相反的横向方向，其中，主翅片行中只有每个第二主翅片设置有次翅片。

在本专利申请中，“翅片”通常是连接到较大主体上或形成较大主体的一部分的扁平或板状主体。第一方面的散热器中的每个主翅片可以是具有两个主面的板，即扁平主体，所述两个主面是上述两个侧面。

在一个实施例中，散热器的底部包括具有长边缘和短边缘的矩形表面，其中每个主翅片平行于矩形表面的长边缘延伸。但是，一般来说，基部可以是平的或弯曲的。主翅片可以垂直于基部连接，并可以沿着重力矢量定向。副翅片也可以沿着重力矢量定向。主翅片和副翅片可以相互垂直。

与CN 206118266 U(CN 206118266 U的图2所示)中提出的传统散热器设计相比，副翅片之间的间隙从主翅片之间的空气通道的中间部分移动到散热器中的通道的一侧第一方面。这是通过仅在主翅片行中提供每个第二主翅片来实现的。因此，第一方面的散热器的热性能明显高于传统散热器的热性能。同样，与参考散热器相比，第一方面的散热器的热性能得到了很大的改善，特别是在刀片安装场景中。

此外，与CN 206118266 U中提出的传统散热器设计相比，第一方面的散热器的底部可以与主翅片一起制造，这导致了相当低的成本，以及由于基座和主翅片之间的零接触热阻而具有更高的热性能。与具有L形横截面的翅片的传统设计(如CN 206118266U的图1所示)相比，主翅片与基部一起制造之后，次翅片与主翅片的连接较不复杂和成本较低第一方面的散热器。此外，与具有T形截面翅片的传统散热器相比(CN 206118266U的图2所示)，第一方面的散热器的热性能在单个安装和上述刀片安装场景中都得到改善。

在第一方面的一种实现形式中，每个主翅片包括设置在基部上并垂直于基部定向的板，每个副翅片包括设置在主翅片上并平行于基部定向的板。

因此，主翅片和次翅片的组合的横截面可以具有T形。

在第一方面的一种实现形式中，在主翅片行中的主翅片上设置的相邻次翅片之间形成空间，主翅片特别居中布置在空间中。这允许以优化的方式将冷空气引导到散热器中。

这样，副翅片不仅延伸它们连接到的主翅片的传热表面，而且它们还将冷却空气引导到散热器中，特别是直接引导到布置在间隙中的主翅片的热表面上。因此，提高了散热器的热性能。

在第一方面的一种实现形式中，设置在主翅片上的次翅片的边缘与该行主翅片中相邻的主翅片的顶边缘之间形成间隙。

因此，该副翅片适于将空气引导到相邻主翅片的热表面上。

在第一方面的一种实现形式中，所述散热器包括整体金属板，所述整体金属板包括多个所述副翅片。

这使得散热器装置特别容易和便宜的制造，特别是散热器的二次翅片。

在第一方面的一种实现形式中，相邻的两个副翅片之间的空间由整体金属板中的开口形成。

通过这种方式，可以将多条副翅片组合成一个整体金属板，以提高副翅片的机械强度，降低制造成本。

在第一方面的实施形式中，整体金属板中的开口是细长的，并沿着主翅片的顶边缘延伸。

在第一方面的一种实现形式中，所述整体金属板包括一个或多个垂直于所述细长开口延伸的另外细长开口，所述细长开口在所述主翅片的顶边缘上延伸并沿着所述主翅片的顶边缘延伸。

在第一方面的一种实现形式中，通过冲压金属片形成了整体金属板。

这使得第一方面的散热器的制造过程特别容易和便宜。

在第一方面的一种实现形式中，所述整体金属板包括多个部分，每个部分形成排列成一行的多个次翅片。

因此，第一方面的散热器的不同变化/设计可以容易和灵活地制造。

本发明的第二方面提供了一种散热器刀片，包括至少两个堆叠的散热器，其中，所述散热器中的至少一个是根据第一方面或其实现形式中的任一种散热器。

由于第一方面的散热器，散热器刀片的热性能显著提高。如果散热器刀片包括三个堆叠的散热器，优选地，中间散热器由第一方面的散热器实现。

本发明的第三方面提供了一种用于制造散热器的方法，该方法包括：将基部和至少三个主翅片形成为单个部件，其中每个主翅片从基部延伸并包括两个面向两个相反横向方向的侧面，以及通过对于每个次翅片将板连接到主翅片上，使得板从主翅片中的一个延伸到与该主翅片相关联的两个相反的横向方向，在主翅片上形成至少两个次翅片，其中，在主翅片行中，仅每一个第二主翅片设置有副翅片。

例如，基部和主翅片可以通过压铸形成在一起。在一个实施例中，对于每个次翅片，板连接到相应的主翅片的顶边缘或顶面。

在第三方面的一种实现形式中，所述方法还包括：提供金属片，冲压所述金属片以生产具有至少一个细长开口的整体金属板，并将所述整体金属板连接到所述主翅片上，其中，每个细长开口在主翅片的顶边缘上延伸并沿着主翅片的顶边缘延伸。

第三方面及其实现形式的制造方法实现了第一方面及其实现形式的散热器的优点和效果。

必须注意的是，本申请中描述的所有设备、元件、单元和手段都可以在软件或硬件元件或其任何类型的组合中实现。由本申请中描述的各种实体执行的所有步骤以及由各种实体描述的将执行的功能旨在意味着相应实体适于或配置成执行相应的步骤和功能。即使在以下特定实施例的描述中，外部实体要执行的特定功能或步骤没有反映在执行该特定步骤或功能的该实体的特定详细元素的描述中，对于技术人员来说，应该清楚的是，这些方法和功能可以在相应的软件或硬件元件中实现，或其任何类型的组合中实现。

附图说明

本发明的上述方面和实现形式将在以下关于附图的具体实施例的描述中解释，其中：

图1示出了根据本发明实施例的散热器。

图2示出了根据本发明实施例的散热器。

图3示出了根据本发明实施例的散热器。

图4示出了根据本发明实施例的散热器。

图5示出了根据本发明实施例的散热器刀片。

图6示出了本发明实施例的优点。

图7示出了根据本发明实施例的方法。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的散热器100。散热器100特别适合应用于RRU，但它也可以应用于例如无线网络中产生热量并需要冷却的任何其他设备。图1中所示的散热器100基于使用主翅片和次翅片来增加主翅片的传热表面的技术。

散热器100包括基部101，基部101可以是金属片或块等。散热器100还包括布置成一排的至少三个主翅片102，其中每个主翅片102从基部101延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面。例如，如图1中示例性所示，每个主翅片102可以包括板，该板布置在基部101上，并垂直于基部101定向。散热器100还可以包括多于一行的主翅片102，即多行，每行包括多个主翅片102。此外，散热器100还包括形成在主翅片102上的至少两个副翅片103，其中每个副翅片103从主翅片102中的一个延伸到与该主翅片102相关联的两个相反的横向方向中。例如，如图1中示例性所示，每个次翅片103包括布置在主翅片102上并平行于基部101定向的板。因此，在图1所示的横截面中，设置有副翅片103的主翅片102具有T形。

在图1的散热器100中，为了提高散热器100的热性能，仅一排主翅片102中的每一个第二主翅片102设置有副翅片103。如果散热器100包括多于一排的主翅片102，则每排主翅片102中仅每第二主翅片102设置有副翅片103。因此，副翅片103可以都是相同的，并相同地布置在主翅片103上，但也可以彼此不同，例如，在主翅片103上的长度或取向上。

图2示出了根据本发明实施例的散热器100，其建立在图1所示的散热器100上。相同的元件被标记为相同的参考符号和功能类似。因此，图2的散热器100还包括基部101、主翅片102和副翅片103。

图2还示出了空间200形成在相邻的副翅片103之间，即在主翅片102行中设置在相邻主翅片102上的副翅片102之间。因此，在具有三个以上主翅片102的散热器100中，形成多个空间200(如图所示)。因此，主翅片102布置在每个形成的空间200中。特别地，主翅片102可以居中在空间200中。

这意味着，在设置在主翅片102上的副翅片103的边缘和相邻的主翅片102的顶边缘(在主翅片102的行中)之间也形成间隙201，即，设置在两个副翅片103之间的空间200中的主翅片102。如图2中的箭头所示，这导致气流引导到散热器100中，特别是引导到主翅片102的两个相对的横向(热)表面上，主翅片102布置在空间200中(例如，居中)。因此，散热器100的热性能得到改善。

换句话说，散热器100的主要技术元件是副翅片103的特殊布置，副翅片103连接到主翅片102的尖端。该布置有助于通过将流过副翅片103的冷却空气直接引导到主翅片102的热表面上，主翅片102的热表面上，主翅片102不被副翅片103覆盖，从而提高热散热器性能。

图3和4示出了根据本发明实施例的散热器100，其建立在图1所示的散热器100上。相同的元件用相同的参考符号标记和功能类似。因此，图3和4的散热器100还包括基部101、至少三个主翅片102和至少一个副翅片103。

图3和4示出了散热器100可以包括整体金属板300，该整体金属板300包括多个副翅片103。板300可以通过冲压金属片来形成。此外，散热器100的底部101可以通过压铸工艺制造，特别是与主翅片102一起制造。然后，可以通过冲压金属片，并通过将板300连接到散热器100的压铸部分来制造次级翅片的金属板300。这样，散热器100可以以非常低的复杂度和低成本的方式制造。

如图3和4所示，将冷却空气引导到散热器100中的两个相邻的副翅片103之间的上述空间200可以由整体金属板300中的开口301(例如，冲压)形成。特别是，开口301可以如图所示细长，因此可以在主翅片102的顶边缘上方和沿着主翅片102的顶边缘延伸。在这可能中，该主翅片102布置在细长空间200/301中，特别是居中。

板300可以包括进一步的细长开口302，如图3和4中所示，为了进一步改善散热器100的热性能，特别是当在刀片安装场景中使用时。另外的开口302可以例如垂直于延伸的细长开口301延伸，延伸到主翅片102的顶边缘上并沿着该顶边缘延伸。整体金属板300还可以被分成多个部分300a、300b、300c，例如通过另外的开口302，其中，每个部分可以形成布置成一排的多个副翅片103，并提供给也布置成一排的多个主翅片102。因此，在每排主翅片102中，在每个第二主翅片102上设置副翅片103。

图5示出了根据本发明实施例的散热器刀片500。散热器刀片500包括至少两个堆叠的散热器501，其中至少一个散热器501根据图1-4所示的散热器100设计。在图5中，示例性地示出了具有三个堆叠散热器501的散热器刀片500。在这样的散热器刀片500中，有利地至少中间散热器501被设计成类似于图1-4所示的散热器100。至少一个散热器100为散热器刀片500提供改进的热性能，特别是布置在中间(或通常在两个其他散热器501之间)的最具挑战性的散热器501。

总体而言，图1-4所示的散热器100(以及因此也是散热器刀片500)。当与CN206118266U的散热器设计相比或与上述示例性参考散热器相比时，具有改进的热性能和降低的制造成本。下表进一步参考图6描述了散热器100的优点，其中说明了这些优点。

图6在1中示出，散热器100在散热器100的水平横截面处为空气提供了比上述示例性参考散热器设计更大的通道面积。例如，散热器100的散热器底部入口的面积比参考散热器高8％。散热器100的散热器出口中的气流增加了7％，因为与参考散热器相比，更多的空气通过底部进入散热器100。

图6在(2)中示出，散热器100(右图所示)提供了更好的条件，用于通过副翅片103之间的空间200吸收空气到散热器100中。这是由于气流阻力较低，进入空气的温度较低。例如，与参考散热器相比，副翅片103之间的空间200和302的总面积在散热器100中低22％，但相同的质量流通过前部进入散热器100。与参考散热器相比，进入空气的温度降低了7.4℃。

图6在(3)中示出了散热器100空气从空间200流入散热器100，就在主翅片102附近(由箭头指示)。因此，提供了新鲜空气与传热表面的更好接触。例如，与参考散热器相比，主翅片102的传热表面是相同的，但散热器100提供更好的冷却，特别是更高的14W或12％。

总之，本发明实施例提供了散热器100和散热器刀片500具有多重优点。特别是，散热器100的散热器设计通过对于散热器100的相同宽度的主翅片102的数量的合理增加提供了更高的热效益，因为出现了更多的用于进入空气的间隙/空间201/200。此外，建议的散热器设计可用于任何通过自然对流冷却并安装在室外或相对较大的封闭空间或房间中的设备。散热器100也可以用于安装在具有打开底部和顶部的盒子内。

图7示出了根据本发明实施例的方法700。特别是，如上所述的用于制造散热器100的方法700。方法700包括将基部101和至少三个主翅片102形成为单个部件的步骤701，其中每个主翅片102从基部101延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面。此外，方法700包括步骤702，通过为每个副翅片103连接，在主翅片102上形成至少两个副翅片103，板到主翅片102，使得板从主翅片102中的一个延伸到与主翅片102相关联的两个相反横向方向中，其中主翅片102行中只有每个第二主翅片102设置有副翅片103。

本发明已经结合各种实施例作为示例和实现来描述。然而，本领域技术人员和实践所要求保护的发明的人可以从附图、本公开和独立权利要求的研究中理解和实现其他变化。在权利要求和说明书中，词“包括”不排除其他元件或步骤，不定冠词“a”或“an”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中所述的几个实体或项目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅仅事实并不表明这些措施的组合不能用于有利的实现。

Claims

1.一种用于射频拉远单元的散热器(100)，所述散热器(100)包括：

基部(101)，

布置成一排的至少三个主翅片(102)，其中每个主翅片(102)从基部(101)延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面，以及

形成在主翅片(102)上的至少两个副翅片(103)，其中每个副翅片103从主翅片(102)中的一个延伸到与主翅片(102)相关联的两个相反的横向方向，

其中，所述主翅片(102)行中仅每一个第二主翅片(102)设置有副翅片(102)。

2.根据权利要求1所述的散热器(100)，其特征在于，

每个主翅片(102)包括设置在所述基部(101)上并垂直于所述基部(101)定向的板，以及

每个副翅片(103)包括布置在所述主翅片(102)上并平行于所述基部(101)定向的板。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的散热器(100)，其特征在于，

在设置在主翅片(102)行中的主翅片(102)上的相邻副翅片(103)之间形成空间(200)，以及

主翅片(102)布置在空间(200)中，特别是居中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热器(100)，其特征在于，

间隙(201)形成在设置在主翅片(101)上的副翅片(102)的边缘和主翅片(102)行中的相邻主翅片(102)的顶边缘之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的散热器(100)，其特征在于，

散热器(100)包括整体金属板(300)，该整体金属板包括多个副翅片(103)。

6.根据权利要求3和5所述的散热器(100)，其特征在于，

两个相邻的副翅片103之间的空间(200)由整体金属板300中的开口(301)形成。

7.根据权利要求6所述的散热器(100)，其特征在于，

整体金属板(300)中的开口(301)是细长的，并沿着主翅片(102)的顶边缘延伸。

8.根据权利要求7所述的散热器(100)，其特征在于，

整体金属板(300)包括一个或多个垂直于细长开口(301)延伸的另外细长开口(302)，该细长开口在主翅片(102)的顶边缘上延伸并沿着该细长开口延伸。

9.根据权利要求5-8任一项所述的散热器(100)，其特征在于，

整体金属板(300)已经通过冲压金属板形成。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的散热器(100)，其特征在于，

整体金属板(300)包括多个部分(300a、300b、300c)，每个部分形成排列成一排的多个副翅片103。

11.一种散热器刀片(500)，包括至少两个堆叠的散热器(501)，其中：

所述散热器(501)中的至少一个是根据权利要求1至10中任一项所述的散热器(100)。

12.一种用于制造散热器(100)的方法(700)，所述方法(700)包括：

形成(701)基部(101)和至少三个主翅片(102)作为单个部件，其中每个主翅片(102)从基部(101)延伸，并包括两个面向两个相反横向方向的侧面，以及

通过为每个次翅片(103)连接，在主翅片(102)上形成(702)至少两个次翅片(103)，板到主翅片(102)，使得板从主翅片(102)中的一个延伸到与主翅片(102)相关联的两个相反的横向方向，

其中，所述主翅片(102)行中仅每一个第二主翅片(102)设置有副翅片(103)。

13.根据权利要求12所述的方法(700)，其特征在于，还包括：

提供金属片，

冲压所述金属片以生产具有至少一个细长开口(3001)的整体金属板(300)，以及

将所述整体金属板(300)连接到所述主翅片(102)上，其中每个细长开口(3001)在所述主翅片(102)的顶边缘上延伸并沿着所述主翅片(102)延伸。