CN113916027A - 一种散热器及通信设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种散热器及通信设备,涉及散热技术领域。该散热器包括基板和肋板,基板包括基板腔体,且肋板包括肋板腔体。其中:基板包括第一板面和第二板面,第二板面上设置有开槽,基板腔体内填充有液态工质。肋板包括至少一个隔板,至少一个隔板将肋板腔体分隔为至少两个腔室,至少两个腔室分别与基板腔体相通;肋板的一端由开槽插设于基板,隔板的一端位于基板内。采用本申请的散热器,当基板内的液态工质吸收热量变成气态工质时,气态工质进入肋板各个腔室内。同时,肋板与外部的媒介进行换热,使得其内部气态工质冷凝为液态工质。液态工质沿着隔板回流至基板的各个区域位置,以有利于实现散热器的高效的两项均温散热。

Description

一种散热器及通信设备
技术领域
本申请涉及到散热技术领域,尤其涉及到一种散热器及通信设备。
背景技术
移动通信基站视频拉远单元(radio remote unit,RRU),大规模多输入多输出天线(massive multiple-input multiple-output antenna,Massive MIMO Antenna)等,随着发射功率、集成度持续增加,其面临着高功率高热密度散热的挑战。为了满足冰雪暑热、风沙盐雾等各种户外恶劣环境的可靠运行,这类设备通常采用无风扇自然散热,避免因为风扇故障导致基站过热宕机。
目前,基站的散热方案通常是基站箱体的单侧或两侧背着散热器,散热器可以是型材或压铸加工,然后与箱体连接在一起;也可以把箱体和散热器一起直接压铸出来。基站的发热器件如功率放大器,中频处理芯片、基带处理芯片、电源等待散热器件通过贴在散热器基板上,把热量传递给散热器,再通过自然对流和热辐射散发到外界环境中。自然散热的对流换热水平低,当基站的热耗越高,所需的散热器体积也就越大。散热器的体积增加带来了重量高,风阻大的问题,并且其不易于搬运和安装。因此,提高散热器的单位体积的散热能力,减轻其重量是提升移动通信基站可安装、可部署的关键需求。
发明内容
第一方面,本申请提供了一种散热器,该散热器主要包括基板和一个或多个肋板,其中,基板包括基板腔体,基板包括第一板面和第二板面,在第二板面上设置有多个开槽,该多个开槽与一个或多个肋板一一对应设置,在基板腔体内填充有液态工质。肋板包括肋板腔体,每个肋板由与之对应的开槽插设于基板腔体内。每个肋板包括至少一个隔板,该至少一个隔板将肋板腔体沿第一方向分隔为至少两个腔室,隔板的一端位于基板腔体内,且至少两个腔室分别与基板腔体相连通。
采用本申请实施例的散热器,当待散热器件产生热量时,散热器的基板受热,基板腔体内的至少一部分液态工质蒸发成气态工质后进入到一个或者多个肋板中的至少一个肋板的肋板腔体的各个腔室内。同时,一个或多个肋板的暴露在外部环境中的部分与外部的媒介进行换热,使得其内部的气态工质冷凝为液态工质。冷凝的液态工质沿着肋板内部的至少一个隔板回流至肋板的靠近待散热器件的一端,并可流到基板腔体内部。另外,由于肋板内的隔板的导流作用,液态工质可以返回到基板的各个区域位置,以有利于实现散热器的高效的两项均温散热。
在一种可能的实现方式中,在肋板的板面上还开设有多个开孔,该多个开孔设置于肋板的插设于基板腔体内的端部。这样可使由隔板分隔出的各个腔室能够通过开孔与基板腔体连通,并且,通过肋板冷凝后的液态工质也可通过该开孔回流至基板腔体内。
在一种可能的实现方式中,隔板与重力方向之间的夹角大于等于1°,且小于等于90°。示例性的,隔板与重力方向的夹角可设置为大于等于45°,且小于等于85°。这样,便于气态工质在肋板的处于外部环境的一端冷凝为液态工质后,能够沿隔板回流到肋板的靠近待散热器件的一端。另外,隔板可以由金属材料制成,以用于增大肋板的散热面积,提高散热效率。
在一种可能的实现方式中,为了增加肋板的换热面积,还可以在肋板的暴露于外部环境中的外部表面设置肋片,该肋片可以但不限于通过焊接,粘接,或者穿孔胀接等多种形式固定于肋板。另外,每个肋板上设置的肋片的数量可根据具体散热需求进行选择。
在一种可能的实现方式中,散热器的基板上可以设置有多个肋板,该多个肋板可并排间隔设置,该多个肋板的排列方向与重力方向之间的夹角为90°,或,该多个肋板的排列方向与重力方向之间的夹角大于等于10°,且小于90°。
另外,该多个肋板还可呈V字型布局。或者,多个肋板呈八字型布局,又或者,多个肋板呈W型布局。
在一种可能的实现方式中,在具体设置基板时,在基板的一个端部可以设置有注液口,该注液口可用于实现对基板和肋板组装成的散热器的腔体进行抽真空,以及工质注入。
在一种可能的实现方式中,在基板的第一板面的内侧表面还可以设置有汇流槽,该汇流槽可根据待散热器件的布置位置进行设计。另外,汇流槽的数量可以但不限于与待散热器件的数量相同,这时可使汇流槽与待散热器件一一对应设置。这样可让液态工质经过汇流槽后能够更有效地聚集到待散热器件的布置区域,以增强待散热器件的局部的蒸发相变传热。
在一种可能的实现方式中,还可以使汇流槽的槽边为凸起结构,并使肋板的插设于基板腔体内的端部开设有开孔。此时,可将凸起结构嵌入至开孔,以在液态工质经肋板冷凝后经开孔汇流于汇流槽。另外,还可以使肋板的端面与基板的第一板面的内侧表面相贴合。
另外,还可以在基板的第一板面的内侧表面设置毛细导流结构。示例性的,该结构可以为细丝网、细沟槽或者烧结粉末等中的至少一个。
在一种可能的实现方式中,基板的第一板面的内侧表面还可以设置有柱子,该柱子远离第一板面的一端可与基板的第二板面相连接(如焊接或者粘接方式连接),以用于起到对基板的两个板面的紧固连接作用,从而提高基板的结构稳定性。柱子可以通过一体成型的方式在制造第一板面时同时形成柱子,或者也可以单独制造,然后通过焊接等方式设置在扎述第一板面。
第二方面,本申请还提供了一种通信设备,该通信设备包括待散热器件,以及第一方面的散热器。其中,散热器的基板与部分或者全部待散热器件进行接触。
在本申请实施例的通信设备中,当待散热器件产生热量时,散热器的基板与待散热器件接触,基板腔体内的液态工质吸收热量,变成气态工质,该气态工质通过肋板的开孔进入肋板的各个腔室内。同时,肋板的暴露在外部环境中的部分与外部的媒介进行换热,使得其内部的气态工质冷凝为液态工质。
另外,通过在肋板内设置隔板,汽化的工质在隔板的导流作用下进入到肋板的各个腔室内,其可控制汽化工质的分布均匀性,从而有利于实现散热器在重力方向上的高效的两项均温散热,并可实现对各个区域的待散热器件的稳定散热。可以理解的是,可根据待散热器件在重力方向上的排布,对基板内的液态工质的液面高度进行调整。其有利于降低基板内的液态工质的充液高度,以增加进行换热的蒸汽空间,从而可提高换热效率,提高散热性能。在此基础上,可在满足通信设备的散热要求的同时,减小散热器的体积。并且,随着充液高度的降低,可有效的减小散热器的重量,降低成本。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的散热器的结构示意图;
图2为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的基板的结构示意图;
图4为本申请另一实施例提供的肋板的结构示意图;
图5为图4中A处的局部结构放大图;
图6为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图7为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图8为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图9为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图10为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图11为本申请一实施例提供的通信设备的结构示意图;
图12为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图;
图13为本申请另一实施例提供的散热器的结构示意图。
附图标记:
1-散热器;101-基板;1011-第一板面;10111-汇流槽;10112-柱子;10113-毛细导流结构;
1012-第二板面;10121-开槽;10122-固定部;1013-注液口;102-肋板;1021-隔板;
1022-腔室;1023-开孔;2-通信设备;201-箱体;202-待散热器件。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
为了方便理解本申请实施例提供的散热器,下面首先说明一下其应用场景。目前,基站通常采用在其箱体的单侧或两侧布置散热器的方式进行散热。其中,散热器可以是型材或压铸加工,然后与箱体连接在一起;也可以把箱体和散热器一起直接压铸出来。基站的发热器件如功率放大器,中频处理芯片、基带处理芯片、电源等待散热器件通过贴在散热器的基板上,把热量传递给散热器,再通过自然对流和热辐射散发到外界环境中。但是,自然散热的对流换热水平低,当基站的热耗越高,所需的散热器体积也就越大。散热器的体积增加带来了重量高,风阻大的问题,并且其不易于搬运和安装。
散热器的基板通常是根据基站的硬件形态和布局,竖直布置且与重力方向平行。如果基站因为安装件因素或发射信号倾角覆盖的要求进行倾斜安装(通常15度倾角以内),散热器基板会与重力方向成一定夹角。基站里的待散热器件沿着基板的高度方向,从下到上均匀或非均匀布置。
另外,散热器通常是采用金属材料加工,例如铝和铜。铝的密度低,防腐蚀特性好,是散热器的最常用材料。金属材料的导热系数是有限的,铝的导热系数为180W/(mK),铜的导热系数为400W/(mK),当散热器达到一定的尺寸,散热器本身导热能力成为瓶颈。特别是当散热器上安装高功率密度待散热器件时,散热器本身导热产生了十到数十度的导热温差,其已经没有足够的温差与外部环境空气进行换热。
本申请实施例提供的散热器旨在解决上述问题,以提升散热器的热传导能力。下面结合附图对本申请的焊接结构进行详细介绍。
参照图1,在本申请提供的一个实施例中,散热器1包括基板101和肋板102。其中,基板101包括基板腔体,该基板101具有相对设置的第一板面1011(图1中未示出,可参照图2)和第二板面1012,第一板面1011可用于与待散热器件(图1中未示出)进行接触,第二板面1012上开设有多个开槽10121,基板腔体内填充有液态工质,该液态工质可以但不限于为水、制冷剂冷媒、惰性的氟化液或者醇类等。继续参照图1,肋板102包括肋板腔体,肋板102的一端可由基板101的第二板面1012的与其对应的开槽10121插设于基板腔体内,并且肋板102插设于基板101的一端的端面的全部或者部分可与基板101的第一板面1011的内表面相抵接,可以理解的是,肋板102的端面与第一板面1011的内侧表面之间可能会因为一定的误差而存在间隙。另外,基板101和肋板102可为分别制成的两个部件,并在将肋板102插设于基板101后,还可以将肋板102与基板101采用焊接(如在基板的外表面进行焊接,或者还可以再将肋板插入的部分的一端与基板的内表面进行焊接)等方式进行固定。
另外,肋板102可与基板101固定连接,示例性的,参照图1,可在开槽10121的周侧设置凸出于第二板面1012的固定部10122,该固定部10122可以但不限于为环形结构,这样可通过粘接或者焊接等方式将肋板102与固定部10122相对的侧面进行连接。在将肋板102的板面与固定部10122进行连接时,还可通过对粘接剂或者焊料的用量的调整来满足肋板102与基板101之间的密封要求。在另一些实施例中,还可以通过在肋板102与基板101之间额外设置密封结构(设置密封圈或者点胶)来满足二者之间的密封要求。
继续参照图1,在该实施例中,基板101上的开槽10121的形状可以但不限于为条形槽,以便于在基板101上开设较多的开槽10121,以用来设置较多的肋板102。另外,开槽10121的轮廓形状可与肋板102的用于与基板101固定的端部的轮廓相匹配,在肋板102插设于基板101组装成的散热器1中,肋板腔体与基板腔体相连通,以使基板101内的液态工质受热蒸发为气态工质时,能够进入肋板腔体,并通过肋板102与环境进行换热,来实现该散热器1对待散热器件的散热。
参照图1和图2,在具体设置基板101时,基板101可以是规则形状,如长方体等;基板101也可以是不规则形状,如多面体等。基板101可由铜或者铝等金属制成,其也可由陶瓷或者塑料等散热性能较好的非金属制成。另外,在基板101的一个端部可以设置有注液口1013,通过该注液口1013可对基板101和肋板102组装成的散热器1的腔体进行抽真空,以及工质注入。
另外,参照图3,图3展示了基板101的内部结构示意图。在基板101的第一板面1011的内侧表面还可以设置有汇流槽10111,该汇流槽10111可根据待散热器件的布置位置进行设计。这样可让液态工质经过汇流槽后能够更有效地聚集到待散热器件的布置区域,以增强待散热器件的局部的蒸发相变传热。
在本申请一个可能的实施例中,汇流槽10111的数量可以但不限于与待散热器件的数量相同,这时可使汇流槽10111与待散热器件一一对应设置。这样可让液态工质经过汇流槽10111后能够更有效地聚集到待散热器件的布置区域,以增强待散热器件的局部的蒸发相变传热。
继续参照图3,在基板101的第一板面1011的内侧面设置柱子10112,该柱子10112的远离第一板面1011的一端,与基板101的第二板面1012(可参照图2)的内侧表面相抵接,以用于起到对基板101的两个板面的支撑作用,从而提高基板101的结构稳定性。
可以理解的是,在基板101的第一板面1011的内侧表面设置柱子10112时,该柱子10112可与第一板面1011一体成型,或者还可以通过焊接或者粘接等方式固定于第一板面1011。另外,当基板101的第一板面1011的内侧表面设置有柱子10112时,肋板102可以插设于相邻的两个柱子10112之间。
另外,还可以在基板101的第一板面1011的内侧表面还可以设置有毛细导流结构10113,以用于实现液体工质的导流。示例性的,该毛细导流结构10113可以但不限于为细丝网、细沟槽或者烧结粉末等中的至少一个。
参照图1,在本申请一些实施例中,具体设置肋板102时,肋板102可以包括肋板腔体。示例性的,肋板102可为扁平型结构,以便于在基板101上布置较多的肋板102,从而提升散热器1的散热性能。另外,肋板102可由铜或者铝等金属制成,其也可由陶瓷或者塑料等散热性能较好的非金属制成。
参照图4,在肋板腔体内设置有至少一个隔板1021,隔板1021的数量示例性的可为一个、两个、三个或者更多个。隔板1021可以由散热性较好的金属制成,或者由散热性能较好的非金属制成,以增加肋板102的散热面积,提高肋板102的散热效率。该一个或者多个隔板1021将肋板腔体分隔为至少两个腔室1022,该至少两个腔室1022可分别与图1中所示的基板腔体相连通,且隔板1021的一个端部位于基板腔体内。其中,可以理解的是,肋板腔体被隔板1021分隔出的各个腔室1022的容积可以相等,也可以不等,其可以根据待散热器件的分布方式进行具体设置。另外,当肋板腔体内设置有多个隔板1021时,该多个隔板1021可沿第一方向间隔设置,该多个隔板1021可平行设置,或者呈设定角度设置。
在具体将隔板1021设置于肋板腔体内时,可以使隔板1021与肋板102为通过一次加工工艺形成的一体成型结构。也可以使肋板102与隔板1021分别加工制成,并使隔板1021与肋板102之间通过焊接或者粘接等工艺进行固定。
继续参照图4,在本申请一些实施例中,在具体设置隔板1021时,隔板1021的板面所在的平面可与重力方向垂直。在另外一些实施例中,还可使隔板1021的板面所在的平面与重力方向之间的夹角α大于等于1°,且小于等于90°,示例性的,该夹角α可大于等于45°,且小于等于85°。以便于气态工质在肋板102的处于外部环境的一端冷凝为液态工质后,能够沿隔板1021回流到肋板102的靠近待散热器件的一端。
参照图4,在肋板102的板面上还可以设置有多个开孔1023,该多个开孔1023设置于肋板102的插设于基板腔体内的端部,这样可使由隔板1021分隔出的各个腔室1022能够通过开孔1023与图1所示的基板腔体连通。可以理解的是,在本申请实施例中,该多个开孔1023可以设置于肋板102的一个板面上,也可以设置于肋板102的多个板面上,其可以均匀的分布,也可以非均匀的分布。开孔1023的形状可为圆形、矩形、多边形等规则形状,也可为异形孔等不规则形状。
参照图5,图5示出了本申请一种实施例的开孔1023的设置方式。在该实施例中,开孔1023可通过对肋板102的端部的三个相邻的板面进行切割得到,并且对应于图4中所示的肋板102的每个腔室1022均开设有至少一个开孔1023,这样可有效的简化开孔1023的形成工艺,并使肋板102的结构较为简洁。
继续参照图5,由于肋板腔体可通过肋板102插入如图1所示的基板101的一端来实现与基板腔体的连通,在本申请一些实施例中,还可使如图4所示的肋板102的腔室1022的靠近待散热器件的端部呈全开的状态,其有利于提高散热器1内汽液两相工质的转换效率,从而提高散热器1的散热性能。
在本申请另外一些实施例中,一并参照图3和图4,在肋板102的插设于基板腔体内的端部设置有开孔1023时,还可以使汇流槽10111的槽边为凸起结构。此时,可将凸起结构嵌入至开孔1023,以在液态工质经肋板102冷凝后经开孔1023汇流于汇流槽10111。参见图3,每个肋板插设的位置可位于图中所示的B区域,即在基板的第一板面的毛细导流结构之间的B区域可与插设的胁板相抵触。
在本申请各实施例中,可参照图1或图2,肋板102的暴露在环境中的部分可以与外部的空气、水,或者不可燃的有机工质等换热媒介接触,进行自然对流、强迫对流或辐射散热。在本申请一个可能的实施例中,在肋板102的暴露在环境中的部分的外部表面还可以加工肋片(图中未示出),以用于增加散热器1的换热面积。另外,该肋片可以但不限于通过焊接,粘接,或者穿孔胀接等多种形式固定于肋板102。
参照图6,在本申请实施例的散热器1中,肋板102的数量可以为一个或者多个,其可根据待散热器件的数量以及分布方式进行选择。另外,当肋板102的数量为多个时,继续参照图6,该多个肋板102可并排间隔设置,且该多个肋板102的排列方向与重力方向之间的夹角为90°。另外,任意相邻两个肋板102之间的间距可以相等,也可以不等。该多个肋板102的长度可以相等,也可以不等,其可根据待散热器件的散热需求进行设置。上述图6中的肋板102的排布方式只是本申请一个可能的实施例给出的一种示例性的说明,在本申请另外一些实施例中,肋板102还可以采用其它的排布方式。例如,参照图7,多个肋板102的排列方向与重力方向之间的夹角大于等于10°,且小于90°,并且该多个肋板102的长度可以不等。又例如,在图8所示的实施例中,多个肋板102呈V字型布局。又如图9,多个肋板102呈八字型布局。或者,如图10中,多个肋板102呈W型布局,以通过对肋板102的合理布局来降低肋板102的热串联影响,改善肋板102的冷凝换热性能。
参照图1至图4,采用本申请实施例的散热器1,当待散热器件产生热量时,散热器1的基板101的基板腔体内液态工质吸收热量,变成气态工质,该气态工质通过肋板102的开孔1023进入肋板102的各个腔室1022内。同时,肋板102的暴露在外部环境中的部分与外部的媒介进行换热,使得其内部的气态工质冷凝为液态工质。冷凝的液态工质沿着肋板102内部的一个或多个隔板1021回流至肋板102的靠近待散热器件的一端,并可通过肋板102上的开孔1023,流到基板腔体内部。另外,由于肋板102内的隔板1021的导流作用,液态工质可以返回到基板101的各个区域位置,以有利于实现散热器1的高效的两项均温散热。可以理解的是,本申请实施例的散热器1可单独使用,也可以多个串联起来使用,其串联的方式可以但不限于为简单的堆叠设置,也可以是通过焊接、粘接或者一体化加工等形成的串联结构。
参照图11,基于相同的发明构思,本申请还提供了一种通信设备2,该通信设备2包括待散热器件202,以及上述任一实施例的散热器1。其中,该待散热器件202可以但不限于为功率放大器、中频处理芯片、基带处理芯片、TRX发射机,或者电源等。
本申请实施例提供的通信设备2可以但不限于为无线通信基站RRU,多天线MIMO基站,户外独立的基带处理模块,户外型有线宽带接入模块。本申请的散热器1除了用于上述的通信设备2,其也可用于电源设备等需要进行散热的场景,例如户外型电源,小型太阳能光伏逆变器等。
由于本申请实施例的散热器1在使用时,其基板101需要与待散热器件202接触(直接或者间接接触),因此,可根据待散热器件202的分布方式,对散热器1的设置位置进行选择。在本申请一些实施例中,散热器1的基板101的第一板面1011所在的平面可与重力方向平行;或者,散热器1的基板101的第一板面1011所在的平面与重力方向呈大于0°的设定角度。
参照图11,通常情况下,户外的通信设备2或者电源设备等的体积较大。以通信设备2为例,为便于实现对通信设备2内的待散热器件202进行散热,可将待散热器件202设置于通信设备2的箱体201的侧板内表面,并沿重力方向进行排布。在该应用场景下,散热器1可固定于通信设备2的箱体201的侧板外表面,此时,散热器1的基板101的第一板面1011所在的平面可与重力方向平行,或者与重力方向呈大于0°,且小于等于90°的夹角倾斜设置,示例性的,该夹角可为大于等于5°,且小于等于15°,可以理解的是,在该实施例中肋板102位于基板101的重力方向的上部,以便于经散热器1的肋板102冷凝后的液态工质回流到基板101处。
参照图11,在一些实施例中,通信设备2可以包括箱体201,以使散热器1能够设置于箱体201。另外,参照图12,在本申请一些实施例中,还可以将散热器1的基板101作为通信设备2的箱体201的一个侧板,以实现通信设备2与基板101的集成设计。在该实施例中,可将待散热器件202直接固定在基板101的第一板面1011的外侧表面,其有利于提高待散热器件202与散热器1的热交换效率。
参照图13,在基板101的第一板面1011所在的平面与重力方向平行时,在具体设置肋板102时,肋板腔体内的隔板1021可沿重力方向进行排列。另外,隔板1021可倾斜设置,以使隔板1021的板面所在的平面,与重力方向之间的夹角为大于等于1°,且小于等于90°,示例性的,该夹角可大于等于45°,且小于等于85°,从而使经过肋板102冷凝后的液态工质可沿隔板1021回流到其靠近待散热器件202的一端。
在本申请实施例的通信设备2中,当待散热器件202产生热量时,散热器1的靠近待散热器件202的一端(蒸发端)的液态工质吸收热量,变成气态工质,该气态工质通过肋板102的开孔1023进入肋板102的各个腔室1022内。同时,肋板102的暴露在外部环境中的部分(冷凝端)与外部的媒介进行换热,使得其内部的气态工质冷凝为液态工质。
由于在肋板102的每个腔室1022内同时存在气态工质和液态工质的流通通道,并且每个腔室1022内的蒸发端和冷凝端位于同一水平高度,或者存在很小的重力梯度。这样,可使通过肋板102的冷凝端冷凝得到的液态工质沿着一个或多个隔板1021回流至肋板102的蒸发端,并可通过肋板102上的开孔1023,回流到基板腔体内部。
另外,采用本申请实施例的散热器1对通信设备2内的待散热器件202进行散热时,位于重力方向的底部区域的待散热器件202加热器附近的液态工质,中部区域和上部区域的待散热器件202也可通过肋板102进行散热,并且不会过热。通过在肋板102内设置隔板1021,汽化的工质在隔板1021的导流作用下进入到肋板102的各个腔室1022内,其可控制汽化工质的分布均匀性,从而有利于实现散热器1在重力方向上的高效的两项均温散热,并可实现对各个区域的待散热器件202的稳定散热。可以理解的是,当基板101的第一板面1011所在的平面与重力方向平行时,可根据待散热器件202在重力方向上的排布,对基板101内的液态工质的液面高度进行调整。其有利于降低基板101内的液态工质的充液高度,以增加进行换热的蒸汽空间,从而可提高换热效率,提高散热性能。在此基础上,可在满足通信设备2的散热要求的同时,减小散热器1的体积。并且,随着充液高度的降低,可有效的减小散热器1的重量,降低成本。
对于极端的中部区域的待散热器件202,以及上部区域的待散热器件202的热耗远高于底部区域的待散热器件202的热耗的场景,可以通过软件控制待散热器件202的上电顺序。例如,先对底部待散热器件202加热,等到有一定工质冷凝回流到中部区域的待散热器件202,以及上部区域的待散热器件202时,再对中部区域的待散热器件202,以及上部区域的待散热器件202上电。
在上述实施例中,只给出了基板101的第一板面1011所在的平面与重力方向平行设置时,散热器1对通信设备2内的待散热器件202进行散热的一种应用场景。可以理解的是,当需要将基板101的第一板面1011所在的平面与重力方向呈一定角度进行设置的应用场景下,可将图13中的散热器1按要求旋转相应的角度即可,此时,基板101或者肋板102的设置方式与上述实施例相类似,此处不进行赘述。
为了进一步了解本申请实施例的散热器1,参照图13,接下来以散热器1的基板101和肋板102的材质均为铝为例,对本申请的散热器1的制造方法进行说明。
首先,采用冲压锻造或铝板焊接的方式加工一个矩形空腔。矩形空腔的第一板面1011用于与待散热器件202接触,矩形空腔的第二板面上有多个平行的条状开槽,开槽可以通过冲压方式加工而成,以形成图13所示的基板。
然后,把一个或多个内部具有平行流道的铝扁管(肋板102)的一端通过条状开槽插入到基板101的矩形空腔内,并与矩形空腔的第一板面1011的内壁面机械接触或焊接。其中,铝扁管远离矩形空腔一端的端部密封设置。
之后,对铝扁管夹在矩形空腔的第一板面1011的内壁面和矩形空腔的第二板面1012的内壁面之间的部分进行开孔,以使得后续气态工质可以通过该开孔1023进入到铝扁管内。开孔1023的位置可以是铝扁管的单侧或两侧;开孔1023的形状可以是圆孔,矩形性,六角形孔等多种。铝扁管的用于设置开孔1023的面积分布可以是不均匀的,可以是一端开孔面积多,一端开孔面积少;其也可以使开孔1023呈均匀分布。
再,铝扁管内的平行流道与重力方向成大于等于1°,且小于等于90°的夹角,示例性的,该夹角为大于等于45°,且小于等于85°。该角度的形成,一方面可通过将矩形空腔的第一板面1011沿重力方向设置,且将平行流道设置为与重力方向成大于等于1°,且小于等于90°的夹角来实现。另外,还可以通过将矩形空腔的第一板面1011与重力方向呈一定角度进行设置,且使平行流道与第一板面1011垂直设置来实现平行流道与重力方向成大于等于1°,且小于等于90°的夹角的要求。这样,铝扁管流道内的液态工质可以在重力作用下,沿着铝扁管内部的平行流道回流至矩形空腔的第一板面1011的内壁面上。
最后,把矩形空腔和铝扁管通过真空钎焊或连续炉钎焊的方式焊接密封好,形成散热器。其中,可在散热器上预留一个抽真空和工质注入的注液口。以通过该注液口对散热器抽真空,并注入一定质量的液态工质。
在一些实施例中,散热器的制造方法还可以包括在矩形空腔的内壁面上,设置有汇流槽,以使得经铝扁管冷凝的液态工质可以汇集流到需要散热的待散热器件所在的区域。
另外,还可以在矩形空腔用于与待散热器件接触的第一板面的内壁面上,冲压形成肋槽或焊接肋片,促进待散热器件设置区域的液态工质的沸腾换热,降低沸腾温差。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种散热器,其特征在于,包括基板和一个或多个肋板,所述基板包括基板腔体,且每个所述肋板包括肋板腔体,其中:
所述基板,包括第一板面和第二板面,所述第二板面上设置有与所述一个或多个肋板一一对应的多个开槽,所述基板腔体内填充有液态工质;
每个所述肋板的一端由与之对应的所述开槽插设于所述基板腔体内,所述基板腔体与每个所述肋板的所述肋板腔体连通;每个所述肋板包括至少一个隔板,所述至少一个隔板将所述肋板腔体分隔为至少两个腔室,所述隔板的一端位于所述基板腔体内,且所述至少两个腔室分别与所述基板腔体相连通;
所述基板在受热时,所述基板腔体内的至少一部分所述液态工质蒸发成气态工质后进入到所述一个或多个所述肋板中的至少一个所述肋板的所述肋板腔体内;
所述一个或多个肋板用于对所述气态工质进行冷凝,使之重新变成所述液态工质后沿所述隔板回流到所述基板腔体。
2.根据权利要求1所述的散热器,其特征在于,所述肋板的板面上开设有多个开孔,多个所述开孔设置于所述肋板的插设于所述基板腔体内的端部。
3.根据权利要求1或2所述的散热器,其特征在于,所述隔板与重力方向之间的夹角大于等于1°,且小于等于90°。
4.根据权利要求3所述的散热器,其特征在于,所述隔板与重力方向的夹角大于等于45°,且小于等于85°。
5.根据权利要求1~4任一项所述的散热器,其特征在于,所述隔板的材质为金属。
6.根据权利要求1~5任一项所述的散热器,其特征在于,所述肋板的外部表面还设置有肋片。
7.根据权利要求1~6任一项所述的散热器,其特征在于,所述肋板为多个,多个所述肋板并排间隔布置,且多个所述肋板的排列方向与重力方向的夹角为90°,或多个所述肋板的排列方向与重力方向的夹角大于等于10°,且小于90°;或,多个所述肋板呈V型布置;或,多个所述肋板呈八字型布置;或,多个所述肋板呈W型布置。
8.根据权利要求1~7任一项所述的散热器,其特征在于,所述基板的所述第一板面的内侧表面设置有汇流槽。
9.根据权利要求8所述的散热器,其特征在于,所述汇流槽的数量与待散热器件的数量相同,且所述汇流槽与所述待散热器件一一对应设置。
10.根据权利要求8或9所述的散热器,其特征在于,所述汇流槽的槽边为凸起结构,所述肋板的插设于所述基板腔体内的端部开设有开孔;所述凸起结构嵌入至所述开孔。
11.根据权利要求1~10任一项所述的散热器,其特征在于,每个所述肋板插设于所述基板腔体后,与所述第一板面的内侧表面相抵接。
12.根据权利要求1~11任一项所述的散热器,其特征在于,所述基板的所述第一板面的内侧表面还设置有毛细导流结构。
13.根据权利要求1~12任一项所述的散热器,其特征在于,所述基板的所述第一板面的内侧表面还设置有柱子。
14.根据权利要求13所述的散热器,其特征在于,所述柱子远离所述第一板面的一端与所述第二板面的内侧表面相抵接。
15.根据权利要求1~14任一项所述的散热器,其特征在于,所述基板的一个端部设置有注液口。
16.一种通信设备,其特征在于,包括待散热器件,以及如权利要求1~15任一项所述的散热器,其中,所述散热器的所述基板与所述待散热器件接触。
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