CN1744806A - 顶吹式热管散热器及制造方法 - Google Patents
顶吹式热管散热器及制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1744806A CN1744806A CN 200510060951 CN200510060951A CN1744806A CN 1744806 A CN1744806 A CN 1744806A CN 200510060951 CN200510060951 CN 200510060951 CN 200510060951 A CN200510060951 A CN 200510060951A CN 1744806 A CN1744806 A CN 1744806A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat pipe
- fin
- hole
- fin matrix
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000007664 blowing Methods 0.000 title abstract 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 64
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 235000009967 Erodium cicutarium Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种顶吹式热管散热器及制造方法，包括热管、散热片基体和风扇，散热片基体中间开有通孔，热管设在散热片基体的通孔内，通孔的内径与热管的管体外径紧密配合，四周设有复数个辐射状的散热片；风扇设在散热片基体的顶部，用于强制空气从上往下流过辐射状的散热片。本发明有益的效果是：由于热管以蒸发－冷凝相变传热的方式导热，其导热速率快、传热功率大、管体的上下温度均匀，使散热器的上下温差减小，散热片的散热效率提高。沿热管向外呈辐射状分布的散热片，散热面积大，风扇置于散热器顶部，强制空气从上往下吹过散热片，风阻力小。因此该发明散热能力大、热阻小、重量轻，能满足电子元件对散热器功率大、体积小、重量轻的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热装置，尤其是一种用于发热电子元件(包括个人电脑CPU)的顶吹式热管散热器及制造方法。
背景技术
目前，一种广泛使用的电子元件散热器是铝挤型太阳花散热体，其散热片沿轴向向外呈辐射状分布，中心为上下贯通的孔，在中心孔内设有实心或空心的铜柱。电子元件发热面直接与铜柱底面接触，靠铜柱的热传导将电子元件运行时产生的热量传导到铝散热片，由风扇强制空气流过散热片将热量散发到空气中。
由于该散热器中心是导热性能好的铜柱与电子元件直接接触，且散热片沿轴向向外呈辐射状分布，风阻力小，散热面积大，具有较好的散热效果，因此得到广泛应用。但是由于铜柱沿轴向温度差较大，造成散热器上下部温度差较大，使散热效率降低，散热能力减小、热阻较大，且铜柱比较重，已不能满足电子元件高速发展对散热器散热性能的需求。
发明内容
为了克服现有电子元件散热器热阻大的缺点，本发明提供一种顶吹式热管散热器及制造方法，该散热器利用热管的一个端面(热管的底板)为受热面，直接与发热电子元件接触，热管的整个管体外壁面上套装有辐射状散热片，利用热管的快速导热特性，来减小散热器上下部温度差，提高散热效率和散热功率，减轻散热器的重量。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种顶吹式热管散热器，包括热管、散热片基体和风扇，散热片基体中间开有通孔，热管设在散热片基体的通孔内，通孔的内径与热管的管体外径紧密配合，四周设有复数个辐射状的散热片；风扇设在散热片基体的顶部，用于强制空气从上往下流过辐射状的散热片。
这种顶吹式热管散热器的一种制造方法，包括：制造散热片基体，其中间开有通孔，四周设有复数个辐射状的散热片；制造热管的半成品，管体下端设有底板，管体上端设有顶盖，顶盖上设有排气管，构成除排气管与外界连通外的一个密封腔体，密封腔体的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层；将散热片基体加热到一定温度，散热片基体受热膨胀，使通孔的内径大于热管的管体外径；将扣具的中心孔穿过管体，支撑在底板上；将受热膨胀的散热片基体通过通孔套装在管体上，将扣具固定在底板和散热片基体之间，冷却后，散热片基体紧紧套装在管体上；通过排气管向密封腔体内注入液体传热工质；在真空排气台上通过排气管抽出密封腔体内部的空气；用机械方法夹封排气管，再用焊接方法封焊排气管的端部；在散热片基体顶部装上风扇，完成顶吹式热管散热器的制造。
这种顶吹式热管散热器的另一种制造方法，包括：制造散热片基体，其中间开有通孔，四周设有复数个辐射状的散热片；制造热管成品，管体下端设有底板，管体上端设有顶盖，顶盖上设有排气管，排气管呈密封状态，构成密封腔体，内部呈真空状态，密封腔体的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层，烧结层内吸附有工作液体；将散热片基体加热到一定温度，散热片基体受热膨胀，使通孔的内径大于热管的管体外径；将扣具的中心孔穿过管体，支撑在底板上；将受热膨胀的散热片基体通过通孔套装在管体上，将扣具固定在底板和散热片基体之间，快速冷却散热器，冷却后的散热片基体紧紧套装在管体上；在散热片基体顶部装上风扇，完成顶吹式热管散热器的制造。
本发明可通过下述方式进一步完善：热管由管体、顶盖、排气管和底板构成密封腔体，内部为真空，密封腔体内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层，该烧结层内吸附有工作液体；管体下端设有底板，管体上端设有顶盖，该顶盖上设有排气管，排气管呈密封状态。所述扣具设置在热管的底板和散热片基体之间。
本发明有益的效果是：电子元件与热管底板直接接触，将电子元件产生的热量快速传导给热管，热管依靠内部工作液体的蒸发与冷凝相变过程，将热量快速通过热管与散热片基体通孔的结合面传导给辐射状的散热片，由设在散热器顶部的风扇强制空气向下流过散热片将热量散发到周围空气中。由于热管以蒸发-冷凝相变传热的方式导热，其导热速率快、传热功率大、管体的上下温度均匀，使散热器的上下温差减小，散热片的散热效率提高。沿热管向外呈辐射状分布的散热片，散热面积大，风扇置于散热器顶部，强制空气从上往下吹过散热片，风阻力小。因此该发明散热能力大、热阻小、重量轻，能满足电子元件对散热器功率大、体积小、重量轻的需求。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的热管剖示结构示意图；
图3是本发明的热管半成品剖示结构示意图；
图4是本发明实施例1的立体装配示意图；
图5本发明实施例1的立体装配次序示意图；
图6是本发明的结构示意图；
图7是本发明实施例2的立体装配次序示意图；
图8是本发明的立体示意图；
附图标记说明：热管1，底板1-1，管体1-2，烧结层1-3，顶盖1-4，排气管1-5，密封腔体1-6，扣具2，中心孔2-1，散热片基体3，通孔3-1，辐射状散热片3-2，风扇4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1、图6、图8，这种顶吹式热管散热器，包括热管1、扣具2、散热片基体3和风扇4。该散热片基体3有上下贯通的通孔3-1和复数个呈辐射状的散热片3-2。该热管1由底板1-1、管体1-2、顶盖1-4、排气管1-5构成密封腔体1-6，内部为真空。密封腔体1-6内表面上设有多孔毛细结构的烧结层1-3，烧结层1-3由铜粉高温烧结而成，该烧结层1-3内吸附有工作液体；底板1-1设在管体1-2的下端，管体1-2上端设有顶盖1-4，顶盖1-4上设有排气管1-5，通过排气管1-5向热管1的密封腔体1-6内注入工作液体，通过排气管1-5将密封腔体1-6内部的空气抽出后，再将排气管1-5封住。散热片基体3设有上下贯通的通孔3-1，其内径与热管1的管体1-1外径紧密配合，热管1装配在通孔3-1内。散热片基体3的四周设有复数个辐射状的散热片3-2，散热片3-2是弧形，或是直线形；散热片基体3外形是圆柱形、或是立方形。在热管1的底板1-1与散热片基体3之间设有扣具2，扣具2用来安装固定顶吹式热管散热器，确保热管1的底板1-1与电子元件发热表面紧密接触。风扇4设在散热片基体3的上端，强制空气从上往下吹过散热片3-2，与结构相近的现有技术相比，将现有技术的实心铜柱改为热管4，大大提高了散热器的散热能力，减轻了重量。
参看图2～图6、图8，这种顶吹式热管散热器的一种制造方法，包括以下步骤：(1)制造散热片基体3，其中间开有通孔3-1，四周设有复数个辐射状的散热片3-2；(2)制造热管1的半成品，管体1-2下端设有底板1-1，管体1-2上端设有顶盖1-4，顶盖1-4上设有排气管1-5，构成除排气管1-5与外界连通外的一个密封腔体1-6，密封腔体1-6的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层1-3(参见图3)；(3)将散热片基体3加热到一定温度，散热片基体3受热膨胀，使通孔3-1的内径大于热管1管体1-2外径；(4)将扣具2的中心孔2-1穿过管体1-2，支撑在底板上；(5)将受热膨胀的散热片基体3通过通孔3-1套装在管体1-2上，将扣具2固定在底板1-1和散热片基体3之间，冷却后，散热片基体3紧紧套装在管体1-2上(参见图5)；(6)通过排气管1-5向密封腔体1-6内注入液体传热工质；(7)在真空排气台上通过排气管1-5抽出密封腔体1-6内部的空气；(8)用机械方法夹封排气管1-5，再用焊接方法封焊排气管1-5的端部(参见图6、图8)；(9)在散热片基体3顶部装上风扇4，完成顶吹式热管散热器的制造。
参看图2、图7、图6、图8，这种顶吹式热管散热器的另一种制造方法，包括以下步骤：(1)制造散热片基体3，其中间开有通孔3-1，四周设有复数个辐射状的散热片3-2(参见图7)；(2)制造热管1成品，管体1-2下端设有底板1-1，管体1-2上端设有顶盖1-4，顶盖1-4上设有排气管1-5，排气管1-5呈密封状态，构成密封腔体1-6，内部呈真空状态，密封腔体1-6的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层1-3，烧结层1-3内吸附有工作液体(见图2)；(3)将散热片基体3加热到一定温度，散热片基体3受热膨胀，使通孔3-1的内径大于热管1管体1-2外径；(4)将扣具2的中心2-1孔穿过管体1-2，支撑在底板1-1上；(5)将受热膨胀的散热片基体3通过通孔3-1套装在管体1-2上，将扣具2固定在底板1-1和散热片基体3之间，快速冷却散热器，冷却后的散热片基体3紧紧套装在管体1-2上(参见图6、图8)；(6)在散热片基体3顶部装上风扇4，完成顶吹式热管散热器的制造。
使用时，用扣具安装固定散热器，使电子元件发热面与热管底板直接紧密接触，将电子元件产生的热量快速传导给热管，热管底板内表面烧结层内吸附的工作液体吸收热量蒸发变成蒸汽，蒸汽快速扩散到热管的管体内表面，在管体内表面烧结层内放出热量冷凝成液体，由烧结层提供的毛吸力将液体输送到底板内表面吸热区继续吸热蒸发。在管体壁面蒸汽冷凝发出的热量经过热管与散热片基体通孔的结合面传导给辐射状的散热片，由设在散热器上部的风扇强制空气向下流过散热片将热量散发到空气中。由于热管以蒸发-冷凝相变传热的方式导热，其导热速率快、传热功率大、管体的上下温度均匀，使散热器的上下温差减小，散热片的散热效率提高。呈辐射状分布的散热片，散热面积大，风扇置于散热器顶部，强制空气从上往下吹过散热片，风阻力小。因此该发明散热能力大、热阻小、重量轻，能满足电子元件对散热器功率大、体积小、重量轻的需求。
Claims (5)
1、一种顶吹式热管散热器，包括热管(1)，扣具(2)，散热片基体(3)，风扇(4)，其特征是：散热片基体(3)中间开有通孔(3-1)，热管(1)设在散热片基体(3)的通孔(3-1)内，通孔(3-1)的内径与热管(1)的管体(1-2)外径紧密配合，四周设有复数个辐射状的散热片(3-2)；风扇(4)设在散热片基体(3)的顶部，用于强制空气从上往下流过辐射状的散热片(3-2)。
2、根据权利要求1所述的顶吹式热管散热器，其特征是：所述热管(1)由管体(1-2)，底板(1-1)，顶盖(1-4)，排气管(1-5)构成密封腔体(1-6)，内部呈真空状态；密封腔体(1-6)内表面设有多孔毛细结构的烧结层(1-3)，烧结层内吸附有工作液体；热管(1)的管体(1-2)下端设有底板(1-1)，管体(1-2)上端设有顶盖(1-4)，顶盖(1-4)上设有排气管(1-5)，排气管(1-5)呈密封状态。
3、根据权利要求1所述的顶吹式热管散热器，其特征是：所述扣具(2)设置在热管(1)的底板(1-1)和散热片基体(3)之间。
4、一种制造如权利要求1所述顶吹式热管散热器的方法，其特征包括下列步骤：
1)制造散热片基体(3)，在散热片基体(3)的中间开有通孔(3-1)，通孔(3-1)的内径与热管(1)的管体(1-2)外径紧密配合，四周设有复数个辐射状的散热片(3-2)；
2)制造热管(1)的半成品，管体(1-2)下端设有底板(1-1)，管体(1-2)上端设有顶盖(1-4)，顶盖(1-4)上设有排气管(1-5)，构成除排气管(1-5)与外界连通外的一个密封腔体(1-6)，密封腔体(1-6)的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层(1-3)；
3)将散热片基体(3)加热到一定温度，散热片基体(3)受热膨胀，通孔(3-1)的内径大于管体(1-2)外径；
4)将扣具(2)的中心孔(2-1)穿过管体(1-2)，支撑在底板(1-1)上；
5)将受热膨胀的散热片基体(3)通过通孔(3-1)套装在管体(1-2)上，将扣具(2)固定在底板(1-1)和散热片基体(3)之间，冷却后，散热片基体(3)紧紧套装在管体(1-2)上；
6)通过排气管(1-5)向密封腔体(1-6)内注入液体传热工质；
7)在真空排气台上通过排气管(1-5)抽出密封腔体(1-6)内部的空气；
8)用机械方法夹封排气管(1-5)，再用焊接方法封焊排气管(1-5)的端部；
9)在散热片基体(3)顶部装上风扇(4)，完成顶吹式热管散热器的制造。
5、一种制造如权利要求1所述顶吹式热管散热器的制造方法，其特征包括下列步骤：
1)制造散热片基体(3)，在散热片基体(3)的中间开有通孔(3-1)，通孔(3-1)的内径与热管(1)的管体(1-2)外径紧密配合，四周设有复数个辐射状的散热片(3-2)；
2)制造热管(1)的成品，管体(1-2)下端设有底板(1-1)，管体(1-2)上端设有顶盖(1-4)，顶盖(1-4)上设有排气管(1-5)，排气管(1-5)呈密封状态，构成密封腔体(1-6)，内部呈真空状态；密封腔体(1-6)的内表面烧结有多孔毛细结构的烧结层(1-3)，烧结层(1-3)内吸附有工作液体；
3)将散热片基体(3)加热到一定温度，散热片基体(3)受热膨胀，通孔(3-1)的内径大于热管(1)的管体(1-2)外径；
4)将扣具(2)的中心孔(2-1)穿过管体(1-2)，支撑在底板(1-1)上；
5)将受热膨胀的散热片基体(3)的通孔(3-1)套装在管体(1-2)上，将扣具(2)固定在底板(1-1)和散热片基体(3)之间。
6)快速冷却散热器，冷却后的散热片基体(3)紧紧套装在管体(1-2)上；
7)在散热片基体(3)顶部装上风扇(4)，完成顶吹式热管散热器的制造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510060951 CN1744806A (zh) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 顶吹式热管散热器及制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510060951 CN1744806A (zh) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 顶吹式热管散热器及制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1744806A true CN1744806A (zh) | 2006-03-08 |
Family
ID=36139929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510060951 Pending CN1744806A (zh) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 顶吹式热管散热器及制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1744806A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102262427A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 昆山广兴电子有限公司 | 散热模组 |
| CN102386154A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 北京市九州风神科贸有限责任公司 | 一种热管散热器的制作方法 |
| CN102541226A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 惠州智科实业有限公司 | 一种环状铝合金散热片与铜柱的结合加工方法 |
-
2005
- 2005-09-28 CN CN 200510060951 patent/CN1744806A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102262427A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 昆山广兴电子有限公司 | 散热模组 |
| CN102262427B (zh) * | 2010-05-28 | 2013-02-06 | 昆山广兴电子有限公司 | 散热模组 |
| CN102386154A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 北京市九州风神科贸有限责任公司 | 一种热管散热器的制作方法 |
| CN102386154B (zh) * | 2010-09-06 | 2013-09-04 | 北京市九州风神科贸有限责任公司 | 一种热管散热器的制作方法 |
| CN102541226A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 惠州智科实业有限公司 | 一种环状铝合金散热片与铜柱的结合加工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100535574C (zh) | 柱形热管的制造方法 | |
| CN100495692C (zh) | 带有微沟槽翅结构的毛细泵吸冷却装置及其制造方法 | |
| CN102595861B (zh) | 一种带内烧结结构支撑柱的均热板 | |
| CN2736925Y (zh) | 散热装置 | |
| JP2012507680A (ja) | 微細管配列を有するマイクロヒートパイプアレイ及びその作製方法並びに熱交換システム | |
| CN1909771A (zh) | 散热装置 | |
| CN1849049A (zh) | 扁形柱状热管 | |
| CN110010569B (zh) | 一种梯度尺度孔隙烧结芯均热板换热器及其制备方法 | |
| WO1999034438A1 (fr) | Puits de chaleur | |
| CN1737485A (zh) | 小热管及制造方法 | |
| CN101598318A (zh) | 散热装置 | |
| CN2829090Y (zh) | 一种开槽柱形热管 | |
| CN104834366A (zh) | Cpu集成热管散热器结构 | |
| CN211090390U (zh) | 一种复合回流结构的均热板散热器 | |
| CN1744806A (zh) | 顶吹式热管散热器及制造方法 | |
| CN1913137A (zh) | 散热模组 | |
| CN1959197A (zh) | 发光二极管灯散热装置 | |
| CN2575847Y (zh) | 一种芯片散热用散热装置 | |
| CN2720631Y (zh) | 一种翅片热管散热器 | |
| CN100360888C (zh) | 柱形热管 | |
| CN103249276A (zh) | 散热装置、散热组件和电子设备 | |
| CN2882205Y (zh) | 贴体薄面接触导热式热管散热器 | |
| CN1884954A (zh) | 热管 | |
| CN101029722A (zh) | Led灯组的散热装置 | |
| CN2829085Y (zh) | 一体式热管散热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |