CN201438058U - 脉动热管散热模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种脉动热管散热模组，包括一个或一个以上的封闭的脉动热管，脉动热管弯折成U型槽的形状，脉动热管弯折形成的U型槽的槽体中设有可从脉动热管吸热的散热体。本实用新型脉动热管散热模组适应大功率发热芯片散热的要求，适用于反重力方向的工作环境，散热均匀，散热体散热效率高，装配简单，实施容易。

Description

脉动热管散热模组

【技术领域】

本实用新型涉及热交换技术，尤其是一种高效的散热模组。

【背景技术】

为有效解决大功率发热芯片(如CPU、GPU、LED)的散热问题，通常会在发热芯片的表面加装散热模组帮助散热，从而使发热芯片自身的温度保持在正常运行范围内。传统散热模组的做法是基座与翅片一体成型加风扇强制对流组成散热模组；但随着电子技术的飞速发展，晶体管的集成度越来越高，芯片的发热量越日俱增，传统的散热模组已无法满足散热要求，各种采用热管的散热模组纷纷推出，但面对大功率发热芯片，特别是显卡的发热芯片(GPU)，其接触面积小，发热量大，放置方式为反重力；使得普通的热管散热模组已力不从心。目前NVIDIA方面，高端单核显卡GTX260+的功耗为180W，而双核心的GTX295的功率到达了惊人的290W。而AMD的显卡方面，4870的功耗为180W，而双核心的4870X2的功率则达到280W。而一味加大散热器的体积和重量虽然一定程度上能缓解问题，但成本会加大。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效的散热模组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种脉动热管散热模组，包括一个或一个以上的首尾相连的封闭脉动热管，脉动热管弯折成U型槽的形状，脉动热管弯折形成的U型槽的槽体中设有可从脉动热管吸热的散热体。

本实用新型脉动热管散热模组中，脉动热管弯折形成的U型槽的槽底为吸热部，脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位为散热部。工作时，脉动热管弯折形成的U型槽的槽底与发热部位(例如显卡的发热芯片)接触，脉动热管的吸热部吸收发热部位的热量、发热部位降温，脉动热管的吸热部管段内的工质吸热后蒸发到达散热部管段，散热部管段与散热体进行热交换，散热管段内的工质放热、冷凝，散热体吸热后向周围空间散发热量，散热管段内的工质放热、冷凝之后再回到吸热部，吸热、蒸发......，工质不断在脉动热管内从吸热部到散热部再到吸热部，往复循环。

本实用新型脉动热管散热模组中的脉动热管，可以是一个独立的管，也可以是两个或两个以上的独立管的组合。

在此基础上，进一步地：

脉动热管可以选用首尾连通的蛇形脉动热管。

脉动热管也可以选用首尾连通的方框形脉动热管。

为了改善散热效果，可以在脉动热管弯折形成的U型槽的外侧也设置散热体，这样可可以使脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位热管管段更快地散发热量。

可以设置与散热体相适配的散热风扇，以使本实用新型脉动热管散热模组的散热效果得到进一步改善。

为了增加脉动热管与发热部位的接触面积、提高换热效率，可以在脉动热管弯折形成的U型槽的槽底(即吸热部)设置均热基板，均热基板与发热部位、脉动热管吸热部二者都以较大的面积接触，有助于热量以更快的速度传递。

同理，在脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位热管管段(即散热部)与散热体之间设置基座，有助于加快散热部与散热体之间的热量交换。

作为一种具体形式，散热体为翅片型散热体，散热体上的翅片与基座垂直。

本实用新型的有益效果是：

(1)采用了新型高效导热元件——脉动热管，进行组合散热架构。脉动热管与传统热管相比具有以下优点：无需烧结或制作内部毛细芯，生产成本低廉；采用管径细的毛细管作为架构，能削弱重力对汽液两相流动的影响，适应反重力方向上工作；此外，密闭的蛇形环路设计避免了热管内汽液两相的对流，大大减低了携带极限，其最佳的充液量要较传统热管大得多，这样就决定了脉动热管的最大热输送能力要较传统热管大。适应大功率发热芯片散热的要求。

(2)整个散热模组采用对称的布局，最大程度上使热量均匀分布，充分利用到每个翅片的散热面积。

(3)通过基座开槽镶嵌热管的办法，有效地增大了热管与散热模块的接触面积，减少接触热阻；另外在与热管相连的基座上长翅片，翅片无需打孔紧套热管，简化了制作工艺。

【附图说明】

下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型一种具体实施方式的立体示意图；

图2是图1的仰视示意图；

图3是图1的装配分解示意图；

图4是图1中脉动热管3弯折之前的立体示意图；

图5是图1中脉动热管3弯折成U型槽的形状之后的立体示意图；

图6是图1所示脉动热管显卡散热模组与普通热管散热模组、传统翅片散热模组的热阻曲线对比示意图；

图7是本实用新型另一种具体实施方式中的脉动热管3弯折之前的立体示意图。

【具体实施方式】

实施例一

图1-图4示出了本实用新型的一种具体实施方式。该脉动热管显卡散热模组可用于为显卡的发热芯片散热。

如图1、图2和图3所示，该脉动热管散热模组包括固定支架1、均热基板2、脉动热管3、内侧散热体5、散热体基座6、外侧散热体7和液压轴承散热风扇9。均热基板2包括上半板21和下半板22，散热体基座6、上半板21和下半板22均设有与“U”型脉动热管3的外管壁相适配的凹槽10；内侧散热体5、外侧散热体7为翅片型散热体，内侧散热体5、外侧散热体7分别与相应的散热体基座6焊接在一起，内侧散热体5和外侧散热体7的翅片与散热体基座垂直。

如图4所示，该脉动热管散热模组采用首尾连通的蛇形脉动热管；参见图5，蛇形的脉动热管被弯折成U型槽的形状，U型槽槽底部位的热管管段为吸热部31，U型槽槽壁部位的热管管段为散热部32。

结合图1、图2和图3，装配时，固定支架1与上半板21通过螺钉固定连接；吸热部31的热管管段镶嵌在相应的上半板21和下半板22上的凹槽10中，之后上半板21和下半板22通过螺钉固定连接；将内侧散热体翅片组5置入蛇形的脉动热管被弯折形成的U型槽的槽腔中，内侧散热体翅片组5的下部与上半板21接触并焊接在一起，两个外侧散热体7与内侧散热体翅片组5相配合使得两个散热部32的热管管段镶嵌在相应的散热体基座6之上的凹槽10中，内侧散热体翅片组5的两侧的散热体基座6分别与相应的外侧散热体7之上的散热体基座6通过螺钉固定连接；相应的散热体基座6之间、上半板21和下半板22之间的接触部位均采用锡焊连结最后再在内侧散热体5上方安装上液压轴承散热风扇9。

使用时，固定支架1固定在发热部位。

图6是图1所示脉动热管显卡散热模组与普通热管散热模组、传统翅片散热模组的热阻曲线对比示意图，该脉动热管散热模组的脉动热管的外径为2.5mm，工质为丙酮，充液率为50％。由图6可知，该脉动热管散热模组的热阻较低，散热性能明显优于单纯的翅片散热器；该脉动热管散热模组在发热功率大于125W后，依旧保持较低的热阻，散热性能明显由于采用传统热管的散热模组。

实施例二

对比图4和图7，该脉动热管散热模组与实施例一的不同在于：该脉动热管散热模组采用首尾连通的方框形脉动热管，共有4个独立的方框形脉动热管并排形成散热模组的吸热部和散热部。

实施例一中的脉动热管散热模组采用了一个独立的蛇形脉动热管，具体实施本实用新型时也可以采用两个或两个以上并排的独立蛇形脉动热管。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种脉动热管散热模组，其特征在于：包括一个或一个以上的首尾相连的封闭脉动热管，所述脉动热管弯折成U型槽的形状，所述脉动热管弯折形成的U型槽的槽体中设有可从所述脉动热管吸热的散热体。

2.根据权利要求1所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述脉动热管为首尾连通的蛇形脉动热管。

3.根据权利要求1所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述脉动热管为首尾连通的方框形脉动热管。

4.根据权利要求1、2或3所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述脉动热管弯折形成的U型槽的外侧设有可从所述脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位热管管段吸热的散热体。

5.根据权利要求4所述的脉动热管散热模组，其特征在于：包括与所述散热体相适配的散热风扇。

6.根据权利要求5所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述脉动热管弯折形成的U型槽的槽底设有均热基板。

7.根据权利要求5所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位热管管段与所述散热体之间设有基座。

8.根据权利要求7所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述散热体为翅片散热体，所述散热体上的翅片与所述基座垂直。

9.根据权利要求6所述的脉动热管散热模组，其特征在于：所述散热体为翅片散热体；所述散热体上的翅片与所述均热基板垂直；所述脉动热管弯折形成的U型槽的槽壁部位热管管段与所述散热体之间设有基座，所述散热体上的翅片与所述基座垂直。

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