CN202677290U - 一种电子终端主机及其散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了两种散热器，第一种散热器，包括传热底板，其底面用于与发热部件连接；热管，嵌装于所述传热底板上；散热鳍片，与所述传热底板的顶面固定连接且与所述热管贴合。第二种散热器，包括依次叠合设置的传热底板、中部传热板、传热顶板，所述传热底板的底面用于与发热部件连接，所述中部传热板上嵌装有热管，散热鳍片与所述传热顶板的顶面固定连接。优选地，所述热管的蒸发端置于所述传热底板的中部，所述热管的冷凝端置于所述传热底板的边缘。采用上述两种结构的散热器解决现有技术中散热器体积大、重量重的问题，从而提高散热器的散热效率，最终延长了电子设备的使用寿命。在此基础上，本实用新型还提供了采用上述两种散热器的电子设备终端主机。

Description

一种电子终端主机及其散热器

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，特别涉及一种电子终端主机及其散热器。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电子设备在提高功能和性能的同时也向高度集成化方向发展。为了兼顾性能和尺寸，电子设备除了尽量缩小各元件尺寸外，同时也大幅减小内部空间。元件越来越集中，这样一方面造成热源被集中，另一方面内部空间减少造成散热更加困难。众所周知，电子元器件的可靠性随温度的上升而急剧下降，据有关资料显示，电子设备所有的运行故障中，因温度而引起的故障占到55％以上，因此电子元器件及设备的高效冷却技术成为迫切需要解决的难题。下面以电脑台式机中使用的散热装置来介绍目前电子设备中常用的冷却技术。

目前，大部分电脑系统供应商采用传统的散热装置，该散热装置包括置于机箱入风口的机箱风扇和具有散热片的铝/铜底板散热器。电脑工作状态下CPU高速运转产生的热量通过热传导方式从高导热铝/铜底板传至散热片，而散热片将热量发散到机箱内形成高温空区域，此时靠近前面板进风口的机箱风扇，吸入冷风，该冷却空气在风扇的作用下通过对流方式冷却系统，同时靠近后面板出风口的机箱风扇，吸出系统内的热量以冷却系统。显然，这种结构的散热装置解决了电脑系统散热问题，但是随着对电脑高性能小体积便携式的要求，凸显出这种散热装置的不足，即散热性能低、体积大、重量重。

随着热管技术在微电子领域的应用，使得电脑散热装置的设计取得了突破性进展。热管系利用工作流体在相变化时所具有的潜热来传递热差，在操作温度范围内，其传热能力约为铜等高热传导材料的数十倍甚至数百倍之多，因而有热的超导体之称。热管散热装置机箱风扇的位置和功能与传统的方式相同，不同之处在于散热器采用了热管技术，该散热器的热管蒸发端焊接于铝/铜底板上，而冷却端穿过散热片伸出在环境内，通过热传导方式CPU的热量经底板传至热管蒸发端，再通过热管内部介质的功能将热量传至冷却端，而冷却端将吸收的热量发散环境里，最后采用与传统散热装置相同方式冷却系统。显然，与传统的散热装置相比，热管式散热装置具有散热性能高的优点，但是，该结构散热器未从根本上解决传统散热器体积大、重量重的问题，因此使其无法有效应用于解决小体积系统高功率CPU散热，同时存在系统内硬盘，内存等元器件温度过高问题，降低了系统可靠性，减少了电脑系统的使用寿命。

有鉴于此，亟待针对现有电子设备的散热器进行改进设计，解决散热器体积大、重量重的问题，从而提高散热器的散热效率，最终延长电子设备的使用寿命。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种体积小、重量轻的散热器，应用该散热器可以解决小体积高性能电子设备的散热难题，从而提高散热器的散热效率，进而延长电子设备的使用寿命。

本实用新型提供的散热器，包括：

传热底板，其底面用于与发热部件连接；

热管，嵌装于所述传热底板上；

散热鳍片，与所述传热底板的顶面固定连接且与所述热管贴合。

优选地，所述热管的蒸发端置于所述传热底板的中部，所述热管的冷凝端置于所述传热底板的边缘。

优选地，所述传热底板的顶面上设置容置所述热管的凹槽。

优选地，所述热管具体为扁平状“U”字型管，所述热管数量至少为两个，且两个相邻所述“U”字型管的开口相对布置。

优选地，还包括导风罩，所述导风罩罩装于所述散热鳍片的外侧，所述导风罩靠近所述散热鳍片入风口端沿所述入风口长度方向开设有第一导风口和第二导风口，两者之间设置第一隔板，所述导风罩靠近第一导风口的侧板沿垂直于所述入风口方向延伸形成第二隔板。

优选地，所述第一导风口下端具有与水平面沿顺时针方向成一定角度的导风板，所述导风板两端分别与所述第一隔板和所述第二隔板连接。

优选地，所述导风罩的侧板下端分别设置卡勾，所述卡勾与所述传热底板的底面卡合，所述导风罩的顶板内壁与所述散热鳍片的顶面相抵，所述导风罩的侧板与所述散热鳍片的两端面相抵。

本实用新型还提供一种散热器，包括：依次叠合设置的传热底板、中部传热板、传热顶板，所述传热底板的底面用于与发热部件连接，所述中部传热板上嵌装有热管，散热鳍片与所述传热顶板的顶面固定连接。

优选地，所述热管的蒸发端置于所述中部传热板的中部，所述热管的冷凝端置于所述中部传热板的边缘。

优选地，所述热管具体为扁平状“U”字型管，所述热管数量至少为两个，且两个相邻所述“U”字型管的开口相对布置。

优选地，还包括导风罩，所述导风罩罩装于所述散热鳍片的外侧，所述导风罩靠近所述散热鳍片入风口处沿所述入风口长度方向开设有第一导风口和第二导风口，两者之间设置第一隔板，所述导风罩靠近第一导风口的侧板沿垂直于所述入风口方向延伸形成第二隔板。

优选地，所述第一导风口下端具有与水平面沿顺时针方向成一定角度的导风板，所述导风板两端分别与所述第一隔板和所述第二隔板连接。

优选地，所述导风罩的侧板下端分别设置卡勾，所述卡勾与所述传热底板的底面卡合，所述导风罩的顶板内壁与所述散热鳍片的顶面相抵，所述导风罩的侧板与所述散热鳍片的两端面相抵。

本实用新型还提供一种电子终端主机，包括机箱，电子终端主机的发热功能元件固定在主板上安装于机箱内、机箱风扇和前述的两种散热器。

优选地，所述发热功能元件包括硬盘、CPU和电压调节模块，所述机箱的前后面板上相对位置分别设置入风口和出风口，所述CPU和所述电压调节模块并行设置在靠近所述入风口的位置处，所述机箱风扇设置在靠近所述出风口的位置处；所述散热器的传热底板底面与所述CPU和所述电压调节模块的顶面连接，所述第一导风口和所述第二导风口分别与所述CPU和所述电压调节模块相对设置。

优选地，所述机箱风扇具体为薄型鼓风扇。

本实用新型提供的第一种散热器，包括：底面与电子设备发热部件连接的传热底板、嵌装于传热底板内的热管，和与传热底板的顶面固定连接且与热管贴合的散热鳍片。电子设备上发热部件产生的热量传导至散热器的传热底板上，再经嵌装于传热底板内热管将热量快速传导至散热鳍片，最终系统内低温气流冷却散热鳍片后变成高温气流，该高温气流通过排风装置排出系统。由于上述散热器的热管是嵌装于传热底板内，与现有技术中相比，这种结构在体积和重量上有了明显的优势。采用这种散热器后明显增大了系统内的散热空间，从而提高了散热器的散热效率，因此从根本上解决了小体积高功率电子设备发热元件的散热难题。

本实用新型提供的第二种散热器，包括依次叠合设置的传热底板、中部传热板、传热顶板，热管和散热鳍片。其中，传热底板的底面用于与发热部件连接，中部传热板上嵌装有热管，散热鳍片与传热顶板的顶面固定连接。电子设备发热元件的热量经传热底板、热管、中部传热板和传热顶板传导至散热鳍片，再经电子设备内低温气流冷却散热鳍片后变成高温气流，最后通过电子设备系统内排风装置排出系统。这种散热器所达到的技术效果与第一种散热器相同，在此不再赘述。

本实用新型提供的上述两种散热器的优选方案中，还包括导风罩，罩装于散热鳍片的外侧，导风罩靠近散热鳍片入风口处沿入风口长度方向开设有第一导风口和第二导风口，两者之间设置第一隔板，导风罩靠近第一导风口的侧板沿垂直于所述入风口方向延伸形成第二隔板。该导风罩具有入风导向功能，实现系统内有序的空气流动，不仅强化了系统内风流量/流场对关键元器件的整体散热影响，同时将进入系统内的气流有效分成三路，充分保证了局部区域散热，使得整个散热器在系统中能获得最大的通风量和最佳的散热效果。

附图说明

图1示出了第一种散热器的立体示意图；

图2示出了第一种散热器的爆炸示意图；

图3示出了第二种散热器的爆炸示意图；

图4示出了图3中散热器的A-A剖视图；

图5示出了图4中的B局部放大图；

图6示出了图2和图3中导风罩的立体示意图；

图7示出了采用图2或图3的散热器的电子终端主机的示意图。

图中：

传热底板1、凹槽13、热管2、蒸发端21、冷凝端22、散热鳍片3、入风口31、传热底板4、中部传热板5、矩形孔51、传热顶板6、导风罩7、第一导风口71、第二导风口72、第一隔板73、第二隔板74、导风板76、卡钩77、机箱8、入风口81、出风口82、机箱风扇9。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种结构优化的散热器，以解决传统热管式散热器体积大、重量重的问题，从而有效的应用于解决小体积系统高功率电子设备发热元件的散热，同时通过在设计中加入导风罩解决了系统内各发热元件散热不均匀的问题，从而提高了散热器的散热效率，进而延长了电子设备的使用寿命。

不失一般性，下面结合说明书附图具体说明两种散热器的具体实施方式。

请参见图1和图2，其中，图1示出了第一种实施例所述散热器的立体示意图，图2示出了第一种实施例所述散热器的爆炸示意图。

如图1和图2所示，本实用新型提供的第一种散热器包括底面与发热部件连接的传热底板1，嵌装于该传热底板1上的热管2和散热鳍片3，该散热鳍片3与传热底板1的顶面连接且与热管2贴合。电子设备中发热部件上的热量热传导至传热底板1上，再通过嵌装于传热底板1内的热管2将热量传导至散热鳍片3，最终系统内低温气流冷却散热鳍片3后变成的高温气流由系统排风装置排出系统。由于本实用新型中的热管2嵌装于传热底板1内，因此，与现有技术中传统的散热器相比体积有了明显的减小，此外，与相同尺寸纯铜底板散热器相比重量降低达40-50%，且与相同尺寸的传统热管散热器相比重量也明显减轻，从而可以有效的应用于小体积高功率电子设备的散热，通过增大电子设备系统内的散热空间，来提高了散热器的散热效率，最终实现延长电子设备的使用寿命的目标。

上述第一种散热器的优选方案中，传热底板1为热传导能力较高的铜板，其上开设有凹槽13，该凹槽具体为两个开口相对布置的“U”字型，且两者连接处连通。两个扁平状“U”字型的热管2开口相对嵌装于凹槽13内，且两个U”字型热管2的蒸发端21置于凹槽中部，其冷凝端22焊接于凹槽边缘。该散热器通过传热底板1将发热元件中心高温区的热量快速热传导至嵌装于其凹槽13内的热管2的蒸发端21，热管2内介质相变后将热量传导至置于凹槽边缘的冷凝端22。这种设计能实现超高热流密度传热，将系统内发热元件中心高温区热量发散至边缘低温区，保证了发热元件的温度均匀分布，从而延长了发热元件的使用寿命。

本实用新型还提供了第二种散热器，请参见图3，图3示出了第二种实施例所述散热器的爆炸示意图。该散热器包括传热底板4、中部传热板5、传热顶板6、热管2和散热鳍片3。传热底板4、中部传热板5、传热顶板6均为外形尺寸相同且热传导能力较高矩形铜板，其中，中部传热板5为中心开有矩形孔的环状板，热管2置于中部传热板的矩形孔51内，再分别由传热底板4和传热顶板6上下叠合固定而形成“三明治”式结构，散热鳍片3固定在传热顶板6的顶面上，且传热底板4的底面与电子设备的发热部件贴合。电子设备的发热元件的热量经传热底板4、热管2、中部传热板和传热顶板传导至散热鳍片3上，电子设备内低温气流冷却散热鳍片后变成高温气流，该高温气流由电子设备系统内排风装置排出。本实用新型的第二种散热器与上述第一种散热器所达到的技术效果相同，在此不再赘述。

上述第二种散热器的优选方案中，热管2均为扁平状“U”字型的两个，且两者开口相对的嵌装于中部传热板4的安装孔41内，两个热管2的蒸发端21置于安装孔51中部，冷凝端22置于安装孔41靠近边缘处。电子设备发热部件中心高温区的热量经由热管2快速传导至中部传热板4的边缘，再经传热顶板6传导至散热鳍片3上，最终系统内低温气流冷却散热鳍片3后变成的高温气流由系统排风装置排出。这种设计所要到达的技术效果与上述第一种散热器相同，在此不再赘述。

需要说明的是，上述两种散热器的热管在本实施例中均为扁平状“U”字型，且两个开口相对嵌装于传热底板或中部传热板内，在满足热管导热功能及装配过程中各部件不发生位置干涉的情况下，该热管可以根据用户需要采用其他结构和数量。

请参见图2、图3和图6，图6示出了图2和图3中导风罩的立体示意图。

由图2和图3可知，上述两种散热器还包括导风罩7，该导风罩7罩装于散热鳍片3的外侧，导风罩7靠近散热鳍片3的入风口31处沿入风口31的长度方向开设有第一导风口71和第二导风口72，两者之间设置第一隔板73，导风罩7靠近第一导风口71的侧板沿垂直于入风口方向延伸形成第二隔板74。由系统外环境进入系统的低温气流经导风罩7导风后形成三路气流，第一路气流经第一导风口流入散热鳍片3，第二路气流经第二导风口72流入散热鳍片，第三路气流冷却系统内远离散热器安装位置处其他区域的关键元器件。该导风罩具有入风导向的功能，不仅强化了电子设备系统内风流量/流场对关键元器件的整体散热影响，同时将进入系统内的气流有效分成三路，充分保证了局部区域散热。

此外，该导风罩同时和散热鳍片相配合，在有效增加系统外进风量的同时，依据系统散热要求优化散热器鳍片厚度及具体间距尺寸，减小散热器流阻，改善风扇工作点。使得整个散热器在系统中能获得最大的通风量和最佳的散热效果。

需要强调的是，该导风罩外形小巧，外形尺寸和散热鳍片尺寸基本相同，同时有效降低散热鳍片上表面到机壳温度的传递，不会阻碍机箱内部走线，也不会和主板上的料件干涉。

进一步如图6所示，上述导风罩7的第一导风口71下端具有与水平面沿顺时针方向成一定角度的导风板76，该导风板76两端分别与第一隔板73和所述第二隔板74连接。通过这种设计由入风口抽取的低温空气可以在导风板的导引作用下快速的进入第一入风口，从而能快速的为重要的发热元件散热。可以理解，在满足导风功能及装配时不发生位置干涉的情况下，上述导风板也可以采用其他任意形状。

另外，导风罩7通过卡勾77与散热器的传热底板1或4的底面卡合来固定，上述卡勾77具体为对称设置在导风罩7两侧板上的两对，其中，每一个卡勾77与侧板成90°折弯形成。导风罩7的内壁与散热器的散热鳍片3的顶面贴合，导风罩7的侧板与散热鳍片3的两端面相抵。通过上述卡合式的安装方式，实现了导风罩的免工具拆装，从而提高了散热器整体的可操作性。需要强调的是，在保证导风罩分流功能及装配时不发生位置干涉的情况下，导风罩和散热器可以采用其他任意公知的方式固定。

除前述散热器外，本实用新型还提供一种应用前述散热器的电子终端主机。请参见图7，图7示出了采用图2和图3的散热器的电子终端主机的示意图，其中，图7中实线表示第一路气流，虚线表示第二路气流，点划线表示第三路气流。

如图7所示，本实用新型提供的电子终端主机，包括用于安装固定硬盘、CPU和电压调节模块发热功能元件的主板的机箱8，机箱风扇9和前述任意一种散热器。该机箱8的前后面板上相对位置分别设置入风口81和出风口82，发热功能元件中的CPU和电压调节模块并行设置在靠近机箱出风口82的位置处，前述散热器的传热底板底面与CPU和电压调节模块的顶面连接，导风罩7的第一导风口71和第二导风口72分别于CPU和电压调节模块相对设置。该电子终端主机的CPU和电压调节模块产生的热量传导至散热器的散热鳍片3上，由入风口进入系统的低温气流经导风罩导风后形成三路气流，第一路气流经过第一导风口71冷却CPU上方的散热鳍片，第二路气流经第二导风口72冷却电压调节模块上方的散热鳍片，第三路气流冷却硬盘等关键元器件，冷却散热鳍片和硬盘后产生的高温气流由机箱风扇排出系统机箱。上述电子设备终端主机不仅实现了小型化、薄型化、轻量化、静音化等用户需求，而且通过增大了系统内散热空间提高了散热器的散热效率，有效的保证了小体积高功能电子设备的工作可靠性。

本方案中前述机箱风扇具体为薄型鼓风扇，机箱风扇采用小尺寸/薄型鼓风扇设计，采用“前进后出”且薄型鼓风扇靠近出风口的流场方式，该设计可有效带走小体积系统内元器件产生的热量，以解决系统内积热现象。同时机箱风扇远离入风口的设计可有效降低外部灰尘在扇叶上的附着，从而提高风扇可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (16)

1.一种散热器，其特征在于，包括：

传热底板，其底面用于与发热部件连接；

热管，嵌装于所述传热底板上；

散热鳍片，与所述传热底板的顶面固定连接且与所述热管贴合。

2.根据权利要求书1所述的散热器，其特征在于，所述热管的蒸发端置于所述传热底板的中部，所述热管的冷凝端置于所述传热底板的边缘。

3.根据权利要求书2所述的散热器，其特征在于，所述传热底板的顶面上设置容置所述热管的凹槽。

4.根据权利要求书3所述的散热器，其特征在于，所述热管具体为扁平状“U”字型管，所述热管数量至少为两个，且两个相邻所述“U”字型管的开口相对布置。

5.根据权利要求书1-4中任一项所述的散热器，其特征在于，还包括导风罩，所述导风罩罩装于所述散热鳍片的外侧，所述导风罩靠近所述散热鳍片入风口端沿所述入风口长度方向开设有第一导风口和第二导风口，两者之间设置第一隔板，所述导风罩靠近第一导风口的侧板沿垂直于所述入风口方向延伸形成第二隔板。

6.根据权利要求书5所述的散热器，其特征在于，所述第一导风口下端具有与水平面沿顺时针方向成一定角度的导风板，所述导风板两端分别与所述第一隔板和所述第二隔板连接。

7.根据权利要求书6所述的散热器，其特征在于，所述导风罩的侧板下端分别设置卡勾，所述卡勾与所述传热底板的底面卡合，所述导风罩的顶板内壁与所述散热鳍片的顶面相抵，所述导风罩的侧板与所述散热鳍片的两端面相抵。

8.一种散热器，其特征在于，包括依次叠合设置的传热底板、中部传热板、传热顶板，所述传热底板的底面用于与发热部件连接，所述中部传热板上嵌装有热管，散热鳍片与所述传热顶板的顶面固定连接。

9.根据权利要求书8所述的散热器，其特征在于，所述热管的蒸发端置于所述中部传热板的中部，所述热管的冷凝端置于所述中部传热板的边缘。

10.根据权利要求书9所述的散热器，其特征在于，所述热管具体为扁平状“U”字型管，所述热管数量至少为两个，且两个相邻所述“U”字型管的开口相对布置。

11.根据权利要求书8-10中任一项所述的散热器，其特征在于，还包括导风罩，所述导风罩罩装于所述散热鳍片的外侧，所述导风罩靠近所述散热鳍片入风口处沿所述入风口长度方向开设有第一导风口和第二导风口，两者之间设置第一隔板，所述导风罩靠近第一导风口的侧板沿垂直于所述入风口方向延伸形成第二隔板。

12.根据权利要求书11所述的散热器，其特征在于，所述第一导风口下端具有与水平面沿顺时针方向成一定角度的导风板，所述导风板两端分别与所述第一隔板和所述第二隔板连接。

13.根据权利要求书12所述的散热器，其特征在于，所述导风罩的侧板下端分别设置卡勾，所述卡勾与所述传热底板的底面卡合，所述导风罩的顶板内壁与所述散热鳍片的顶面相抵，所述导风罩的侧板与所述散热鳍片的两端面相抵。

14.一种电子终端主机，包括机箱，电子终端主机的发热功能元件固定在主板上安装于机箱内，其特征在于，还包括机箱风扇和权利要求书1-13项所述的散热器。

15.根据权利要求书14所述的电子终端主机，其特征在于，所述发热功能元件包括硬盘、CPU和电压调节模块，所述机箱的前后面板上相对位置分别设置入风口和出风口，所述CPU和所述电压调节模块并行设置在靠近所述入风口的位置处，所述机箱风扇设置在靠近所述出风口的位置处；所述散热器的传热底板底面与所述CPU和所述电压调节模块的顶面连接，所述第一导风口和所述第二导风口分别与所述CPU和所述电压调节模块相对设置。

16.根据权利要求书15所述的电子终端主机，其特征在于，所述机箱风扇具体为薄型鼓风扇。

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