CN205482497U - 一种相变式散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热器技术领域，一种相变式散热器，包括基板，所述基板的下表面贴合在热源的发热面，基板的上表面开设有凹陷的液体槽；散热单元，所述散热单元包括散热板和位于散热板外表面的散热鳍片，该散热板内部开设有沿散热板长度方向延伸的相变空腔，且散热板下表面开设有与相变空腔连通的开口；所述散热单元的下部与所述基板上表面连接，且使所述相变空腔与所述液体槽的凹陷部连通并形成真空的封闭空间，该封闭空间内注有少量导热流体。本散热器通过基板吸收热源发出的热量，导热流体受热后由液态相变为气态，气态的导热流体散热板的相变空腔中，热量通过散热单元散发出去，气态的导热流体在散热板的内壁冷凝并回流到液体槽中。

Description

一种相变式散热器

技术领域

本实用新型涉及散热器技术领域，尤其涉及一种相变式散热器。

背景技术

目前公知的被动式散热产品主要有两大类，一类是挤铝或者压铸铝型材，一类是热管焊接或者铆接鳍片型。铝型材散热器结构简单，生产工艺成熟，造价成本低，但限于目前的技术，无论是挤压成型还是压铸成型，都不能做到可以大范围，长距离的的散热需求。

热管焊接或者铆接鳍片型散热器，由于热管良好的导热性能，可以做到大范围，长距离的散热需求，原因如下：其一，局限于热管与鳍片的结合强度，热量虽然从热源经过热管传递出去，并不一定能够很好的通过鳍片散发出去；其二，热能只能是沿着热管的线性方向传递热量，不能把热量快速的分散开来再散热出去，容易造成热流密度局部集中；其三，热管类散热器造价成本也较高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种相变式散热器，本相变式散热器可快速散发热量，散热效率高，同时散热器不存在热量集中在一个区域的缺点。

为解决实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种相变式散热器，包括

基板，所述基板的下表面贴合在热源的发热面，基板的上表面开设有凹陷的液体槽；

散热单元，所述散热单元包括散热板和位于散热板外表面的散热鳍片，该散热板内部开设有沿散热板长度方向延伸的相变空腔，且散热板下表面开设有与相变空腔连通的开口；

所述散热单元的下部与所述基板上表面连接，且使所述相变空腔与所述液体槽的凹陷部连通并形成真空的封闭空间，该封闭空间内注有少量导热流体。

进一步的，所述液体槽有多个，所述散热单元的数量与所述液体槽的数量相同。

进一步的，多个所述液体槽依次连通。

进一步的，所述液体槽并列设置，基板的上表面还开设有连接相邻两个液体槽凹陷部的连接通道。

进一步的，所述散热板的内壁密布有竖直方向延伸的导流凸起。

进一步的，所述基板的上表面覆盖有安装板，该安装板具有与所述液体槽位置对应的安装孔，所述散热单元的开口端插入所述安装孔后与所述基板连接。

进一步的，所述基板和所述安装板为金属材料制成。

进一步的，所述基板与所述散热单元通过焊接方式连接。

进一步的，所述基板上还具有一端与所述封闭空间连通的连通管，该连通管的另一端安装有可拆卸的密封冒，所述连通管作为对封闭空间吸真空的通道或作为向密封空间注入导热流体的通道。

使用本实用新型的有益效果是：本散热器通过基板吸收热源发出的热量，导热流体受热后由液态相变为气态，气态的导热流体散热板的相变空腔中，热量通过散热单元散发出去，气态的导热流体在散热板的内壁冷凝并回流到液体槽中，实现热源的热量快速散发到周围环境中。具有散热效率高，散热无消耗，热量在散热器中不堆积的优点。

附图说明

图1为本实用新型相变式散热器中气体和液体流动方向的示意图。

图2为本实用新型相变式散热器中基板的俯视图。

图3为本实用新型相变式散热器中安装板的俯视图。

图4为本实用新型相变式散热器中散热单元的侧视图。

图5为本实用新型相变式散热器中散热单元的仰视图。

附图标记包括：

100-基板 110-液体槽 120-连接通道

130-岛状凸起 200-安装板 210-安装孔

220-覆盖部 300-散热单元 310-散热板

311-插入部 320-相变空腔 330-散热鳍片

400-热源

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1-图5所示一种相变式散热器，包括基板100，基板100的下表面贴合在热源400的发热面，基板100的上表面开设有凹陷的液体槽110；散热单元300，散热单元300包括散热板310和位于散热板310外表面的散热鳍片330，该散热板310内部开设有沿散热板310长度方向延伸的相变空腔320，且散热板310下表面开设有与相变空腔320连通的开口；散热单元300的下部与基板100上表面连接，且使相变空腔320与液体槽110的凹陷部连通并形成真空的封闭空间，该封闭空间内注有少量导热流体。

具体的，基板100的下表面贴合在热源400的发热面上，热源400的发热面和基板100的下表面充分接触，热源400发出的热量传递到基板100中。因封闭空间内真空，导热流体在70℃左右开始沸腾并快速蒸发气化，气态的导热流体通过开口流动到相变空腔320内，热量在散热单元300散出，于此同时气态的导热流体液化变为液态，并附着在散热板310的内壁，导热流体形成液滴后，沿着散热板310的内壁流回液体槽110，实现导热流体的液-气-液的循环，同时实现热量的快速散发。

在其他实施例中，液体槽110有多个，散热单元300的数量与液体槽110的数量相同。一个基板100上有多个液体槽110，一个散热单元300下设有多个开口，使得一个散热单元300可与多个液体槽110对接。在另一实施例中，一个基板100上有多个液体槽110，每一液体槽110上均对应的安装一个散热单元300。此多种散热单元300和液体槽110对应的方式均可以实现导热流体流通及将基板100的热量传递到散热单元300的效果。

作为优选的，多个液体槽110依次连通。当液体槽110相互连通时，可实现液体槽110中液态的导热流体的量相对平均，有利于恒定散热效率，避免出现一个液体槽110中的导热流体全部蒸发，而另一个液体槽110中的导热流体相对较少蒸发的现象出现。

具体的，液体槽110并列设置，基板100的上表面还开设有连接相邻两个液体槽110凹陷部的连接通道120。连接通道120和液体槽110围合中间形成岛状凸起130。覆盖部220覆盖在岛状凸起130上，连接通道120使得相邻两个液体槽110连通。

作为优选的，为了使附着在散热板310内壁的导热流体快速回收到液体槽110中，散热板310的内壁密布有竖直方向延伸的导流凸起。导流凸起使小液滴形态的导热流体相互合并成较大的液滴，以便于导热流体快速下落。

基板100的上表面覆盖有安装板200，该安装板200具有与液体槽110位置对应的安装孔210，散热单元300的开口端插入安装孔210后与基板100连接。在制作本散热器时，将基板100的四周涂上焊料并放在基板100上，再把已经铲好散热鳍片330的散热板310底部的插入部311四周涂上焊料，然后将插入部311插入到安装板200上对应的安装孔210中，然后一体焊接成型。把焊接好的产品的散热板310顶端碾断和封闭。向封闭空间内注入导热流体，然后再对封闭空间内抽真空，最后将抽真空的通道封闭。在其他实施例中，散热鳍片330也可以是通过焊接的方式固定在散热板310上。

基板100和安装板200为金属材料制成。可以理解的，基板100和安装板200最好采用传热速度快的金属材料制成，同时基板100和安装板200也起到少量散热的作用。

基板100上还具有一端与封闭空间连通的连通管，该连通管的另一端安装有可拆卸的密封冒，连通管作为对封闭空间吸真空的通道或作为向密封空间注入导热流体的通道。

总体来说，热源400的热量通过基板100传递到液体槽110处，由于液体槽110处具有导热流体，且封闭空间为真空状态，导热流体受热会快速从液态相变成气态，吸附了大量热能的气态导热流体迅速填满整个封闭空间，并快速通过相变空腔320向更远方向传递。当气态导热流体在相变空腔320流动，在遇到较冷的散热板310时，气态的导热流体会释放热能重新凝结为液态。然后液态导热流体沿着散热板310内壁的导流凸起回流到液体槽110，再次进行下一个循环的热交换工程。如此流程，本产品可形成导热流体在密封空间内液—汽—液的不间断热交换循环过程，达到对热源400的散热或者换热需求。

本散热器可应用于大功率电子设备，太阳能设备，军工设备，工业领域如冶金等行业设备的被动式换热及散热装置中，可以在降低成本的同时大幅提高散热效率，满足大体积热流密度的散热需求，提升相关产品的使用性能并延长产品使用寿命。本散热器可作为大范围、长距离、大体积、热流密度的散热功能的散热器。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种相变式散热器，其特征在于：包括

基板(100)，所述基板(100)的下表面贴合在热源(400)的发热面，基板(100)的上表面开设有凹陷的液体槽(110)；

散热单元(300)，所述散热单元(300)包括散热板(310)和位于散热板(310)外表面的散热鳍片(330)，该散热板(310)内部开设有沿散热板(310)长度方向延伸的相变空腔(320)，且散热板(310)下表面开设有与相变空腔(320)连通的开口；

所述散热单元(300)的下部与所述基板(100)上表面连接，且使所述相变空腔(320)与所述液体槽(110)的凹陷部连通并形成真空的封闭空间，该封闭空间内注有少量导热流体。

2.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述液体槽(110)有多个，所述散热单元(300)的数量与所述液体槽(110)的数量相同。

3.根据权利要求2所述的相变式散热器，其特征在于：多个所述液体槽(110)依次连通。

4.根据权利要求3所述的相变式散热器，其特征在于：所述液体槽(110)并列设置，基板(100)的上表面还开设有连接相邻两个液体槽(110)凹陷部的连接通道(120)。

5.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述散热板(310)的内壁密布有竖直方向延伸的导流凸起。

6.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述基板(100)的上表面覆盖有安装板(200)，该安装板(200)具有与所述液体槽(110) 位置对应的安装孔(210)，所述散热单元(300)的开口端插入所述安装孔(210)后与所述基板(100)连接。

7.根据权利要求6所述的相变式散热器，其特征在于：所述基板(100)和所述安装板(200)为金属材料制成。

8.根据权利要求1所述的相变式散热器，其特征在于：所述基板(100)与所述散热单元(300)通过焊接方式连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的相变式散热器，其特征在于：所述基板(100)上还具有一端与所述封闭空间连通的连通管，该连通管的另一端安装有可拆卸的密封冒，所述连通管作为对封闭空间吸真空的通道或作为向密封空间注入导热流体的通道。