CN206909027U - 散热器及散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热器及散热系统，涉及散热设备技术领域，本实用新型提供的散热器包括：导热管、翅片和设有空腔的底座，导热管的内部与底座的内部相通，翅片套设于导热管上；底座的内壁上设有铜粉烧结层。本实用新型提供的散热器缓解了现有技术中的散热器在满足功率较大的设备散热时，需增大散热器体积和加大风量的技术问题。

Description

散热器及散热系统

技术领域

本实用新型涉及散热设备技术领域，尤其是涉及一种散热器及散热系统。

背景技术

大功率工业风冷散热器用于工业变频柜、整流柜、储能柜、逆变柜等IGBT(绝缘栅双极型晶体管，英文全称：Insulated Gate Bipolar Transistor)模块，通过IGBT贴合散热器底板导热，并由风扇直吹散热器翅片，从而将热量散发出去。

传统的工业散热器采用铝型材或插片等工艺制作，铝合金导热系数为180￣200w/m.k，相对于功率比较大的IGBT，工业散热器的热阻比较大，为满足对IGBT模块的散热，需要将工业散热器体积做大，而且需要配合比较大的风量，而选用风量大的风扇的同时，系统的噪音也比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热器，以缓解现有技术中的散热器在满足功率较大的设备散热时，需增大散热器体积和加大风量的技术问题。

本实用新型提供的散热器包括：导热管、翅片和设有空腔的底座，所述导热管的内部与所述底座的内部相通，所述翅片套设于所述导热管上；

所述底座的内壁上设有铜粉烧结层。

进一步的，所述导热管由均温板制成，所述导热管的内壁上设有铜粉烧结层。

进一步的，所述底座包括底板、盖板和中板，所述底板与所述盖板相对设置，所述中板位于所述底板与所述盖板之间，且分别与所述底板和所述盖板连接，以形成所述空腔。

进一步的，所述导热管的数量为多根，多根所述导热管在所述底座的同一端面上间隔分布，且内部均与所述底座的内部相通；

所述翅片套设于多根所述导热管上。

进一步的，所述翅片的数量为多个，多个所述翅片均套设于所述导热管上，多个所述翅片沿所述导热管的长度方向间隔分布。

进一步的，相邻的所述翅片之间的距离范围为2mm－5mm。

进一步的，所述翅片的侧边上设置有支撑板，所述支撑板的长度方向与所述导热管的长度方向相同，多个所述翅片均与所述支撑板可拆卸连接。

进一步的，多个所述翅片的与所述支撑板相对的侧边上设有用于卡合所述支撑板的卡槽。

进一步的，还包括通风件，所述通风件位于所述翅片的一侧边处。

本实用新型提供的散热器包括：导热管、翅片和设有空腔的底座，导热管的内部与底座的内部相通，翅片套设于导热管上；底座的内壁上设有铜粉烧结层。在使用本实用新型提供的散热器时，导热管沿竖直方向设置，底座位于导热管的下侧，底座的背离导热管的一端与需散热件相对设置；对底座和导热管内抽真空，并向底座内注入水或丙酮类液体。热量通过底座的侧壁进入底座内使底座内液体的温度升高，在真空状态下，底座内的液体到达35度时吸收热量蒸发，蒸汽进入导热管内，翅片可将导热管上的热量散发使导热管的温度降低，当蒸汽与温度较低的导热管接触时凝结成液体，并将热量传递至导热管上，翅片将导热管上的热量散发降低导热管的温度，在重力的作用下凝结的液体沿导热管的内壁向下流动，底座内壁上的铜粉烧结层形成毛细结构，在毛细作用下凝结的液体进入底座的空腔内，再次吸收热量蒸发，重复上述过程，实现将底座吸收的热量散出的效果。

与现有技术的采用铝型材或插片等工艺制作的散热器相比，本实用新型提供的散热器利用热管原理，使散热器的导热系数提高，在满足对IGBT模块的散热时，无需要将散热器的体积做大，或者，选用风量大的风扇，进而避免了系统的噪声较大的情况的发生。

本实用新型的另一目的在于提供一种散热系统，以缓解现有技术中的散热器在满足功率较大的设备散热时，需增大散热器体积和加大风量的技术问题。

本实用新型提供的散热系统包括上述技术方案所述的散热器。

所述的散热系统与上述的散热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的散热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的散热器的爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供散热器中热管与底座的连接示意图。

图标：100－导热管；200－翅片；210－支撑板；300－底座；310－盖板；311－环形凸起；320－中板；321－进水管；330－底板；400－固定壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的散热器的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的散热器的爆炸图，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供散热器包括：导热管100、翅片200和设有空腔的底座300，导热管100的内部与底座300的内部相通，翅片200套设于导热管100上；底座300的内壁上设有铜粉烧结层。

具体地，底座300呈长方体状，底座300由均温板制成，底座300的内壁上的铜粉烧结层形成毛细结构，用于将凝结的液体吸回至底座300的空腔内；导热管100的一端为封闭结构、另一端设有开口，底座300的图3所示的上端面设置有圆形通孔，圆形通孔的直径与导热管100的直径相等，导热管100的设有开口的一端通过圆形通孔与底座300连接，并且导热管100的内部与底座300的内部相通。

进一步的，导热管100由均温板制成，导热管100的内壁上设有铜粉烧结层。

导热管100内壁上的铜粉烧结层形成毛细结构，能够使凝集在导管内壁上的液体在毛细作用下流回至底座300的空腔内，使导热管100的设置方向不受限制，进而扩大了散热器的使用范围，此外，使导热管100由均温板制成，均温板具有良好的导热性能，从而提高散热器的散热效率。

导热管100与底座300可通过粘接、钎焊或螺纹连接的方式连接，在本实施例中，导热管100通过钎焊的方式与底座300连接，以增加导热管100与底座300之间连接的稳固性。

进一步的，底座300包括底板330、盖板310和中板320，底板330与盖板310相对设置，中板320位于底板330与盖板310之间，且分别与底板330和盖板310连接，以形成空腔。

如图3所示，中板320位于底板330与盖板310之间且中板320沿盖板310的侧边延伸，中板320的上端面与盖板310的下端面连接，中板320的下端面与底板330的上端面连接，中板320分别与盖板310和底板330连接形成空腔；中板320的侧壁上设置有通孔，通孔内设有进水管321，进水管321的内部与空腔相通，可通过进水管321向空腔内注入水或丙酮类液体；盖板310上设置有用于与导热管100连接的通孔。

在使用散热器时，可通过进水管321向底座300内抽真空和注入水或丙酮类液体，底板330与需散热件相对设置，底板330吸收热量传递至空腔内，水或丙酮类液体在底座300和导热管100内汽液循环，实现散发热量的作用。

中板320与底板330和盖板310之间可通过粘接、钎焊或螺纹连接的方式连接，在本实施例中，导热管100通过钎焊的方式与底座300连接，以增加中板320与底板330和盖板310之间连接的稳固性。

进一步的，导热管100的数量为多根，多根导热管100在底座300的同一端面上间隔分布，且内部均与底座300的内部相通；翅片200套设于多根导热管100上。

多根导热管100均与底座300的图3所示的上端面连接，多根导热管100在底座300的上端面间隔设置，且长度方向均与底座300的上端面垂直；底座300上设置有与导热管100数量相等的通孔，多根导热管100与多个通孔一一对应配合实现与底座300的连接；一个翅片200同时套设于多根导热管100上，对多根导热管100同时起到散热作用。在散热过程中，底座300内的蒸汽可进入多根导热管100内，多根导热管100同时对蒸汽起到冷却作用，从而提高了散热器的散热效率。

具体地，导热管100的数量根据损耗设定，当损耗为100W时，导热管100的数量为1根，当损耗量为500W时，导热管100的数量为5根，当损耗量为1000W时，导热管100的数量为10根，在0W－1000W的损耗范围内，根据损耗量设定连接在底座300上的导热管100的数量。

进一步的，底座300的上端面设有与导热管100数量相等的环形凸起311，环形凸起311内圈的直径等于导热管100的直径，环形凸起311与底座300上的通孔一一相对设置，环形凸起311的轴线与通孔的轴线重合。导热管100通过通孔与底座300连接时，导热管100的侧壁与环形凸起311的内壁接触，环形凸起311对导热管100起到固定作用。

为进一步提高导热管100的稳定性，在底座300外部设有呈长方体状的固定壳体400，如图2所示，固定壳体400包括一个固定板和四个侧板，四个侧板连接于固定板的四个侧边处，固定板上设置有与导热管100数量相等的通孔，多个通孔与多根导热管100一一相对设置。多根导热管100穿过与其相对应的通孔，底座300位于固定壳体400内，底板330的上端面的面积大于盖板310的端面的面积，底板330的凸出盖板310的部分设有通孔，通过连接件和底板330上的通孔配合实现固定壳体400与底座300的连接。在底座300上套设固定壳体400，固定壳体400对导热管100起到固定作用，提高导热管100的稳定性。

进一步的，翅片200的数量为多个，多个翅片200均套设于导热管100上，多个翅片200沿导热管100的长度方向间隔分布。

如图1所示，多个翅片200的端面均与导热管100的长度方向垂直，翅片200的端面上均设置有连接通孔，连接通孔的直径等于导热管100的直径，导热管100穿过翅片200上的通孔，实现翅片200与导热管100的配合。使翅片200的数量为多个提高对导热管100的散热效率，从而提高散热器的散热效率。

进一步的，相邻的翅片200之间的距离范围为2mm－5mm。

具体地，相邻的翅片200之间的距离可为2mm、3mm、4mm或5mm等，可根据对空气的流通要求设置相邻的翅片200之间的距离，例如，对空气的流通性要求越高，使相邻的翅片200之间的距离越大。

当相邻的翅片200之间的距离确定后，翅片200的数量可根据导热管100的长度设定，翅片200的数量范围为20片－50片，具体地，翅片200的数量可为20片、30片、40片或50片等。

进一步的，翅片200的侧边上设置有支撑板210，支撑板210的长度方向与导热管100的长度方向相同，多个翅片200均与支撑板210可拆卸连接。

支撑板210的数量为四个，四个支撑板210连接于翅片200的两个相对的侧边处，其中，每个侧边上连接有两个支撑板210，四个支撑板210的长度方向均与导热管100的长度方向相同，进一步的，当底座300的水平截面和翅片200均呈长方形时，支撑板210连接于翅片200的长度方向的侧边上。支撑板210对多个翅片200起到支撑作用，防止翅片200倾斜而影响空气的流通。

进一步的，多个翅片200的与支撑板210相对的侧边上设有用于卡合支撑板210的卡槽。

多个翅片200相对应的位置设置有卡槽，卡槽沿其所在侧边的长度方向的长度等于支撑板210的宽度，将多个翅片200套设于导热管100上时，多个翅片200相互平行，翅片200上的卡槽组合成一个凹槽，支撑板210卡合于凹槽内，实现对多个翅片200的支撑作用。

进一步的，还包括通风件，通风件位于翅片200的一侧边处。

通风件为风扇，风扇位于翅片200的一侧边处，在散热过程中，翅片200上的热量散发到空气中，启动风扇能够提高翅片200之间空气流动的速度，从而提高翅片200的散热效率。

本实用新型实施例提供的散热器包括：导热管100、翅片200和设有空腔的底座300，导热管100的内部与底座300的内部相通，翅片200套设于导热管100上；底座300的内壁上设有铜粉烧结层。在使用本实用新型实施例提供的散热器时，导热管100沿竖直方向设置，底座300位于导热管100的下侧，底座300的背离导热管100的一端与需散热件相对设置；对底座300和导热管100内抽真空，并向底座300内注入水或丙酮类液体。热量通过底座300的侧壁进入底座300内使底座300内液体的温度升高，在真空状态下，底座300内的液体到达35度时吸收热量蒸发，蒸汽进入导热管100内，翅片200可将导热管100上的热量散发使导热管100的温度降低，当蒸汽与温度较低的导热管100接触时凝结成液体，并将热量传递至导热管100上，翅片200将导热管100上的热量散发降低导热管100的温度，在重力的作用下凝结的液体沿导热管100的内壁向下流动，底座300内壁上的铜粉烧结层形成毛细结构，在毛细作用下凝结的液体进入底座300的空腔内，再次吸收热量蒸发，重复上述过程，实现将底座300吸收的热量散热出的效果。

与现有技术的采用铝型材或插片等工艺制作的散热器相比，本实用新型实施例提供的散热器利用热管原理，使散热器的导热系数提高，在满足对IGBT模块的散热时，无需要将散热器的体积做大，或者，选用风量大的风扇，进而避免了系统的噪声较大的情况的发生。

实施例二

本实施例二的目的在于提供一种散热系统，以缓解现有技术中的散热器在满足功率较大的设备散热时，需增大散热器体积和加大风量的技术问题。

本实施例二提供的散热系统包括实施例一提供的散热器。

本实施例二提供的散热系统与实施例一提供的散热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括：导热管、翅片和设有空腔的底座，所述导热管的内部与所述底座的内部相通，所述翅片套设于所述导热管上；

所述底座的内壁上设有铜粉烧结层。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述导热管由均温板制成，所述导热管的内壁上设有铜粉烧结层。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述底座包括底板、盖板和中板，所述底板与所述盖板相对设置，所述中板位于所述底板与所述盖板之间，且分别与所述底板和所述盖板连接，以形成所述空腔。

4.根据权利要求1－3任一项所述的散热器，其特征在于，所述导热管的数量为多根，多根所述导热管在所述底座的同一端面上间隔分布，且内部均与所述底座的内部相通；

所述翅片套设于多根所述导热管上。

5.根据权利要求1－3任一项所述的散热器，其特征在于，所述翅片的数量为多个，多个所述翅片均套设于所述导热管上，多个所述翅片沿所述导热管的长度方向间隔分布。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，相邻的所述翅片之间的距离范围为2mm－5mm。

7.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述翅片的侧边上设置有支撑板，所述支撑板的长度方向与所述导热管的长度方向相同，多个所述翅片均与所述支撑板可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，多个所述翅片的与所述支撑板相对的侧边上设有用于卡合所述支撑板的卡槽。

9.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，还包括通风件，所述通风件位于所述翅片的一侧边处。

10.一种散热系统，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的散热器。