CN207573822U - 散热器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热器，其包括：散热铝材，PCB板，设于所述PCB板上、且与所述散热铝材接触布置的功率发热元件；所述散热铝材内贯通开设有至少一条液冷流道。本申请这种散热器具有超高散热性能的散热器，能够迅速吸收功率发热元件的工作热量，保证功率模块箱温度控制在正常范围以内。

Description

散热器

技术领域

本申请涉及散热领域，具体涉及一种散热器，用于对功率发热元件的吸散热。

背景技术

众所周知，功率模块箱中，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。高温往往与散热器体积往往从正比，温度越高，散热器需求的体积往往越大，散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证功率模块箱温度能控制在正常范围以内。

多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。散热器的种类非常多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器。依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式，可以分为风冷，热管，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等，而市场主流的，也是最热销的散热器主要为风冷散热器。

而散热器市场应用少之又少，开发体积小又能实现大功率散热要求的散热模组，市场应用前景广阔。

发明内容

本申请的目的是：针对现有技术的不足，提出一种用于功率模块箱的具有超高散热性能的散热器，以迅速吸收功率模块箱内功率发热元件的工作热量，保证功率模块箱温度控制在正常范围以内。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种散热器，包括：

散热铝材，

PCB板，以及

设于所述PCB板上、且与所述散热铝材接触布置的功率发热元件；

所述散热铝材内贯通开设有至少一条液冷流道。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述液冷流道至少设置有两条，这些液冷流道的两端分别设置与所述散热铝材固定连接的带有进液缓冲腔的进液汇流板和带有出液缓冲腔的出液汇流板，所述进液汇流板上开设有与所述进液缓冲腔相通的进液接口，所述出液汇流板上开设有与所述出液缓冲腔相通的出液接口，各条所述液冷流道均与所述进液缓冲腔和所述出液缓冲腔相连通。。

所述进液接口的进液方向垂直于所述液冷流道的进液方向。

所述出液接口的出液方向垂直于所述液冷流道的出液方向。

所述液冷流道至少设置有两条，这些液冷流道的一端设置有与所述散热铝材固定连接的进出液汇流板，这些液冷流道的两端分别设置与所述散热铝材固定连接的进出液板和回流板，所述进出液板成型有与其中一部分所述液冷流道相通的进液缓冲腔以及与其余部分所述液冷流道相通的出液缓冲腔，所述回流板成型有与各条所述液冷流道均相通的回流缓冲腔，所述进出液板上开设有与所述进液缓冲腔相通的进液接口以及与所述出液缓冲腔相通的出液接口。

所述进液接口的进液方向垂直于所述液冷流道的进液方向。

所述出液接口的出液方向垂直于所述液冷流道的出液方向。

所述液冷流道共设置有八条，其中四条与所述进液缓冲腔相通，另外四条与出液缓冲腔相通。

所述散热铝材内贯通设置有直线延伸的散热风道，各条所述液冷流道呈环形间隔布置在所述散热风道的外围、且与所述散热风道平行分布。

所述散热铝材是外轮廓为长方体结构的铝型材，其具有环绕布置在散热铝材长度轴线外围的四个平面外表面，每一个所述外表面处均设置有其上的所述功率发热元件与该外表面接触布置的至少一块所述PCB板，所述散热风道和所述液冷流道均沿着所述散热铝材的长度方向延伸设置。

本申请具有以下有益效果：

1、散热器内开设多条液冷流道，利用流动冷液(比如低温水)快速吸收散热铝材的热量，提高了模块的散热效率内，以迅速降低功率发热元件的温度。

2、该散热器的总进出液口与液冷流道的进出液口垂直布置，如此保证液冷流道内始终具有足够量的水，避免工作时存在液冷流道内冷却水流量不足而导致换热效率低下的问题。

4、该散热器的散热铝材具有呈矩形分布的四个平面结构的外表面，每一个外表面处均设置有其上功率发热元件与该外表面接触布置的PCB板，一个散热铝材至少能够同时对其周围的四块PCB板进行吸热散热，提高了PCB功率元件的布置密度，可大大缩减功率模块箱的体型。

4、散热器内贯通开设散热风道，并在风道进出口设置风扇，利用流动的空气带走散热铝材吸收的热量，提高了散热效率。

5、散热风道的风道壁上形成有众多散热鳍片，增大了换热面积，进一步提高了散热效率。

附图说明

图1为本申请实施例一中散热器的截面示意图；

图2为本申请实施例一中散热器俯视方向的结构示意图；

图3为本申请实施例二中散热器的截面示意图；

图4为本申请实施例二中散热器俯视方向的结构示意图；

图5为本申请实施例三中散热器的截面示意图；

图6为本申请实施例三中散热器俯视方向的结构示意图；

图7为本申请实施例四中散热器的截面示意图；

图8为本申请实施例四中散热器俯视方向的结构示意图。

其中：1-散热铝材，2-PCB板，3-功率发热元件，4-散热风道，5-散热鳍片，6-送风风扇，7-抽风风扇，8-液冷流道，9-进液汇流板，10-出液汇流板，11-进液接口，12-出液接口，13-进出液板，14-回流板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

图1和图2示出了本申请这种散热器的第一个具体实施例，与传统散热器相同的是，其也包括：散热铝材1、PCB板2、集成于PCB板2上且与散热铝材1接触布置的功率发热元件3。

本实施例的改进在于，上述散热铝材1具有呈矩形分布的四个平面结构的外表面，每个外表面处均设置有一块(或多块)PCB板2，各个外表面处的PCB板2上集成的功率发热元件3与该外表面接触布置。

具体地，上述散热铝材1为铝型材，其外轮廓为长方体结构，上面所说的四个外表面，具体是指围绕该长方体结构长度方向的四个面。

此外，本实施例在散热铝材1内贯通设置有沿着铝材长度方向直线延伸的散热风道4，散热风道4内设置有与散热铝材1一体成型的众多散热鳍片5，上述四个外表面环绕布置在该散热风道4外。

工作时，空气可在散热风道4中流动，从而带走散热铝材1和散热鳍片5吸收的热量，降低功率发热元件的温度。散热鳍片5的作用在于增加换热面积。

为了加快空气在散热风道5中流动，以提高散热效率，本实施例在散热风道5的进风端设置了一台送风风扇6，并用螺丝将该送风风扇6与散热铝材1可拆卸锁紧固定连接(图2为了方便读者理解，故意将送风风扇6和散热铝材1分开显示)。

上述各个散热鳍片5均平行于散热风道4的长度方向布置，如此可降低风阻。

而且，上述散热风道4的横截面为矩形，其具有呈矩形分布的四个平面结构的风道壁(散热风道4由这四个平面风道壁共同围合形成)，每一个风道壁处均一体成型有与该风道壁垂直布置的多块散热鳍片5，而且每一个风道壁处的各块散热鳍片5均等距离平行间隔分布。

实施例二：

图3和图4示出了本申请这种散热器的第二个具体实施例，本实施例这种散热器与上述实施例一的结构基本相同，区别在于：本实施例在散热风道4的出风端增设了一台抽风风扇7。该抽风风扇7与进风端的送风风扇6构成串联风扇组，以使得散热风道4内的风量能够成倍增加，进一步提升散热效率。

上述抽风风扇7借助螺丝与散热铝材1可拆卸锁紧固定连接。

实施例三：

图5和图6示出了本申请这种散热器的第三个具体实施例，本实施例这种散热器与上述实施例一的结构基本相同，区别在于：本实施例在散热铝材1内还贯通设置了多条(图5共示出了8条)液冷流道8，这些液冷流道8沿着散热铝材1的长度方向延伸设置，而且相互隔开地环绕布置在散热风道4的外围。其中，散热风道4的进风端为液冷流道8的进液端，散热风道4的出风端为液冷流道8的出液端。

在实际应用时，向上述液冷流道8通入流动的水，利用低温的水流带走散热铝材1吸收的热量，进一步提高散热效率。

而且，上述各条液冷流道8的进液端设置了一块其内成型有进液缓冲腔的进液汇流板9，上述各条液冷流道8的出液端设置了一块其内成型有出液缓冲腔的出液汇流板10。进液汇流板9和出液汇流板10均借助螺丝(或焊接)与散热铝材1固定连接。进液汇流板9上开设了与进液缓冲腔相通的两个进液接口11，出液汇流板10上开设了与出液缓冲腔相连通的两个出液接口12。

实际应用时，借助外界的循环供水系统向进液接口11通入低温水，低温水首先集中流入进液汇流板9的进液缓冲腔，再由进液缓冲腔将水分流至各条液冷流道8，水流经过液冷流道8后带走散热铝材1的热量，各条液冷流道8内吸热升温后的水集中流出至出液汇流板10的出液缓冲腔，再从出液接口12循环补充至前述循环供水系统。

上述进液接口11和出液接口12对水流的引导方向与上述液冷流道8的延伸方向垂直布置，使水流转弯后再进入液冷流道8，液冷流道8内的水流转弯后才能够从出液接口流出，如此可保证液冷流道、进液缓冲腔以及出液缓冲腔始终具有足够量的水，避免工作时存在冷却水流量不足的问题，同时也可避免水流在液冷流道8中流速过快而导致吸热不充分的问题。

实施例四：

图7和图8示出了本申请这种散热器的第四个具体实施例，本实施例这种散热器与上述实施例三的结构基本相同，区别在于液冷结构的具体形式，具体如下：

本实施例中，不再设置单独的进液汇流板和出液汇流板，而是在散热风道4的进风端设置了与散热铝材1螺丝固定的进出液板13，在散热风道4的出风端设置了与散热铝材1螺丝固定的回流板14。进出液板13内设置有相互隔离的进液缓冲腔和出液缓冲腔，进液缓冲腔和出液缓冲腔分别与不同的直线型液冷流道8相连通。直线型回流板14设置有回流缓冲腔，回流缓冲腔与各条直线型液冷流道8(液冷流道在出风端的部分)均连通。进出液板13上开设了与进液缓冲腔相连通的进液接口11以及与出液缓冲腔相连通的出液接口12。

实际应用时,借助外界的循环供水系统向进液接口11通入低温水，低温水首先集中流入进出液板13的进液缓冲腔，再由进液缓冲腔将水分流至其中四条液冷流道8，水流经过这四条液冷流道8后带走散热铝材1热量后流入回流板14的回流缓冲腔，再从回流缓冲腔折返流入另外四条液冷流道8，而且在折返流动的过程中仍然会吸收散热铝材1的热量，之后集中回流至进出液板13的出液缓冲腔，从出液接口12循环补充至前述循环供水系统。

整体来看，水流在该散热器中的流动路径为U字型折返结构，水流的总进液端和总出液端均位于散热风道4的进风端位置。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种散热器，包括：

散热铝材(1)，

PCB板(2)，以及

设于所述PCB板(2)上、且与所述散热铝材(1)接触布置的功率发热元件(3)；

其特征在于，所述散热铝材(1)内贯通开设有至少一条液冷流道(8)。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述液冷流道(8)至少设置有两条，这些液冷流道(8)的两端分别设置与所述散热铝材(1)固定连接的带有进液缓冲腔的进液汇流板(9)和带有出液缓冲腔的出液汇流板(10)，所述进液汇流板(9)开设有与所述进液缓冲腔相通的进液接口(11)，所述出液汇流板(10)开设有与所述出液缓冲腔相通的出液接口(12)，各条所述液冷流道(8)均与所述进液缓冲腔和所述出液缓冲腔相连通。

3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述进液接口(11)的进液方向垂直于所述液冷流道(8)的进液方向。

4.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述出液接口(12)的出液方向垂直于所述液冷流道(8)的出液方向。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述液冷流道(8)至少设置有两条，这些液冷流道(8)的两端分别设置与所述散热铝材(1)固定连接的进出液板(13)和回流板(14)，所述进出液板(13)成型有与其中一部分所述液冷流道(8)相通的进液缓冲腔以及与其余部分所述液冷流道(8)相通的出液缓冲腔，所述回流板(14)成型有与各条所述液冷流道(8)均相通的回流缓冲腔，所述进出液板(13)开设有与所述进液缓冲腔相通的进液接口(11)以及与所述出液缓冲腔相通的出液接口(12)。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述进液接口(11)的进液方向垂直于所述液冷流道(8)的进液方向。

7.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述出液接口(12)的出液方向垂直于所述液冷流道(8)的出液方向。

8.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述液冷流道(8)共设置有八条，其中四条与所述进液缓冲腔相通，另外四条与所述出液缓冲腔相通。

9.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热铝材(1)内贯通设置有直线延伸的散热风道(4)，各条所述液冷流道(8)呈环形间隔布置在所述散热风道(4)的外围、且与所述散热风道(4)平行分布。

10.根据权利要求9所述的散热器，其特征在于，所述散热铝材(1)是外轮廓为长方体结构的铝型材，其具有环绕布置在散热铝材长度轴线外围的四个平面外表面，每一个所述外表面处均设置有其上的所述功率发热元件(3)与该外表面接触布置的至少一块所述PCB板(2)，所述散热风道(4)和所述液冷流道(8)均沿着所述散热铝材(1)的长度方向延伸设置。