CN209824307U - 散热装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种散热装置，包括冷凝器、蒸发器、蒸汽管和液管；冷凝器，用于将汽态工质冷凝成液态工质，包括扁管和集流体；将集流体内的空腔通过隔片分割成相互独立的上腔室和下腔室，将扁管弯折成包括相互连通的上段和下段，将上段通过上插孔连通上腔室，将下段通过下插孔连接下腔室，将散热装置的蒸汽管连通上腔室，将散热装置的液管连通下腔室，进而形成回路；在冷凝器的一端仅设置一个集流体，可有效减少组装和焊接工艺，节约人工成本，提高组装效率；将集流体内的空腔分割成功能不同的上腔室和下腔室的方式，使得蒸汽管和液管能够从冷凝器的同一端布置管线，绕过的电子元器件较少，管路布置更为方便、灵活。
Description
技术领域
本申请涉及散热技术领域，特别涉及一种散热装置。
背景技术
热虹吸散热装置常用于电子设备中发热电子元器件(如CPU)的散热，热虹吸散热装置整体是由蒸发器、冷凝器、蒸汽管和液管组成的回路，回路内充填工质。工作时，蒸发器底面与发热电子元器件表面接触，从而使得蒸发器能够吸收元器件的热量，吸收的热量导致蒸发器中液态工质蒸发汽化，汽化的蒸汽经过蒸汽管到达冷凝器，在冷凝器中蒸汽放出热量后液化，再经过液管回到蒸发器内，如此反复循环，实现对元器件的持续散热的功能。图1是改进前的热虹吸散热装置，其中，多个扁管平行间隔布置，扁管两端连接两个集流体，扁管之间放入翅片，然后整体焊接密封而构成热虹吸散热装置的冷凝器。进入冷凝器的蒸汽态工质首先进入一侧集流体空间内，然后进入扁管，在扁管内冷凝后成为液态工质汇入另一端集流体，然后通过液管回流到蒸发器内。
改进前的热虹吸散热装置的缺点是：1、扁管的两端要分别连接两个集流体，焊接和组装工艺比较复杂；2、进出冷凝器的蒸汽管和液管不得不分布在冷凝器的两端，不便于在所应用的电子设备中安装和布置，例如，在电路板上应用时，蒸汽管和液管要分别绕过电路板上各种电子元器件，然后分别从两端连接冷凝器，管路的布置比较困难。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种散热装置以解决当前散热装置存在的问题。
针对以上问题，本申请提出一种散热装置，包括冷凝器、蒸发器、蒸汽管和液管。
冷凝器，用于将汽态工质冷凝成液态工质，同时向外部空气或介质中放出热量，包括扁管和集流体。
所述集流体包括上腔室和下腔室，所述上腔室与所述下腔室之间通过隔片隔开，所述上腔室位于所述下腔室上方；所述集流体对应所述上腔室位置开设蒸汽管插孔，所述集流体对应所述下腔室位置开设液管插孔；所述集流体对应所述上腔室位置开设上插孔，所述集流体对应所述下腔室位置开设下插孔。
所述扁管包括相互连通的上段和下段，所述上段和所述下段是弯折而成的一体结构，所述上段位于所述下段的上方且有间隔；所述上段插入所述上插孔以连通所述上腔室，所述下段插入所述下插孔以连通所述下腔室。
蒸发器，设有排汽孔和进液孔。
蒸汽管，连通所述排汽孔和所述蒸汽管插孔，以将所述蒸发器内排出的汽态工质通入到所述上腔室。
液管，连通所述液管插孔和所述进液孔，以将所述下腔室内排出的液态工质通入到所述蒸发器内。
由所述蒸发器、所述蒸汽管、所述冷凝器和所述液管构成的回路内被抽真空后充填流动的工质。
优选地，所述扁管有多个，所述集流体开设有对应多个所述扁管的所述上插孔和所述下插孔，每个所述扁管包括对应的所述上段和对应的所述下段，多个所述扁管由内到外依次设置且相邻的所述上段之间以及相邻的所述下段之间间隔设置。
优选地，相邻的所述上段之间、相邻的所述下段之间以及相邻的所述上段和所述下段之间的间隔处设有用于扩展散热面积的翅片。
优选地，所述上段和所述下段相平行，多个所述扁管包括位于最内侧的内层扁管，所述上段包括对应所述内层扁管的内层上段，所述下段包括对应所述内层扁管的内层下段；相邻的所述上段之间以及相邻的所述下段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
优选地，所述扁管还包括中段，所述中段呈竖直状态连接于所述上段和所述下段之间，所述多个所述扁管包括对应的多个所述中段，相邻的所述中段紧贴设置。
优选地，所述冷凝器还包括防护框，所述防护框包括上板、中板和下板，所述上板平行设置于所述下板的上方，所述中板竖直连接所述上板和所述中板；
所述多个所述扁管包括位于最外侧的外层扁管，所述上段包括对应所述外层扁管的外层上段，所述中段包括对应所述外层扁管的外层中段，所述下段包括对应所述外层扁管的外层下段；
所述中板紧贴所述外层中段的外侧，所述下板与所述外层下段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
优选地，所述上板紧贴设置于所述外层上段外侧。
优选地，所述上板与所述外层上段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
优选地，所述上板与所述外层上段之间以及所述下板与所述外层下段之间设有用于扩展散热面积的翅片。
优选地，所述防护框是由板材一体弯折而成，所述下板左右两侧设有用于固定所述冷凝器的安装固定部。
优选地，所述扁管为设有多个并行的独立通道的微通道扁管或口琴管。
由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：
本申请提供了一种散热装置，通过仅设置一个集流体，将集流体内的空腔通过隔片分割成相互独立的上腔室和下腔室，将扁管弯折成包括相互连通的上段和下段，将上段通过上插孔连通上腔室，将下段通过下插孔连接下腔室，将散热装置的蒸汽管连通上腔室，将散热装置的液管连通下腔室，进而形成回路；在冷凝器的一端仅设置一个集流体，可有效减少组装和焊接工艺，节约人工成本，提高组装效率；将集流体内的空腔分割成功能不同的上腔室和下腔室的方式，使得蒸汽管和液管能够从冷凝器的同一端布置管线，绕过的电子元器件较少，管路布置更为方便、灵活。
附图说明
图1是改进前热虹吸散热装置的立体结构示意图。
图2是本申请散热装置在一实施例中立体结构示意图。
图3是本申请一实施例中集流体立体结构示意图。
图4是本申请一实施例中冷凝器拆解结构示意图。
图5是本申请一实施例中冷凝器不加翅片的立体结构示意图。
图6是本申请一实施例中冷凝器添加翅片的立体结构示意图。
图7是本申请散热装置在一实施例中立体结构示意图。
图8是本申请在一实施例中的扁管横截面结构示意图。
附图标记说明如下：1、蒸发器；2、蒸汽管；3、冷凝器；31、扁管；31001、独立通道；311、上段；312、下段；313、中段；3101、内层扁管；31101、内层上段；31201、内层下段；3102、外层扁管；31102、外层上段；31202、外层下段；31302、外层中段；32、集流体；321、上腔室；3211、蒸汽管插孔；3212、上插孔；3221、液管插孔；3222、下插孔；323、隔片；33、翅片；34、防护框；341、上板；342、中板；343、下板；3431、固定耳；4、液管。
具体实施方式
体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。
参照图2至图5，本申请实施例提供一种散热装置，包括蒸发器1、蒸汽管2、冷凝器3和液管4。
冷凝器3用于将汽态工质冷凝成液态工质，包括扁管31、集流体32、翅片33和防护框34。其中，集流体32内部设有上腔室321和下腔室(图中没有示出)，上腔室321用来收集容纳由蒸汽管2传输过来的汽态工质，下腔室用来容纳冷凝后得到的液态工质。上腔室321位于下腔室上方，以利用较高温度的汽态工质自动上升和冷凝后的液态工质受重力自动向下流动的特性。上腔室321与下腔室之间通过隔片323密封隔开。集流体32对应上腔室321位置开设蒸汽管插孔3211，蒸汽管插孔3211与上腔室321相连通。蒸汽管插孔3211与蒸汽管2的一端连接，从而可将蒸汽管2传输来的汽态工质通入到上腔室321内。集流体32对应下腔室位置开设液管插孔3221，液管插孔3221与下腔室相连通。液管插孔3221连接液管4的一端，从而可将下腔室内的液态工质通过液管4排出。集流体32对应上腔室321位置还开设有上插孔3212，集流体32对应下腔室位置还开设有下插孔3222。
参照图4和图6，扁管31包括相互连通的上段311和下段312，上段311位于下段312的上方且间隔一定距离，翅片33设置在上段311和下段312之间且与上段311和下段312分别接触，以确保热量能传导至翅片。从而，在高温的汽态工质流经上段311和下段312的过程中冷凝成液态工质。上段311和下段312的连通处应设置在远离插入集流体32的一端，从而使汽态工质尽可能地流经较长的距离而散热冷凝。上段311和下段312相连通的方法，可以是通过专门设置管路连接，也可以是上段311和下段312一体弯折而成，从上段311和下段312之间的弯折过渡处连通。具体施例中，上段311和下段312是弯折而成的一体结构，便于制造。上段311插入集流体32的上插孔3212从而连通上腔室321，下段312插入集流体32的下插孔3222以连通下腔室。
参照图8，扁管31为设有多个并行的独立通道31001的微通道扁管或口琴管。其中，独立通道(或称为孔)的横截面最大尺寸小于1mm的扁管叫微通道扁管，独立通道的横截面尺寸大于1mm的扁管通俗地叫作口琴管，使用微通道扁管作为主流选择。
蒸发器1的作用是通过紧贴设置在发热电子元器件的表面上而吸收发热电子元器件在工作时发出的热量。蒸发器设有排汽孔和进液孔(排汽孔和进液孔在图中没有示出)。排汽孔设于蒸发器1的顶部且与蒸发器1内部腔体相连通，排汽孔连接蒸汽管2的另一端，从而通过蒸汽管2将汽态工质传输到集流体32的上腔室321。进液孔设于蒸发器1靠近底部的一侧且与蒸发器1内部腔体相连通，进液孔连接液管4的另一端，冷凝后回流的液态工质经液管4流入蒸发器1内部腔体。排汽孔连接蒸汽管2，进液孔连接液管4。
蒸发器1到蒸汽管2到冷凝器3到液管4再回到所述蒸发器1的密封回路内被抽真空后充填流动的液态工质。
本申请散热装置的具体工作原理如下：
在具体使用中，蒸发器1通过其底面紧贴设置在电子设备(如计算机)的发热电子元器件(如CPU)表面上，为发热电子元器件散热。在电子设备工作过程中，发热电子元器件发出热量，使得紧贴其上的蒸发器1的内部腔体中的液态工质蒸发而带走热量。利用高温蒸汽自动上升的性质，蒸发器1内部腔体中蒸发的工质蒸汽从蒸发器1顶部的排汽孔排出并经由蒸汽管2进入集流体32的上腔室321。上腔室内321的工质蒸汽通过上插孔3212进入扁管31的上段311，工质蒸汽在流经扁管31的上段311和下段312的时候由于热量散失而逐渐冷凝成为液态工质。液态工质在重力的作用下最终流到下腔室，下腔室中的液态工质再经由液管4流入蒸发器1的内部腔体中。如此反复循环，实现对发热电子元器件的持续散热的功能。
进一步地，扁管31在冷凝器3中设置多个，集流体32上开设有对应每个扁管31的上插孔3212和下插孔3222，每个上插孔3212均连通上腔室321，每个下插孔3212均连通下腔室。每个扁管31包括对应的上段311和对应的下段312，多个扁管31由内到外依次设置，也即各个扁管31从内到外依次套设，相邻的上段311之间以及相邻的下段312之间间隔设置。例如：把设置在最内层的扁管称为第一扁管，把靠近第一扁管外侧设置的次内层扁管称为第二扁管，把靠近第二扁管外侧设置的扁管称为第三扁管，即第二扁管套设在第一扁管外侧，第三扁管套设在第二扁管的外侧。第一扁管、第二扁管和第三扁管之间均有间隔。多扁管的设置，可以扩展冷凝器3向周边空气或介质的散热热面积，以适应一定功率的散热量需求。
参照图4至图6，在多扁管设置方案中，可将上段311和下段312相平行设置，多个扁管包括位于最内侧的内层扁管3101(对应上例中第一扁管)，上段311包括对应内层扁管3101的内层上段31101，下段312包括对应内层扁管3101的内层下段31201。相邻的上段311之间以及相邻的下段312之间的间隔距离等于内层上段31101和内层下段31201之间的间隔距离，有利于均匀散热。而且可以在相邻的上段311之间、相邻的下段312之间以及内层上段31101和内层下段31201之间设置同样规格(高度相等)的翅片33，从而便于进行模块化制造，节约制造成本，提高组装效率。扁管31的间隔中翅片33的设置，不仅用于传导扁管31热量以加快散热效率，而且能够保持扁管31之间的间隔距离和相对位置，进而对扁管31起支撑作用。
在实际制造中，扁管31相互连通的上段311和下段312可以是一体弯折而成，弯折的方式可以是，在弯折处是弧形的弧面过渡部或竖直的直板过渡部。具体为直板过渡部时，将竖直的直板过渡部称为扁管的中段313，中段313呈竖直状态连接于上段311和下段312之间，多个扁管31包括对应的多个中段313，相邻的中段313紧贴设置。相邻扁管31的中段313之间不用再设置间隔，以减少冷凝器3整体的长度，通过中段313的相互紧贴便于对各扁管31进行固定。
参照图4至图7，防护框34包括上板341、中板342和下板343，上板341平行设置于下板343的上方，中板342竖直连接上板341和下板343。上板341、中板342和下板343是由同一板材弯折而成，其中，在下板343的两侧设有固定耳3431，固定耳3431上开设螺钉孔，通过固定耳3431可将冷凝器3固定在电子设备中。多个扁管31中包括位于最外侧的外层扁管3102，上段311包括对应外层扁管3102的外层上段31102，中段313包括对应外层扁管3102的外层中段31302，下段312包括对应外层扁管3102的外层下段31202。中板342紧贴固定在外层中段31302的外侧，下板343与外层下段31202之间的间隔距离等于以上实施例中内层上段31101和内层下段31201之间的间隔距离，从而便于在外层下段31202与下板343之间设置翅片，利于外层下段从底部散热。
参考图7，上板341与外层上段31102之间也可以设置间隔，使间隔距离等于内层上段31101和内层下段31201之间的间隔距离，利于外层上段31102散热，便于在外层上段31102与上板341之间设置翅片。在其他实施例中，参考图6，也可以将上板341紧贴设置于外层上段31102外侧设置，以适应特定冷凝器3高度规格。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种散热装置，其特征在于，包括：
冷凝器，包括扁管和集流体；
所述集流体包括上腔室和下腔室，所述上腔室与所述下腔室之间通过隔片隔开，所述上腔室位于所述下腔室上方；所述集流体对应所述上腔室位置开设蒸汽管插孔，所述集流体对应所述下腔室位置开设液管插孔；所述集流体对应所述上腔室位置开设上插孔，所述集流体对应所述下腔室位置开设下插孔；
所述扁管包括相互连通的上段和下段，所述上段和所述下段是弯折而成的一体结构，所述上段位于所述下段的上方且有间隔；所述上段插入所述上插孔以连通所述上腔室，所述下段插入所述下插孔以连通所述下腔室；
蒸发器，设有排汽孔和进液孔；
蒸汽管，连通所述排汽孔和所述蒸汽管插孔，以将所述蒸发器内排出的汽态工质通入到所述上腔室；
液管，连通所述液管插孔和所述进液孔，以将所述下腔室内排出的液态工质通入到所述蒸发器内；
由包括所述蒸发器、所述蒸汽管、所述冷凝器和所述液管所构成的回路内被抽真空后充填流动的工质。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述扁管有多个，所述集流体开设有对应多个所述扁管的所述上插孔和所述下插孔，每个所述扁管包括对应的所述上段和对应的所述下段，多个所述扁管由内到外依次设置且相邻的所述上段之间以及相邻的所述下段之间间隔设置。
3.根据权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，相邻的所述上段之间、相邻的所述下段之间以及相邻的所述上段和所述下段之间的间隔处设有用于扩展散热面积的翅片。
4.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述上段和所述下段相平行，所述多个所述扁管包括位于最内侧的内层扁管，所述上段包括对应所述内层扁管的内层上段，所述下段包括对应所述内层扁管的内层下段；相邻的所述上段之间以及相邻的所述下段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述扁管还包括中段，所述中段呈竖直状态连接于所述上段和所述下段之间，多个所述扁管包括对应的多个所述中段，相邻的所述中段紧贴设置。
6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述冷凝器还包括防护框，所述防护框包括上板、中板和下板，所述上板平行设置于所述下板的上方，所述中板竖直连接所述上板和所述中板；
所述多个所述扁管包括位于最外侧的外层扁管，所述上段包括对应所述外层扁管的外层上段，所述中段包括对应所述外层扁管的外层中段，所述下段包括对应所述外层扁管的外层下段；
所述中板紧贴所述外层中段的外侧，所述下板与所述外层下段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述上板紧贴设置于所述外层上段外侧。
8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述上板与所述外层上段之间的间隔距离等于所述内层上段和所述内层下段之间的间隔距离。
9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述上板与所述外层上段之间以及所述下板与所述外层下段之间设有用于扩展散热面积的翅片。
10.根据权利要求6至9任一项所述的散热装置，其特征在于，所述防护框是由板材一体弯折而成，所述下板左右两侧设有用于固定所述冷凝器的安装固定部。
11.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述扁管为设有多个并行的独立通道的微通道扁管或口琴管。
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