CN210042650U - 板式热管散热箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种板式热管散热箱体，其包括箱体以及设于箱体外部的板式热管，板式热管包括平板部以及设置在平板部上的多个翅片部，平板部设置有第一空腔，每个翅片部设置有第二空腔，每个第二空腔均与第一空腔相连通，平板部与箱体连接，热源收容于箱体内且与平板部接触。本实用新型的板式热管散热箱体，热源收容在箱体内，同时，热源部分与板式热管相接触，对热源起到防尘及保护功能外，热源产生的热量能够直接传导至板式热管上，与传统连接结构相比，减少了接触热阻，实现了立体散热功能，进而提高了散热效果。

Description

板式热管散热箱体

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别地，涉及一种板式热管散热箱体。

背景技术

随着电子元器件逐渐向微型化、高功率、高性能方向发展，其在发展过程中会伴随着更高的热流密度，散热问题逐渐成为制约高集成度电子元件发展的瓶颈问题。平板热管由于其高导热率以及良好的均温性，可以迅速将高热密度的热源转移扩散，满足了电子设备对散热装置的紧凑型、可靠性、灵活性等要求，逐渐成为研究解决高功率设备表面散热问题的极佳选择。

通常情况下，为了对热源起到保护及防护作用，一般都需要在热源的外部装设一个箱体，平板热管设于箱体的外部并与箱体相接触，进而对热源起到散热作用。但是，由于热源与箱体之间存在热阻，使得热源与箱体之间的传热效率较低，进而降低了平板热管的传热效率，导致散热效果不佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的上述问题，现提供一种对热源起保护及防护作用的同时散热效果好的板式热管散热箱体。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种板式热管散热箱体，所述板式热管散热箱体包括箱体以及设于所述箱体外侧的板式热管，所述板式热管包括平板部以及设置在所述平板部上的多个翅片部，所述平板部设置有第一空腔，每个所述翅片部设置有第二空腔，每个所述第二空腔均与所述第一空腔相连通，所述平板部与所述箱体连接，热源设于所述箱体内。

进一步地，所述箱体上开设有通槽，所述通槽与所述平板部位置对应配合。

进一步地，所述箱体呈一端具有开口的盒状结构，所述箱体的内腔形成用于收容热源的收容腔，所述箱体上相对开口端的侧壁形成连接平面，所述平板部与所述连接平面连接，所述通槽开设在所述连接平面上且与所述收容腔相连通。

进一步地，所述平板部上开设有第一固定孔，所述连接平面上对应所述第一固定孔开设有第二固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔之间通过紧固件连接。

进一步地，多个所述翅片部位于所述平板部的同一侧，多个所述翅片部相互平行设置，所述翅片部与所述平板部之间形成一夹角α。

进一步地，所述平板部与每个所述翅片部之间均设置有连接部，所述连接部与所述平板部及所述翅片部均连通，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部之间形成有折弯线，所述第一连接部呈等腰直角三角形，所述第二连接部呈直角梯形，所述直角梯形的长边与其中一条腰之间的夹角为45°，所述直角梯形的另外一条腰与所述等腰直角三角形的一条直角边均由所述折弯线构成。

进一步地，所述第一空腔内和/或所述第二空腔内设置有多个孤立部，多个所述孤立部将对应的所述第一空腔和/或所述第二空腔分隔形成多个相互连通的流体通道。

进一步地，所述孤立部为设于所述第一空腔和/或所述第二空腔内的点状结构或块状结构，所述孤立部由所述第一空腔和/或所述第二空腔相应的侧壁贴合形成。

进一步地，所述板式热管上设置有封闭腔体，所述封闭腔体包括第一空腔和第二空腔，所述封闭腔体内充注有相变工质。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的板式热管散热箱体，热源收容在箱体内，同时，热源部分与板式热管相接触，对热源起到防尘及保护功能的同时，热源产生的热量能够直接传导至板式热管上，与传统连接结构相比，减少了接触热阻，实现了立体散热功能，进而提高了散热效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例一的板式热管散热箱体的立体图；

图2是图1所示板式热管散热箱体的分解图；

图3是图1所示散热箱体的仰视图；

图4是图1所示板式热管散热箱体中板式热管的立体图；

图5是图4所示板式热管的主视图；

图6是图5所示板式热管沿A-A的剖视图；

图7是图4所示板式热管中翅片部的结构示意图；

图8是图7所示翅片部沿B-B的剖视图；

图9是图4所示板式热管的俯视图；

图10是本实用新型实施例而的板式热管散热箱体中板式热管的立体图。

图中零部件名称及编号分别为：

板式热管100 第一固定孔105 箱体200

平板部10 第一空腔101 通槽230

连接平面220 孤立部103 过渡空腔301

翅片部20 第二空腔201 第一连接部31

第二连接部32 第二固定孔2201 收容腔210

连接部30

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一

请参阅图1、图2，本实用新型提供了一种板式热管散热箱体，用于安装热源(例如，电子元器件或电子设备等)并对热源的热量进行转移扩散，该板式热管散热箱体包括板式热管100以及安装在板式热管100上的箱体200。

具体地，请参阅图4-图8，板式热管100包括平板部10以及设置在平板部 10上的多个翅片部20，平板部10上设置有第一空腔101，每个翅片部20上均设置有第二空腔201，每个第二空腔201均与第一空腔101相连通，所述板式热管上设置有封闭腔体(图未标出)，所述封闭腔体包括第一空腔101和第二空腔 201，所述封闭腔体内充注有相变工质(图未示出)，翅片部20具有散热作用。工作时，第一空腔101内的液态相变工质吸收热源的热量后汽化，气态相变工质迅速膨胀进而充满整个所述封闭腔体内，当第二空腔201内的气态相变工质于翅片部20处散热后，气态相变工质液化，随后液态相变工质再次导引回流至第一空腔101内。

另外，第一空腔101与第二空腔201内具有流体通道(图未标出)，第一空腔101内的液态相变工质吸收热源的热量汽化后，气态相变工质能够沿流体通道迅速膨胀进而充满整个所述封闭空腔。具体地，第一空腔101内及第二空腔 201内均设置有多个孤立部103，第一空腔101内的多个孤立部103将第一空腔 101分隔形成大量相互连通的所述流体通道，第二空腔201内的多个孤立部103 将第二空腔201分隔形成大量相互连通的所述流体通道。具体地，孤立部103 为设于第一空腔101与第二空腔201内的点状结构或块状结构，孤立部103由第一空腔101与第二空腔201相应的侧壁贴合形成。另外，流体通道的宽度为 2-10mm，以保证气态相变工质能够沿流体通道迅速流动，同时，也能够使得第二空腔201内的液态相变工质沿流体通道流入第一空腔101内。作为优选地，本实施方式中的流体通道的宽度为4mm。

可以理解地，在其他未示出的实施方式中，第一空腔101内的孤立部103 或者第二空腔201内的孤立部103还可以省略，此时，多个孤立部103便将对应的第一空腔101和/或第二空腔201分隔形成多个相互连通的流体通道。孤立部103为设于第一空腔101和/或第二空腔201内的点状结构或块状结构，孤立部103由第一空腔101和/或第二空腔201相应的侧壁贴合形成。

请再次参阅图9，平板部10大致呈板状结构，翅片部20呈长条形平板状结构，多个翅片部20位于平板部10的同一侧，且相互平行设置，翅片部20与平板部10之间形成一夹角α，且0°＜夹角α＜180°，使得翅片部20与平板部 10之间形成三维立体结构，进而提升了散热效率。本实施方式中，夹角α＝90°。

本实施方式中，平板部10与翅片部20为一体成型结构，减少了接触热阻，另外，实现结构紧凑的同时，方便加工。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，平板部10与翅片部20还可以是单独的零部件，使用时，只需将平板部 10与翅片部20连接即可。

另外，平板部10与每个翅片部20之间均设置有连接部30，连接部30内设置有过渡空腔301，过渡空腔301与第一空腔101及第二空腔201均连通，连接部30包括相互连接的第一连接部31和第二连接部32，第一连接部31设置有第一连通腔，第二连接部32设置有第二连通腔，过渡空腔301包括所述第一连通腔和所述第二连通腔，具体地，第一连接部31与平板部10连接且所述第一连通腔与第一空腔101连通，第二连接部32与翅片部20连接且所述第二连通腔与第二空腔201连通。第一连接部31与第二连接部32之间折弯形成有折弯夹角(图未标出)，且第一连接部31与第二连接部32之间形成折弯线(图未标出)。通过设置连接部30，可方便对翅片部20进行折弯操作，即，只需对连接部30 进行折弯操作，便可使得翅片部20与平板部10之间形成一夹角，同时，所述折弯夹角与平板部10及翅片部20之间的夹角α相同，即，通过对连接部30进行折弯操作从而使得平板部10与翅片部20之间形成夹角α。

本实施方式中，第一连接部31呈等腰直角三角形，第二连接部32呈直角梯形，该直角梯形的长边与其中一条腰之间的夹角为45°，且该直角梯形的另外一条腰(即，直角腰)与所述等腰直角三角形的一条直角边均由所述折弯线构成。具体地，图5中虚线构成的阴影部分为第一连接部31，图7中虚线构成的阴影部分为第二连接部32。

另外，所述封闭腔体还包括过渡空腔301，过渡空腔301采用吹胀工艺加工而成。为了方便形成过渡空腔301，过渡空腔301的高度h为0.3-2mm，过渡空腔301的宽度w为2-20mm，且满足w＞3h。优选地，本实施方式中，h＝0.75mm， w＝4mm。另外，连接部30的折弯半径为r，当5mm＜r＜10mm时，h＝(0.1-0.15) *r或者h＝0.3mm，h取二者中的较大值；当10mm＜r＜30mm时，h＝(0.05-0.1) *r。另外，连接部30上的过渡空腔301距连接部30的边沿的宽度不小于5mm。

可以理解地，在其他未示出的实施方式中，连接部30还可以省略，此时，翅片部20直接与平板部10连接，此时，所述封闭空腔由第一空腔101和第二空腔201构成。

所述封闭腔体内设置为负压状态，由此，处于负压状态下的液态相变工质的沸点降低，从而有利于相变工质受热后快速蒸发，及时将热量传送至翅片部20以进行散热。可以理解地，所述相变工质包括但不限于水、酒精和丙醇。另外，由于所述封闭腔体呈一整体连通通道，因此，无需对第一空腔101与第二空腔201分别充注所述相变工质，只需一次充注即可，提高了充注效率，节省了充注成本。另外，在非散热工作状态下，相变工质液面高度低于第一空腔101 的上沿。

请参阅图2、图3，箱体200大致呈一端具有开口的盒状结构，箱体200的内腔形成收容腔210，箱体200上相对开口端的侧壁形成连接平面220，平板部10上相对翅片部20的表面与连接平面220连接，从而使得板式热管100位于箱体200的外部。本实施方式中，平板部10与连接平面220之间的连接面相互贴合，一方面提升了平板部10与箱体200的连接强度，另一方面提升了传热效率。连接平面220上对应平板部10的第一空腔101开设有通槽230，即，通槽230 与平板部10位置对应配合。另外，通槽230与收容腔210相连通。本实施方式中，通槽230为长方形结构。另外，平板部10的夹角处开设有第一固定孔105，连接平面220上对应第一固定孔105开设有第二固定孔2201，第一固定孔105 与第二固定孔2201之间通过紧固件(图未示出)连接，具体的，所述紧固件依次穿过第一固定孔105与第二固定孔2201，从而将平板部10与连接平面220固定，进一步实现板式热管100与箱体200之间的连接关系，所述紧固件包括但不限于螺栓、螺钉和固定销。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，板式热管100与箱体200之间还可以通过卡接、磁性连接等可拆卸的方式连接，以方便维护或更换板式热管100和箱体200。此外，板式热管100还可以连接在箱体200上其他的外表面上，只需满足在与板式热管100连接的表面上对应第一空腔101处开设与收容腔210连通的通槽230即可。

热源收容于收容腔210内，箱体200能够对热源起到保护和防尘作用，热源210部分穿过通槽230后与平板部10接触，从而使得热源产生的热量传递给板式热管100，当第一空腔101内的所述相变工质受热时，相变工质迅速受热汽化，气态相变工质在热扩散的作用下充满整个所述封闭腔体，当翅片部20遇冷后，气态相变工质中的热量经翅片部20向外散热，气态相变工质被冷却而液化，液态相变工质回流至第一空腔101内，如此循环往复，将热源的热量源源不断地传导开来。可以理解地，热源可以是直接固定在箱体200内，仅仅部分穿过通槽230后与平板部10接触，也可以是热源部分穿过通槽230后与平板部10 贴合固定连接，此处不作限制。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，还可以是热源不穿过通槽230，平板部10部分穿过通槽230后与热源接触，同样能够起到上述效果。

需要说明的是，安装该板式热管100时，当满足翅片部20位于平板部10 的上方时，即，将热源平板设置在热管100的下方，如此，当气态相变工质在翅片部20处遇冷液化生成液态相变工质时，液态相变工质便能够在自身重力的作用下自动回流至平板部10的第一空腔101内。

另外，使用时，先将热源安装在板式热管散热箱体上，从而形成一个整体，然后再将该整体安装在所需位置，当安装到位时，箱体200的开口端被封闭，从而将热源密封在箱体200的内部，从而实现防尘及保护功能。

本实用新型提供的板式热管散热箱体，热源收容在箱体200内，同时，热源部分与板式热管100相接触，对热源起到防尘及保护功能外，热源产生的热量能够直接传导至板式热管100上，与传统连接结构相比，减少了接触热阻，实现了立体散热功能，进而提高了散热效果。

实施例二

请参阅图10，本实用新型实施例二提供的板式热管散热箱体与实施例一的板式热管散热箱体的区别就在于：本实施例中，板式热管100中省略了孤立部 103，此时，第一空腔101与第二空腔102同样能够相连通，从而共同构成封闭的所述封闭腔体，提升了与热源接触的平板部10以及用于散热的翅片部20的均温能力，提高了散热效果，能够满足高功率设备表面的散热需要，并且，相较于实施例一而言，本实施例的板式热管100更易于加工，进而有效控制生产成本。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种板式热管散热箱体，其特征在于：所述板式热管散热箱体包括箱体以及设于所述箱体外侧的板式热管，所述板式热管包括平板部以及设置在所述平板部上的多个翅片部，所述平板部设置有第一空腔，每个所述翅片部设置有第二空腔，每个所述第二空腔均与所述第一空腔相连通，所述平板部与所述箱体连接，热源设于所述箱体内。

2.如权利要求1所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述箱体上开设有通槽，所述通槽与所述平板部位置对应配合。

3.如权利要求2所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述箱体呈一端具有开口的盒状结构，所述箱体的内腔形成用于收容热源的收容腔，所述箱体上相对开口端的侧壁形成连接平面，所述平板部与所述连接平面连接，所述通槽开设在所述连接平面上且与所述收容腔相连通。

4.如权利要求3所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述平板部上开设有第一固定孔，所述连接平面上对应所述第一固定孔开设有第二固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔之间通过紧固件连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的板式热管散热箱体，其特征在于：多个所述翅片部位于所述平板部的同一侧，多个所述翅片部相互平行设置，所述翅片部与所述平板部之间形成一夹角α。

6.如权利要求5所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述平板部与每个所述翅片部之间均设置有连接部，所述连接部与所述平板部及所述翅片部均连通，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部之间形成有折弯线，所述第一连接部呈等腰直角三角形，所述第二连接部呈直角梯形，所述直角梯形的长边与其中一条腰之间的夹角为45°，所述直角梯形的另外一条腰与所述等腰直角三角形的一条直角边均由所述折弯线构成。

7.如权利要求1所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述第一空腔内和/或所述第二空腔内设置有多个孤立部，多个所述孤立部将对应的所述第一空腔和/或所述第二空腔分隔形成多个相互连通的流体通道。

8.如权利要求7所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述孤立部为设于所述第一空腔和/或所述第二空腔内的点状结构或块状结构，所述孤立部由所述第一空腔和/或所述第二空腔相应的侧壁贴合形成。

9.如权利要求1所述的板式热管散热箱体，其特征在于：所述板式热管上设置有封闭腔体，所述封闭腔体包括第一空腔和第二空腔，所述封闭腔体内充注有相变工质。

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