CN210671157U - 散热器和通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热器和通信设备，该散热器包括散热本体，在该散热本体中设置有蒸发通道和冷凝通道，以及设置在蒸发通道和冷凝通道之间的连通通道结构，该连通通道结构包括最速降线通道，该最速降线通道的两端分别与蒸发通道和冷凝通道连接。本实用新型提供的散热器，用于提高传热效率和换热性能。

Description

散热器和通信设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体地，涉及一种散热器和通信设备。

背景技术

在电子工业领域方面，电子设备的集成度越来越高，芯片或核心部件体积越来越小，性能越来越强。但是，在电子设备的狭小空间内，倘若热量不能及时有效地散出，轻则会导致芯片或核心部件在高温下性能大幅降低，能耗大幅上升；重则会导致仪器设备损毁。

5G时代到来，无线模块的热耗逐步增大，需要利用散热器带走热量。

但是，现有的散热器存在冷凝液体无法及时回流补充至受热区的问题，导致传热效率较低，换热性能较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种散热器和通信设备，用于提高传热效率和换热性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种散热器，包括散热本体，在所述散热本体中设置有蒸发通道和冷凝通道，以及设置在所述蒸发通道和冷凝通道之间的连通通道结构；

所述连通通道结构包括最速降线通道，所述最速降线通道的两端分别与所述蒸发通道和冷凝通道连接。

可选的，所述最速降线通道的延伸轨迹为位于其两端之间的最速降线，或者为位于其两端之间的直线和最速降线之间的任意一曲线。

可选的，所述最速降线通道为多条，且在蒸汽的直线上升方向上间隔排布。

可选的，所述连通通道结构还包括位于蒸发通道和冷凝通道之间的多组辅助通道组，各所述辅助通道组分别位于各相邻两条所述最速降线通道之间，且各所述辅助通道组包括至少一条辅助通道，且各所述辅助通道的两端分别与相对应的相邻两条所述最速降线通道连接。

可选的，各所述辅助通道均为直线通道，且与蒸汽的直线上升方向相互平行，或者与所述蒸汽的直线上升方向呈夹角；或者，各所述辅助通道的延伸轨迹为位于其两端之间的最速降线，或者为位于其两端之间的直线和最速降线之间的任意一曲线。

可选的，相邻两组所述辅助通道组中的所述辅助通道在蒸汽的直线上升方向上相互交错。

可选的，所述连通通道结构还包括水平通道，所述水平通道与蒸汽的直线上升方向相互垂直，且相对于所述蒸汽的直线上升方向，所述水平通道的两端分别与所述蒸发通道的最高端和冷凝通道的最高端连接。

可选的，所述蒸发通道和所述冷凝通道均为直线通道，且平行于蒸汽的直线上升方向；

或者，所述蒸发通道包括沿平行于蒸汽的直线上升方向排成至少一排的多条子通道，各所述子通道为六边形的环形通道，且相邻的两条所述子通道的环形通道的一条边相互重合；所述冷凝通道为直线通道，且平行于蒸汽的直线上升方向。

可选的，所述散热本体包括基板和多个齿片，多个所述齿片沿所述基板所在平面上的第一方向间隔排布，且各所述齿片均包括与所述基板连接的根部和与所述根部相对且远离所述基板的梢部；并且，各所述齿片中均设置有分别临近所述根部和梢部的所述蒸发通道和冷凝通道，以及所述连通通道结构。

作为另一个技术方案，本实用新型还提供一种通信设备，包括发热器件，还包括本实用新型提供的散热器，所述散热本体的靠近所述蒸发通道的一侧与所述发热器件相接触。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的散热器，其在蒸发通道和冷凝通道之间设置连通通道结构，该结构包括最速降线通道，其两端分别与蒸发通道和冷凝通道连接，用以在二者之间输送蒸汽或冷凝液体。基于最速降线理论，最速降线通道可以使蒸发通道中的蒸汽能够以较快的速度流动至冷凝通道，并保证冷凝通道中的冷凝液体能够以较快的速度回流补充至蒸发通道中，从而可以形成一快速循环过程，促进热量快速传输，提高传热效率和换热性能。

本实用新型提供的通信设备，其利用本实用新型提供的散热器通过使散热本体的靠近蒸发通道的一侧与发热器件相接触，来传导发热器件的热量，可以提高传热效率和换热性能。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的发热器的结构图；

图2为本实用新型第一实施例采用的齿片的结构图；

图3为本实用新型第一实施例采用的最速降线通道的原理图；

图4为本实用新型第一实施例采用的齿片中的冷媒流动示意图；

图5为本实用新型第二实施例提供的发热器的结构图；

图6为本实用新型第二实施例采用的齿片的结构图；

图7为本实用新型第二实施例采用的齿片中的冷媒流动示意图；

图8为本实用新型第三实施例采用的齿片的结构图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的散热器和通信设备进行详细描述。

第一实施例

本实施例提供的散热器，其可以应用于通信设备中，也可以应用其他需要散热的任意设备中。

具体地，该散热器包括散热本体，该散热本体包括基板1和多个齿片2，多个齿片2沿基板1所在平面上的第一方向(即，图1示出的Z方向)间隔排布。可选的，多个齿片2等距离间隔排布，以均匀地分布在基板1所在平面上。

基板1采用诸如金属或者陶瓷等的导热材料制作，并且基板1的背离齿片2的一侧用于与通信设备内的发热器件相接触，以传导发热器件的热量。可选的，基板1的背离齿片2的表面与发热器件的表面相贴合，以增大传热面积，减小接触热阻。各齿片2均包括与基板1连接的根部2a和与根部2a相对且远离基板1的梢部2b。

在本实施例中，各齿片2呈矩形，根部2a和梢部2b分别为矩形的齿片2的两个长边。齿片2的顶部2c和底部2d分别为矩形的两个短边。并且，各齿片2所在平面(即，图2示出的X方向和Y方向所在平面)与基板1所在平面呈夹角，该夹角可以为90°，或者为小于90°的任意角度。在实际应用中，该夹角的大小只要能够保证远离基板1的梢部2b的温度达到能够使齿片2中的冷媒由气态变为液态即可。

并且，各齿片2中均设置有分别临近根部2a和梢部2b的蒸发通道3和冷凝通道4，设置在蒸发通道3和冷凝通道4之间的连通通道结构。该连通通道结构用于实现冷媒流体在蒸发通道3和冷凝通道4之间的循环。具体地，冷媒流体在蒸发通道3中被蒸发成气态，蒸汽沿蒸发通道3上升同时经由连通通道结构流向冷凝通道4，并在冷凝通道4中变成液体，液体经由连通通道结构返回蒸发通道3，并重新被蒸发成气态。

在本实施例中，蒸发通道3和冷凝通道4均为直线通道，且与蒸汽的直线上升方向(即，图1和图2示出的Y方向)相互平行。这样，可以使蒸发通道3和冷凝通道4与矩形的齿片2的两个长边相适配，以能够均匀靠近两个长边，从而可以更充分地利用齿片2所在平面。

在本实施例中，连通通道结构包括多条最速降线通道5，多条最速降线通道5在蒸汽的直线上升方向上间隔排布。所谓蒸汽的直线上升方向，是指蒸汽相对于水平面的直线上升方向，在本实施例中，该方向即为沿齿片2所在平面上的垂直于第一方向(即，图1示出的Z方向)的蒸汽的直线上升方向(即，图1和图2示出的Y方向，且由下而上)。

基于最速降线理论，最速降线通道5可以使蒸发通道3中的蒸汽能够以较快的速度流动至冷凝通道4，并保证冷凝通道4中的冷凝液体能够以较快的速度回流补充至蒸发通道3中，从而可以形成一快速循环过程，促进热量快速传输，提高传热效率和换热性能。

而且，通过采用多条最速降线通道5，可以进一步提高蒸发通道3中的蒸汽和冷凝通道4中的冷凝液体的流动速度。

可选的，多条最速降线通道5等距离排布，以均匀地分布在齿片2所在平面上。并且，各最速降线通道5的两端(5b，5a)分别与蒸发通道3和冷凝通道4连接，用以将二者相连通。

而且，相对于蒸汽的直线上升方向(即，图2中沿Y方向，且由下而上)，各最速降线通道5的与蒸发通道3连接的一端5b低于与冷凝通道4连接的另一端5a。具体地，最速降线通道5的与蒸发通道3连接的一端5b的高度最低，而与冷凝通道4连接的另一端5a的高度最高。这样，可以使冷凝液体能够在重力作用下自发地回流至蒸发通道3中，同时还可以避免冷凝液体在最速降线通道5中堆积。

请参阅图3，各最速降线通道5的延伸轨迹，即，在齿片2所在平面上，各最速降线通道5的正投影形状为位于其两端(5b，5a)之间的最速降线B，或者为位于其两端(5b，5a)之间的直线A和最速降线B之间的任意一曲线。例如，曲率不同的曲线C和曲线D。所谓最速降线B，是指在考虑重力作用的情况下，能够使冷凝液体自与冷凝通道4连接的一端5a流向另一端5b的回流路径最短，所花费的时间最少的通道轨迹。当然，位于其两端(5b，5a)之间的直线A和最速降线B之间的任意一曲线同样可以达到有效缩短冷凝液体的回流路径和所花费时间的效果。

在本实施例中，连通通道结构还包括水平通道6，相对于蒸汽的直线上升方向(即，图2中沿Y方向，且由下而上)，水平通道6的两端分别与蒸发通道3的最高端和冷凝通道4的最高端连接。借助水平通道6，更有利于使蒸汽流动至齿片2的顶部2c。

而且，连通通道结构还包括一条或多条辅助曲线通道7，且多条辅助曲线通道7沿蒸汽的直线上升方向间隔排布，并且各辅助曲线通道7的两端分别与蒸发通道3和水平通道6连接。而且，各辅助曲线通道7的形状可以与上述最速降线通道5的形状相类似，当然，也可以采用其他任意形状。

借助辅助曲线通道7，可以增加蒸汽流向齿片2的顶部2c的路径，同时还可以增加冷凝液体回流至蒸发通道3的路径，从而可以进一步提高流动效率。

在本实施例中，散热器还包括进液口8，其与水平通道6连接，用以将冷媒流体源提供的冷媒流体输送至齿片2的各通道中。

请参阅图4，冷却流体在齿片2中的流动方向具体为：冷媒流体在蒸发通道3中被蒸发成气态，蒸汽沿蒸发通道3上升，上升方向为箭头C1所示方向，然后蒸汽经由水平通道6沿箭头C2所示方向流动至冷凝通道4中，同时还经由各最速降线通道5流动至冷凝通道4(图中未示出箭头)；蒸汽在流动至冷凝通道4后冷凝形成液体，冷凝液体经由各最速降线通道5返回蒸发通道3，回流方向为箭头C4所示方向，回流的冷凝液体在蒸发通道3中重新被蒸发成气态。

需要说明的是，在实际应用中，各齿片2中包含蒸发通道3、冷凝通道4和连通通道结构的整体结构可以为一套或者为多套，且多套整体结构的结构相同，且沿方向Z层叠设置。

还需要说明的是，在本实施例中，散热本体包括基板1和多个齿片2，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，根据不同的应用，散热本体还可以采用其他任意结构。

综上所述，本实施例提供的散热器，其借助各最速降线通道5可以使蒸汽或冷凝液体定向流动，且流动路径较短，从而可以使冷凝液体能够及时回流至蒸发通道3中，从而可以强化换热效果，提高传热效率和换热性能。

第二实施例

本实施例提供的散热器，其与上述第一实施例相比，同样包括基板1和多个齿片2，且各齿片2中均设置有蒸发通道3和冷凝通道4，及设置在蒸发通道3和冷凝通道4之间的连通通道结构。而本实施例与上述第一实施例的区别在于：连通通道结构增设了多组辅助通道组。下面仅对本实施例与上述第一实施例的区别进行详细描述。

具体地，请一并参阅图5和图6，多组辅助通道组均位于蒸发通道3和冷凝通道4之间，且各辅助通道组分别位于各相邻两条最速降线通道5之间，并且各辅助通道组包括至少一条辅助通道9，且各辅助通道9的两端分别与相对应的相邻两条最速降线通道5连接。借助辅助通道9，可以进一步加速蒸汽和冷凝液体的流动速度，降低流动阻力，从而可以促进热量快速传输，提高传热效率和换热性能。

在本实施例中，同一组辅助通道组中的辅助通道9为多条，且沿最速降线通道5的延伸方向间隔设置。这样，可以进一步增加蒸汽和冷凝液体的流动路径，从而可以提高流动效率。

在本实施例中，各辅助通道9均为直线通道，且与蒸汽的直线上升方向(即，图7中的Y方向，且由下而上)相互平行。当然，在实际应用中，各辅助通道9也可以与蒸汽的直线上升方向呈夹角。

或者，各辅助通道9也可以采用与最速降线通道5的延伸轨迹相同的形状。

可选的，相邻两组辅助通道组中的辅助通道9在蒸汽的直线上升方向上相互交错。这样，可以避免上部的冷凝液体直接通过各辅助通道9流动至齿片2的底部，从而影响回流至蒸发通道3的液体量。

在本实施例中，在相邻的两条辅助最速降线通道7之间也可以设置与辅助通道9相同的第一辅助通道10，以及在辅助最速降线通道7与最速降线通道5之间与辅助通道9相同的第二辅助通道11。第一辅助通道10和第二辅助通道11各自的数量和排布方式均可以与辅助通道9相同。

请参阅图7，冷却流体在齿片2中的流动方向具体为：冷媒流体在蒸发通道3中被蒸发成气态，蒸汽沿蒸发通道3上升，上升方向为箭头C1所示方向，然后蒸汽经由水平通道6沿箭头C2所示方向流动至冷凝通道4中，同时还经由各最速降线通道5流动至冷凝通道4(图中未示出箭头)；蒸汽在流动至冷凝通道4后冷凝形成液体，冷凝液体经由各最速降线通道5及各辅助通道9返回蒸发通道3，回流方向为箭头C4和箭头C5所示方向，回流的冷凝液体在蒸发通道3中重新被蒸发成气态。

本实施例提供的散热器的其他结构和功能与上述第一实施例相同，由于在上述第一实施例中已有了详细描述，在此不再赘述。

第三实施例

本实施例提供的散热器，其与上述第一实施例相比，同样包括基板1和多个齿片2，且各齿片2中均设置有蒸发通道3’和冷凝通道4，及设置在蒸发通道3’和冷凝通道4之间的连通通道结构。而本实施例与上述第一实施例的区别在于：蒸发通道3’呈蜂窝状结构。下面仅对本实施例与上述第一实施例的区别进行详细描述。

具体地，请参阅图8，蒸发通道3’呈蜂窝状结构，包括沿平行于蒸汽的直线上升方向(即，图8中的Y方向，且由下而上)排成至少一排的多条子通道31，各子通道31为六边形的环形通道，即，在齿片2所在平面上，各子通道31的正投影形状为六边形，且相邻的两条子通道31的环形通道的一条边相互重合，以实现相互连通。例如，对于相邻的两条子通道(31a，31b)，二者在齿片2所在平面上的正投影均为六边形，且两个六边形共用同一条边。通过使蒸发通道3’呈蜂窝状结构，可以增大通道的散热面积，从而可以提高散热效率。

在本实施例中，冷凝通道4为直线通道，且与蒸汽的直线上升方向相互平行。当然，在实际应用中，冷凝通道4还可以采用其他任意结构。

本实施例提供的散热器的其他结构和功能与上述第一实施例相同，由于在上述第一实施例中已有了详细描述，在此不再赘述。

作为另一个技术方案，本实用新型实施例还提供一种通信设备，其包括发热器件，以及本实用新型上述各实施例提供的散热器，该散热器用于通过使散热本体的靠近蒸发通道的一侧与发热器件相接触，来传导发热器件的热量。例如，若散热本体包括基板1和多个齿片2，基板1的背离齿片2的一侧与发热器件相接触。

本实用新型实施例提供的通信设备，其利用本实用新型上述各实施例提供的散热器，可以提高传热效率和换热性能。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括散热本体，在所述散热本体中设置有蒸发通道和冷凝通道，以及设置在所述蒸发通道和冷凝通道之间的连通通道结构；

所述连通通道结构包括最速降线通道，所述最速降线通道的两端分别与所述蒸发通道和冷凝通道连接。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述最速降线通道的延伸轨迹为位于其两端之间的最速降线，或者为位于其两端之间的直线和最速降线之间的任意一曲线。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述最速降线通道为多条，且在蒸汽的直线上升方向上间隔排布。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的散热器，其特征在于，所述连通通道结构还包括位于蒸发通道和冷凝通道之间的多组辅助通道组，各所述辅助通道组分别位于各相邻两条所述最速降线通道之间，且各所述辅助通道组包括至少一条辅助通道，且各所述辅助通道的两端分别与相对应的相邻两条所述最速降线通道连接。

5.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，各所述辅助通道均为直线通道，且与蒸汽的直线上升方向相互平行，或者与所述蒸汽的直线上升方向呈夹角；或者，各所述辅助通道的延伸轨迹为位于其两端之间的最速降线，或者为位于其两端之间的直线和最速降线之间的任意一曲线。

6.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，相邻两组所述辅助通道组中的所述辅助通道在蒸汽的直线上升方向上相互交错。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的散热器，其特征在于，所述连通通道结构还包括水平通道，所述水平通道与蒸汽的直线上升方向相互垂直，且相对于所述蒸汽的直线上升方向，所述水平通道的两端分别与所述蒸发通道的最高端和冷凝通道的最高端连接。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的散热器，其特征在于，所述蒸发通道和所述冷凝通道均为直线通道，且平行于蒸汽的直线上升方向；

或者，所述蒸发通道包括沿平行于蒸汽的直线上升方向排成至少一排的多条子通道，各所述子通道为六边形的环形通道，且相邻的两条所述子通道的环形通道的一条边相互重合；所述冷凝通道为直线通道，且平行于蒸汽的直线上升方向。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的散热器，其特征在于，所述散热本体包括基板和多个齿片，多个所述齿片沿所述基板所在平面上的第一方向间隔排布，且各所述齿片均包括与所述基板连接的根部和与所述根部相对且远离所述基板的梢部；并且，各所述齿片中均设置有分别临近所述根部和梢部的所述蒸发通道和冷凝通道，以及所述连通通道结构。

10.一种通信设备，包括发热器件，其特征在于，还包括权利要求1-9所述的散热器，所述散热本体的靠近所述蒸发通道的一侧与所述发热器件相接触。

Images