CN211265692U - 一种高效散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效散热装置，包括：散热座和顶盖，所述顶盖盖合在散热座上，所述散热座为内凹形，热源件通过导热垫放置在所述散热座的内凹区的底部，所述散热座的侧壁为多层网状结构的散热翅片。热源件在工作时产生的热量通过导热垫传递至散热座的底部，散热座的底部将热量能快速传导至散热翅片表面，散热翅片的表面和空气产生辐射对流，可快速地将热量传导至空气中，因本方案的散热翅片为大面积、多层数翅片，散热表面积得到大幅度的提高，在与空气辐射对流的散热性能方面，占据很好的优势。

Description

一种高效散热装置

技术领域

本实用新型涉及天线散热技术领域，特别是涉及一种高效散热装置。

背景技术

随着通信天线产品的功能要求越来越多，天线体积要求越来越小，导致电子元器件如芯片的功率持续增大，单元内集成的模块也越来越多，发热量也随之增大。通信天线在实现一系列功能要求时，导致整机器件过热问题也越来越严重。

普通的通信天线一般都是采用自然散热方式，且大部分普通天线散热没有或只有很小的散热翅面积，所以对流辐射交换性很差。同时，对于热源采用直接传导方式，使设备在工作过程中芯片产生的热量通过传导方式导到机壳外部，再通过机壳表面将热量扩散出去。热量传导路径如图1。根据热传导方式可知，传导的热量主要取决于传导介质的传导率及对流、辐射的交换率。而传导介质的材料选型上又无法避免使用塑料天线罩，从而更加增大传导热阻，热导率很低。热导率、对流辐射交换率已成为整机散热路径中的最大阻碍。

常规的解决方案是增加天线金属外表面的散热面积，或减小天线内部模块之间的热阻，提高热导率。但大部分情况是由于天线体积及高度的限制，同时还要考虑成本以及可行性等原因，在实现这些优化方式时存在一定的技术难题或缺陷。具体如下：

减小天线内部模块间的热阻，通常采用加导热垫和涂导热硅脂等方式来提高热导率，而导热硅脂的使用寿命不长，后期维护成本高，采用导热垫的话，需要提高热导率，势必要提高导热垫的传导率，而传导率越高，导热垫越硬、越贵、越容易破损，成本增加较大。

采用增加风扇的方式来改变冷却方式也有较多问题，风扇使用寿命不长，容易出现故障，如风扇不能正常工作，很容易短时间内温度上升很高，从而导致元器件高温损坏，尤其户外环境使用，砂尘、雨水等因素会加快风扇的老化，影响使用寿命。同时还要考虑设计冷却风道，体积、重量、成本都会相应增加。

采用增加散热面积方式，因局限天线体积、加工成本等因素，也很难做到增加太多的散热面积，同时，随着时间推移，散热表面积会逐渐接近导热极限。

综上，行业内急需研发一种传导率和对流、辐射的交换率高的天线装置或者系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的热导率很低和对流辐射交换性很差的问题，本实用新型提供一种高效散热装置。

本申请的具体方案如下：

一种高效散热装置，包括：散热座和顶盖，所述顶盖盖合在散热座上，所述散热座为内凹形，热源件通过导热垫放置在所述散热座的内凹区的底部，所述散热座的侧壁为多层网状结构的散热翅片。

优选地，所述高效散热装置还包括导热墙；所述散热翅片的内边缘设置有导热墙。

优选地，所述散热座的内凹区分为第一区域和第二区域，所述热源件包括PCBA印制板和高功率模块，所述PCBA印制板设置有高功率器件，PCBA印制板固定在第一区域的底部，高功率器件通过导热垫紧贴于第一区域的底部，所述高功率模块通过导热垫固定在第二区域的底部。

优选地，所述第一区域和第二区域中间设置导热墙，所述第二区域内且位于高功率模块的周边还设置有导热墙。

优选地，所述PCBA印制板上的高功率器件为电源芯片或电源模块。

优选地，所述高功率模块包括卫星通信天线。

优选地，所述高效散热装置还包括液冷铜管，所述液冷铜管垂直设置在散热翅片区域。

优选地，所述高效散热装置还包括风扇，所述风扇设置在第一区域和/或第二区域。

优选地，所述散热座的边缘间隔的设置有避空区。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本方案采用的散热方式为自然散热，对于热源采用直接传导方式，热源件在工作时产生的热量通过导热垫传递至散热座的底部，散热座的底部将热量能快速传导至散热翅片表面，散热翅片的表面和空气产生辐射对流，可快速地将热量传导至空气中，因本方案的散热翅片为大面积、多层数翅片，散热表面积得到大幅度的提高，在与空气辐射对流的散热性能方面，占据很好的优势。

附图说明

图1为本实用新型的高效散热装置的示意性结构图；

图2为本实用新型的高效散热装置的内部示意性结构图；

图3为本实用新型的高效散热装置的内部俯视图。

图4为本实用新型的高效散热装置的风向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1-4、一种高效散热装置，包括：散热座1和顶盖2，所述顶盖2盖合在散热座1上，所述散热座1为内凹形，热源件通过导热垫放置在所述散热座1的内凹区的底部，所述散热座1的侧壁为多层网状结构的散热翅片101。

其中，散热翅片101可以为水平方向，也可以为垂直方向，可根据设计需求调整结构设计。

在本实施例，所述散热座1的内凹区分为第一区域107和第二区域108，第一区域107主要是布置一些功率较高的印制板、电源模块等高功率单元模块，第二区域108主要放置一些高功率的模块化产品，通过螺钉锁紧后，器件及模块的热量可直接通过导热垫通过散热座1底部快速传导至天线翅片表面，热量和空气产生辐射对流，可快速将热量地传导至空气中辐，因本方案的散热翅片为大面积、多层数翅片，散热表面积得到大幅度的提高，在与空气辐射对流的散热性能方面，占据很好的优势。

在本实施例，所述高效散热装置还包括导热墙110；所述散热翅片101的内边缘设置有导热墙110。更进一步地，所述第一区域107和第二区域108中间设置导热墙110，所述第二区域108内且位于高功率模块的周边还设置有导热墙110。通过导热墙110的横向热传导，可以有效加大传导横截面积，提高热导率，通过导热墙110能够快速把热源件的热量传导到天线翅片(散热翅片101)外表面，然后通过水平方向多层散热翅辐射对流到空气中。当高效散热装置安装车辆上，车辆在行驶过程中，水平方向多层散热翅与车顶成平行面、与车行使方向一致，车在行驶过程中，水平方向多层散热翅与空气产生强对流，见图4风向示意图所示，每一层散热翅都与空气产生强对流，随着车速的提高，天线翅片的散热能力也可以快速的提高，可以有效达到散热目的。当高效散热装置安装在户外静态物体上的情况下，水平方向多层散热翅也可以与空气流有效产生对流。相比普通的无散热翅片101的天线底座，因本方案的散热翅片101表面积大、层数多，可以有效提高通信天线的散热能力。

具体的，所述热源件包括PCBA印制板103和高功率模块102，所述PCBA印制板103设置有高功率器件104，PCBA印制板103固定在第一区域107的底部，高功率器件104通过导热垫105紧贴于第一区域107的底部，所述高功率模块102通过导热垫105固定在第二区域108的底部。所述PCBA印制板103上的高功率器件104为电源芯片或电源模块。所述高功率模块102包括卫星通信天线。更进一步地，所述高功率模块102利用螺钉106固定在第二区域108的底部，高功率模块102与复合导热垫105可以锁紧在第二区域108的底部，散热座1的底部将热量能快速传导至天线翅片，再通过翅片把热量扩散辐射对流至空气中。PCBA印制板103利用螺钉106固定在第一区域107的底部。PCBA印制板103上的高功率器件104与复合导热垫105受螺钉106锁紧压力，能紧贴于第一区域107的底部，散热座1的底部将热量有效传导至天线翅片上。

在本实施例，所述散热座1的边缘间隔的设置有避空区109。避空区是为散热装置安装部件时预留空间，防止接触到散热翅片101，损坏散热翅片101。比如在安装固定螺钉时，需要用到扳手，扳手在安装时是需要旋转角度来锁紧螺钉的，这个活动动作，需要散热翅片避让，在避空区活动扳手，则能避让散热翅片。

在本实施例，所述还包括液冷铜管111，所述液冷铜管111垂直设置在散热翅片101区域。在极端恶劣高温加液冷铜管111可辅助散热。

作为另一可实施例，高效散热装置还包括风扇，所述风扇设置在第一区域107和/或第二区域108。

本方案采用的散热方式为自然散热，对于热源采用直接传导方式，使热源件在工作过程中产生的热量能快速地传到高效散热装置上，再通过高效散热装置的表面将热量扩散出去。散热座1的底部和散热翅片101均由传导率高的金属材料制成，可以由不同的材料、更改不同的设计尺寸或不同的散热翅片101形态展现。

在本实施例，散散热座1的底部和散热翅片101的材质采用铝合金材料，铝合金本身具有良好的散热效果，能有效保证高效散热装置在复杂的使用环境中具有良好的可靠性。同时，铝合金具有强度较好、成本低、易加工、重量轻等优点。

本方案的散热座1的底部和侧壁的散热翅片101一体成型，开模加工性好，适合批量生产，有效降低产品的制造成本及提升产品合格率；且本方案的高效散热装置结构简单、散热原理清晰易懂、可操作性强、拓展性强，本方案的高效散热装置可以用于卫星通信天线、导航天线以及各类需散热型的天线领域。

综上，本方案的提供了一种能为通信天线等热源件的传热效率得到大幅提升的高效散热装置，本散热装置具有传热快、风阻小、重量轻等优点。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种高效散热装置，其特征在于，包括：散热座和顶盖，所述顶盖盖合在散热座上，所述散热座为内凹形，热源件通过导热垫放置在所述散热座的内凹区的底部，所述散热座的侧壁为多层网状结构的散热翅片。

2.根据权利要求1所述的高效散热装置，其特征在于，还包括导热墙；所述散热翅片的内边缘设置有导热墙。

3.根据权利要求1所述的高效散热装置，其特征在于，所述散热座的内凹区分为第一区域和第二区域，所述热源件包括PCBA印制板和高功率模块，所述PCBA印制板设置有高功率器件，PCBA印制板固定在第一区域的底部，高功率器件通过导热垫紧贴于第一区域的底部，所述高功率模块通过导热垫固定在第二区域的底部。

4.根据权利要求3所述的高效散热装置，其特征在于，所述第一区域和第二区域中间设置导热墙，所述第二区域内且位于高功率模块的周边还设置有导热墙。

5.根据权利要求3所述的高效散热装置，其特征在于，所述PCBA印制板上的高功率器件为电源芯片或电源模块。

6.根据权利要求3所述的高效散热装置，其特征在于，所述高功率模块包括卫星通信天线。

7.根据权利要求1所述的高效散热装置，其特征在于，还包括液冷铜管，所述液冷铜管垂直设置在散热翅片区域。

8.根据权利要求1所述的高效散热装置，其特征在于，还包括风扇，所述风扇设置在第一区域和/或第二区域。

9.根据权利要求1所述的高效散热装置，其特征在于，所述散热座的边缘间隔的设置有避空区。

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