CN213873936U - 一种散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热器，包括基板，基板包括相对的第一端和第二端以及相对的第一板面和第二板面，第一板面上设有多个热源，多个热源沿第一端朝向第二端的方向间隔布置；翅片，具有相对的第一边和第二边，翅片的第一边与第二板面连接，翅片内形成有多个循环腔体，循环腔体中填充有相变工质，多个循环腔体与多个热源一一对应且多个循环腔体之间互不连通，每个循环腔体内均形成有气液通道。由于翅片内部按照沿第一端朝向第二端的方向布置有多个循环腔体，因此多个循环腔体气液通道内部冷媒的运动和相变换热可以快速的将翅片上的热量带到翅片的整个区域，增强了翅片的均温性，提高了翅片效率，从而增强了散热器的换热效率，降低了热源温度。

Description

一种散热器

技术领域

本实用新型涉及电子散热技术领域，特别涉及一种散热器。

背景技术

随着电子技术和通讯技术的不断发展，户外通讯基站的功率不断提高，对散热器的散热效率的要求越来越高。提高散热器的散热效率的主要途径包括提高翅片的翅片效率，优化散热器的结构以提高流动换热系数等。

目前存在一种吹胀板翅片，该吹胀板翅片利用相变工质的潜热和气液循环以提高翅片效率，但是由于吹胀板翅片内部液体回流完全依靠重力，导致了吹胀板翅片内部的液体主要集中在吹胀板翅片的下半部分，对于在吹胀板翅片上半部分的热源，由于没有良好的液体回流，所以吹胀板翅片的翅片效率不高，达不到预期的效果。

因此，如何提高翅片的翅片效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热器，以提高翅片的翅片效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种翅片，包括：

基板，所述基板包括相对的第一端和第二端以及相对的第一板面和第二板面，所述第一板面上设有多个热源，多个热源沿所述第一端朝向第二端的方向间隔布置；

翅片，具有相对的第一边和第二边，所述翅片的第一边与所述第二板面连接，所述翅片内形成有多个循环腔体，所述循环腔体中填充有相变工质，多个所述循环腔体与多个热源一一对应且多个所述循环腔体之间互不连通，每个循环腔体内均形成有气液通道。

本实用新型其中一个实施例中，所述气液通道包括多个流道单元，多个所述流道单元互相连通以形成所述气液通道。

本实用新型其中一个实施例中，多个所述流道单元呈多列布置，每列所述流道单元沿所述第一端朝向第二端的方向延伸。

本实用新型其中一个实施例中，相邻两列所述流道单元中的相邻的两个流道单元，靠近所述第一边一侧的流道单元在沿所述第一端朝向第二端的方向上的高度低于靠近所述第二边一侧的流道单元在沿所述第一端朝向第二端的方向上的高度。

本实用新型其中一个实施例中，每个所述循环腔体中的所述流道单元的列数相同或不同。

本实用新型其中一个实施例中，所述流道单元为六边形结构或圆形结构。

本实用新型其中一个实施例中，所述气液通道通过钎焊加工而成。

本实用新型其中一个实施例中，所述翅片还具有分隔部，相邻两个所述循环腔体通过所述分隔部相隔离。

本实用新型其中一个实施例中，所述分隔部沿垂直于所述第一端朝向第二端方向的方向由所述第一边向所述第二边延伸；或所述分隔部由所述第一边向所述第二边延伸且向所述第一端朝向第二端的方向倾斜。

本实用新型其中一个实施例中，当所述散热器处于第一状态时，在沿所述第一端朝向第二端的方向上，所述循环腔体中的相变工质的液面高于所述热源靠近所述第二端的端部。

采用本实用新型的翅片时，将多个热源沿所述第一端朝向第二端的方向间隔布置基板，热源在工作时产生的热量传递到基板上，以基板并将热量传递给对应的循环腔体，循环腔体中的气液通道中的相变工质吸收热量后发生相变，由液态变成气态，并沿着气液通道快速的从对应的循环腔体的底部快速扩散，当向外扩散并逐渐重新冷凝并释放热量，冷凝后的相变工质重新再通过气液通道回到对应的循环腔体的底部。由于多个循环腔体与多个热源一一对应且多个循环腔体之间互不连通，因此，多个循环腔体气液通道内部冷媒的运动和相变换热可以快速的将基板上的热量带到翅片的整个区域，增强了翅片的均温性，提高了翅片效率，从而增强了散热器的换热效率，降低了热源温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种翅片的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的另一种翅片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的又一种翅片的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的又一种翅片的结构示意图；

其中：100为基板、200为翅片、300为分隔部、400为热源、201为循环腔体、202为气液通道、401为第一热源、402为第二热源、403为第三热源、2021为流道单元、100a第一端、100b为第二端、100c成为第一板面、100d为第二板面、200a第一边、200b为第二边、200c为避位缺口、201a为第一循环腔体202a为第一气液通道、203a为第一充液线、204a为第一注液口、201b为第二循环腔体、202b为第二气液通道、203b为第二充液线、204b为第二注液口、201c为第三循环腔体、202c为第三气液通道、203c为第三充液线、204c为第三注液口。

具体实施方式

随着电子技术和通讯技术的不断发展，户外通讯基站的功率不断提高，对散热器的散热效率也不断提高。以往常见的压铸铝形式的散热器由于重量大，散热效率低已经难以满足现在的散热要求。提高散热器效率的主要途径包括提高翅片的翅片效率，优化散热器的结构以提高流动换热系数等方式。其中，提高翅片的翅片效率是一种直接、快速而且有效的方式，所以研究者和工程师们通过研究高导热系数的材料和复合材料替代铸铝翅片均取得了不错的效果，如石墨烯-金属复合材料，表面喷涂石墨烯图层等方式。相变换热是通过相变工质的潜热和气液循环提高散热能力的一种方式。目前也广泛的用于电子散热的领域，如均温板，热管和吹胀板翅片。但是由于基于两相散热的翅片，在翅片内部的气液流动会受到重力因素的影响，所以当热源高度不同时，上部热源没有冷凝液体浸没，散热能力受到了制约。本实用新型的核心是提供一种散热器，以提高翅片的翅片效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，本实用新型公开的散热器包括基板100和翅片200，其中，基板100包括相对的第一端100a和第二端100b以及相对的第一板面100c和第二板面100d，第一板面100c上设有多个热源，多个热源沿第一端100a朝向第二端100b的方向间隔布置；翅片具有相对的第一边200a和第二边200b，翅片200的第一边200a与第二板面100d连接，翅片200内形成有多个循环腔体201，循环腔体201中填充有相变工质，多个循环腔体201与多个热源400一一对应且多个循环腔体201之间互不连通，每个循环腔体201内均形成有气液通道202。

采用本实用新型的散热器时，将多个热源沿第一端100a朝向第二端100b的方向间隔布置在基板100上，热源400在工作时产生的热量传递到基板上，将热量传递给对应的循环腔体201，循环腔体201中的相变工质吸收热量后发生相变，由液态变成气态，并沿着气液通道202从对应的循环腔体201的底部快速向外扩散并逐渐重新冷凝，释放热量。冷凝后的相变工质重新再通过气液通道202回到对应的循环腔体201的底部。由于多个循环腔体201与多个热源400一一对应且多个循环腔体201之间互不连通，因此，多个循环腔体201的气液通道202内部冷媒的运动和相变换热可以快速的将基板100上的热量带到翅片200的整个区域，增强了翅片200的均温性，提高了翅片效率，从而增强了散热器的换热效率，降低了热源温度。

需要说明的是，本实用新型中的气液通道202是供吸热发生相变的相变工质通过的通道，液态相变工质或气态相变工质在气液通道202内流动以将基板100上的热源400散发的热量翅片200散发到周围环境中，翅片200可以通过自然对流、强制对流等方式将热量散出，最终实现对热源400的散热，使热源400温度维持在合适的范围内，保证其正常工作。只要能够实现液态的相变工质或气体冷媒通过的结构均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型其中一个实施例中气液通道202包括多个流道单元2021，多个流道单元相互连通以形成气液通道202。多个流道单元呈排布置、呈列布置，或者交错排布，其中，呈排布置可以理解为流道单元自第一边200a到第二边200b的方向延伸，呈列布置可以理解为流道单元自第一端100a到第二端100b的方向延伸。可选的，多个流道单元呈多列布置，每列流道单元2021沿第一端100a朝向第二端100b的方向延伸。相邻列中的流道单元2021相互连通，如此布置能够增加液态的相变工质或者气态的相变工质与基板100的接触时间，从而提高翅片的散热效率。

每个流道单元2021为圆形结构、六边形结构、五边形结构等等，只要能够增加流道单元2021的数量的结构均在本实用新型的保护范围内。可选的，本实用新型采用六边形结构，从整体上看每个循环腔体201中的气液通道202为蜂窝状结构。

相邻两列流道单元2021中的相邻的两个流道单元2021，在沿第一端100a朝向第二端100b的方向上的高度相等，或者相邻两列流道单元2021中的相邻的两个流道单元2021，靠近第一边200a一侧的流道单元2021在沿第一端100a朝向第二端100b的方向上的高度低于靠近第二边200b一侧的流道单元2021在沿第一端100a朝向第二端100b的方向上的高度。

进一步的，每个循环腔体201中的气液流道单元2021的列数相同或不同。循环腔体201中的流道单元2021的列数可根据翅片与周围环境的热交换效率确定；当翅片为长方体结构时，各循环腔体201的中流道单元2021的列数相同。

气液通道202通过钎焊加工而成，或者采用吹胀工艺加工而成。液态的相变工质为R1233zd、R134a、R22或R410a。翅片在工作时的温度在60～70℃，所选用的冷媒为R1233zd。

本实用新型其中一个实施例中，分隔部300沿垂直于第一端100a朝向第二端100b方向的方向由第一边200a向第二边200b延伸；或分隔部300由第一边200a向第二边200b延伸且向第一端100a朝向第二端100b的方向倾斜。循环腔体201由分隔部300所围成，其中分隔部300为板状结构，或者基板100内部除去循环腔体201外剩余结构均为分隔部300。

当散热器处于竖直状态时，在沿第一端100a朝向第二端100b的方向上，循环腔体中的相变工质的液面高于热源靠近第二端100b的端部。具体的，如图1中所示的散热器第一边202a与重力方向平行的竖直状态，当然第一状态也可以是散热器第一边200a与重力方向成角度的倾斜状态。

为了方便安装该散热器，本实用新型的翅片200上还设置有避位缺口200c，通过该避位缺口200c可以避开翅片周边的设备，从而使得散热器可以适用于多种安装场景，便于安装。该避位缺口200c的设置可根据该散热器实际安装位置进行调整，只要达到避开安装位置的相应部件的结构均可以理解为避位缺口，均在本实用新型的保护范围内。

参照图2，循环腔体201中的相变工质的液面高度(充液线203a、203b、203c等)不低于对应的热源400的高度。充液线为液态的相变工质充入最低标准线。当充液线的高度不低于对应的热源400的高度，热源400均有循环腔体201与之相覆盖，从而保证了翅片的均温性。

下面以一些具体实施例对本实用新型的散热器进行示例说明。请参阅图1，图示中的散热器包括基板100和翅片200，翅片200上设置有三个循环腔体201，分别为第一循环腔体201a、第二循环腔体201b和第三循环腔体201c，其中，基板100的第一板面100c布置三个热源400，分别为第一热源401、第二热源402和第三热源403，三个热源400沿基板100的沿第一端100a到第二端100b的方向布置；三个循环腔体201设置在翅片内部，相互独立，且沿基板100的第一端100a到第二端100b的方向布置，前述的第一端100a到第二端100b的方向即图示中的基板100的高度方向，第一循环腔体201a中设置有第一气液通道202a以及与第一气液通道202a连通的第一注液口204a，通过第一注液口204a向第一循环腔体201a中注入相变工质；第二循环腔体201b中设置有第二气液通道202b以及与第二气液通道202b连通的第二注液口204b，通过第二注液口204b向第二循环腔体201b中注入相变工质；第三循环腔体201c中设置有第三气液通道202c以及与第三气液通道202c连通的第三注液口204c，通过第三注液口204c向第三循环腔体201c中注入相变工质。

另外，进一步的，图2中的散热器的第一循环腔体201a中有九列流道单元2021以及第一充液线203a，所有列中位于底部的流道单元2021沿第一端100a到第二端100b的方向的高度自第一边200a向第二边200b的方向逐渐增加，如此设置便于液态的相变工质的回流。

第二循环腔体201b中有九列流道单元2021以及第二充液线203b，所有列中位于底部的流道单元2021沿第一端100a到第二端100b的方向的高度自第一边200a向第二边200b的方向逐渐增加，如此设置液态的相变工质的容易回流；从左到右，每列中流道单元2021的数量一样。

第三循环腔体201c中有九列气液流道单元2021以及第三充液线203c，所有列中位于底部的流道单元2021沿第一端100a到第二端100b的方向的高度自第一边200a向第二边200b的方向逐渐增加，如此设置液态的相变工质的容易回流；从左到右，前三列中每列的流道单元2021数量相当，后边六列的流道单元2021的数量相当。并根据基板100的形状改变列数以及对应列中所含有的流道单元2021的数量。

请参阅图2，图示中的散热器包括基板100、翅片200和三个循环腔体201，分别为第一循环腔体201a、第二循环腔体201b和第三循环腔体201c，其中，基板100的第一板面100c用于布置三个热源400，分别为第一热源401、第二热源402和第三热源403，三个热源400沿基板100的高度方向布置；三个循环腔体201设置在翅片200的内部，三个循环腔体201相互独立，且沿基板100的高度方向布置，第一循环腔体201a中设置有第一气液通道202a以及与第一气液通道202a连通的第一注液口204a，通过第一注液口204a向第一循环腔体201a中注入相变工质；第二循环腔体201b中设置有第二气液通道202b以及与第二气液通道202b连通的第二注液口204b，通过第二注液口204b向第二循环腔体201b中注入相变工质；第三循环腔体201c中设置有第三气液通道202c以及与第三气液通道202c连通的第三注液口204c，通过第三注液口204c向第三循环腔体201c中注入相变工质。

图2中第一循环腔体201a中有九列流道单元2021，左侧的相邻四列中位于底部的流道单元2021沿第一端100a到第二端100b的方向的高度自第一边200a向第二边200b方向逐渐增加；位于右侧的相邻五列中位于底部的流道单元2021向远离热源400的方向高度逐渐增加，且从左数第四列与第五列相差三个流道单元2021的距离。

第二循环腔体201b中有九列流道单元2021，左侧的相邻两列中位于底部的流道单元2021自第一端100a向第二端100b的高度自第一边200a到第二边200b的方向逐渐增加；位于中部的三列中位于底部的流道单元2021向远离热源400的方向高度逐渐增加；位于右侧的相邻四列中位于底部的流道单元2021向远离热源400的方向高度逐渐增加。

第三循环腔体201c中有九列流道单元2021，所有列中位于底部的流道单元2021的高度自第一端100a向第二端100b的高度自第一边200a到第二边200b的方向逐渐增加，如此设置便于液态的相变工质的回流；从左到右，前三列中每列的流道单元2021数量相当，后边六列的流道单元2021的数量相当。并根据基板100的形状改变列数以及对应列中所含有的流道单元2021的数量。

请参阅图3，图示中的散热器包括翅片200、基板100和三个循环腔体201，分别为第一循环腔体201a和第二循环腔体201b，其中，基板100的第一板面100c用于布置两个热源400，分别为第一热源401和第二热源402，沿基板100的高度方向布置；两个循环腔体201设置在翅片的内部，两个循环腔体201相互独立，且沿基板100的高度方向布置，第一循环腔体201a中设置有第一气液通道202a以及与第一气液通道202a连通的第一注液口204a，通过第一注液口204a向第一循环腔体201a中注入相变工质；第二循环腔体201b中设置有第二气液通道202b以及与第二气液通道202b连通的第二注液口201b，通过第二注液口204b向第二循环腔体201b中注入相变工质。

在图2中，从左到右的奇数列中位于底部的流道单元2021的高度相同，偶数列中位于底部的流道单元2021的高度相同。其中，为了提高回流效果，奇数列中位于底部的流道单元2021高于偶数列中位于底部的流道单元2021。

需要说明的是，上述针对具体数量的循环腔体201、流道单元列数的说明仅是为了更清楚的描述本实用新型散热器结构的一些具体示例，并不能将本实用新型散热器结构仅限于上述的描述，在其它的实施例中，循环腔体的数量、流道单元的数量以及设置形式可以根据实际需求进行设置，只要保证循环腔体内的相变工质可以将热源200覆盖并且气化的相变工质在循环腔体内液化后可以顺利回流并继续吸收热源的热量即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种散热器，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括相对的第一端和第二端以及相对的第一板面和第二板面，所述第一板面上设有热源，多个热源沿所述第一端朝向第二端的方向间隔布置；

翅片，具有相对的第一边和第二边，所述翅片的第一边与所述第二板面连接，所述翅片内形成有多个循环腔体，所述循环腔体中填充有相变工质，多个所述循环腔体与多个热源一一对应设置，且多个所述循环腔体之间互不连通，每个循环腔体内均形成有气液通道。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述气液通道包括多个流道单元，多个所述流道单元互相连通并围合形成所述气液通道。

3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，多个所述流道单元呈多列布置，每列所述流道单元沿所述第一端朝向第二端的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，相邻两列所述流道单元中的相邻的两个流道单元，靠近所述第一边一侧的流道单元在沿所述第一端朝向第二端的方向上的高度低于靠近所述第二边一侧的流道单元在沿所述第一端朝向第二端的方向上的高度。

5.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述流道单元为六边形结构或圆形结构。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述气液通道通过钎焊加工而成。

7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述热源和所述循环腔体均为多个，多个热源沿所述第一端朝向第二端的方向间隔布置，所述翅片由所述基板的第一端向第二端延伸，多个所述循环腔体在所述翅片内与所述热源一一对应设置，且多个所述循环腔体之间互不连通。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，所述翅片还具有分隔部，相邻两个所述循环腔体通过所述分隔部相隔离。

9.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述分隔部沿垂直于所述第一端朝向第二端方向的方向由所述第一边向所述第二边延伸；或所述分隔部由所述第一边向所述第二边延伸且向所述第一端朝向第二端的方向倾斜。

10.根据权利要求1-9任一项所述的散热器，其特征在于，所述翅片还设置有避位缺口。

11.根据权利要求1-9任一项所述的散热器，其特征在于，当所述散热器处于第一状态时，在沿所述第一端朝向第二端的方向上，所述循环腔体中的相变工质的液面高于所述热源靠近所述第二端的端部。

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