CN215269199U - 散热器、电路板和电脑主机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热管理技术领域，具体提供了一种散热器，旨在解决重力型散热器只能在一个特定放置方向工作的技术问题。为此目的，根据本实用新型实施方式的结构，包括蒸发器、管道A、管道B和冷凝器，其中，所述管道A的长度大于所述管道B的长度，所述蒸发器、管道A、冷凝器和管道B依次首尾相接形成闭环且内部连通，工作时所述冷凝器位于所述蒸发器上方，工质在所述闭环内部流动。本实用新型可以克服重力型散热器只能在一个特定放置方向工作的缺陷，使得低成本的重力型散热器可以在水平和垂直等多个方向都可以达到预期的散热效果。

Description

散热器、电路板和电脑主机

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，具体涉及一种散热器、电路板和电脑主机。

背景技术

传统铝热沉散热器散热性能瓶颈明显，甚至增加风扇和其他任何优化手段最终无法满足更高性能的散热要求，于是热管技术被引入这一领域。热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。典型的热管由管壳、吸液芯和工质组成。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时液体蒸发气化，蒸气在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另一端。目前最常用的热管为铜水热管，这是一种毛细力热管。顾名思义，毛细力热管内部液体循环的驱动力为毛细力，因此其受重力的影响较小，也即对散热器的摆放方向要求较低。但是毛细力热管液体回流受毛细结构的制约，目前基本达到了散热极限。从成本方面，首先每一根热管都需要完整的充注，焊接等工艺；其次，铜为高密度金属，价格比较高，因此成本很难再降低。铝为低密度金属，成本较低，但是由于铝和水的兼容性较差，所以目前以铝为基材，以制冷剂为工质的空腔散热器基本都是重力型。重力型散热器对安装方向要求比较高，通常只能在一个特定方向工作时才能保证其散热性能。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，提出了本实用新型，以提供解决如何在低成本的情况下适用于多个安装方向的高散热性能重力型散热器。

根据本实用新型的一个方面，提供一种散热器，包括蒸发器、管道A、管道B、冷凝器和工质，蒸发器、管道A、冷凝器和管道B依次首尾相接形成闭环且内部连通，工作时冷凝器位于蒸发器上方，工质在所述闭环内部流动。散热器材料可以为任意材料，优选为铝，工质的沸点应适用于散热使用环境，可以在液相和气相之间相互转换，优选为水。若散热器材料为铝，则因兼容性问题，工质选为制冷剂。

在上述散热器的一个技术方案中，冷凝器是长方体结构，在蒸发器被水平放置时，工质在蒸发器内为液相，受热转换为气相进入管道A，在冷凝器端转换为液相进入管道B进而再次进入蒸发器。

在上述散热器的一个技术方案中，冷凝器是长方体结构，在蒸发器被水平放置时，工质在蒸发器内为液相，受热转换为气相进入管道B，在冷凝器端转换为液相进入管道A进而再次进入蒸发器。

在上述散热器的一个技术方案中，管道A和管道B的外部均设置有绝热层，以阻止或减少管道与外界环境之间的热传递。绝热层可以为真空层、保温材料等。

在上述散热器的一个技术方案中，冷凝器为翅片结构，以增大与环境空气接触面积。

在上述散热器的一个技术方案中，在散热器的横截面上，所述管道A和所述管道B分别与所述冷凝器的连接接口，一个连接接口位于所述冷凝器的底端，而另一连接接口位于所述冷凝器的顶端。可确保散热器不同摆放方式时管道之一接口位于冷凝器的底端，而另一管道接口位于冷凝器的顶端。

提供一种电路板，包含上述任一技术方案中的散热器和处理器，上述方案的散热器对处理器进行散热。

在上述电路板的一个技术方案中，处理器与执行器平行放置，当处理器被水平设置时，散热器位于处理器的上方。

在上述电路板的一个技术方案中，处理器与执行器平行放置，当处理器被垂直设置时，散热器位于处理器的侧方。

提供一种电脑主机，包含上述技术方案中的电路板。

在本实用新型的技术方案中，克服了重力型散热器只能在一个特定放置方向工作的缺陷，使得低成本的重力型散热器可以在水平和垂直等多个方向都可以达到预期的散热效果。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的具体实施方式，附图中：

图1是背景技术中的重力型散热器的技术方案横截面的示意图；

图2是本实用新型的一个实施方式的示意图；

图3是图2所示实施方式的正视截面图，即图2的正视图；

图4是本实用新型的一个实施方式的两种工作模式的技术方案示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

传统铝热沉散热器散热性能瓶颈明显，甚至增加风扇和其他任何优化手段最终无法满足更高性能的散热要求，于是热管技术被引入这一领域。热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。典型的热管由管壳、吸液芯和工质组成。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时液体蒸发气化，蒸气在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再流回蒸发段。如此循环，热量由热管的一端传至另一端。目前最常用的热管为铜水热管，这是一种毛细力热管。顾名思义，毛细力热管内部液体循环的驱动力为毛细力，因此其受重力的影响较小，也即对散热器的摆放方向要求较低。但是毛细力热管液体回流受毛细结构的制约，目前基本达到了散热极限。从成本方面，首先每一根热管都需要完整的充注，焊接等工艺；其次，铜为高密度金属，价格比较高，因此成本很难再降低。铝为低密度金属，成本较低，但是由于铝和水的兼容性较差，所以目前以铝为基材，以水为工质的空腔散热器基本都是重力型。重力型散热器对安装方向要求比较高，通常只能在一个特定方向工作时才能保证其散热性能。

在本实用新型的实施方式中，可以通过优化结构设计，克服重力型散热器只能在一个特定放置方向工作的缺陷，使得低成本的重力型散热器可以在水平和垂直等多个方向都可以达到预期的散热效果。

下面结合附图，对本实施方式进行说明。

首先参与附图2和附图3，附图2是本实用新型的一个实施方式中的示意图，图3是该实施方式示意图的正视截面图。如图2和图3所示，本实用新型的实施方式的重力型散热器可以主要包括以下部分：

冷凝器201，将气相工质的热量散发到周围环境中，从而使气相工质转换为液相工质。

蒸发器203，存储液态工质，被散热体的热量传输到蒸发器，使蒸发器中的液相工质转换为气相工质。

管道B202，蒸发器203和冷凝器201之间传输工质的通道。

管道A204，蒸发器203和冷凝器201之间传输工质的通道。

蒸发器201，管道A204，冷凝器201和管道B202依次首尾相接形成闭环且内部连通，工质在闭环内部流动。

管道A204的长度大于管道B202的长度。

工作时冷凝器201位于蒸发器203上方。

背景技术中的重力型散热器技术方案参阅图1，从图1A可见，当蒸发器101水平放置时，蒸发器中深灰色所示的液相工质充满蒸发器，被散热体102产生的热量可以通过蒸发器中101中的液相工质蒸发进行释放。从图1B可见，当蒸发器101水平放置时，由于重力作用，液相工质只能充满蒸发器101的下半部分，蒸发器101的上半部分被气相工质填充，此时被散热体102的上半部分的热量就不能被充分释放。

参阅附图2和附图4A：

在一个实施方式中，冷凝器201为长方体结构，蒸发器203水平放置时，工质在蒸发器203中为液相，吸收被散热体的热量转换为气相，经过管道A204进入冷凝器201，将热量释放到周围环境后重新变换为液相，由于重力作用经管道B202回到蒸发器203。

参阅附图2和附图4B：

在一个实施方式中，冷凝器201为长方体结构，蒸发器203垂直放置时，工质在蒸发器203中为液相，吸收被散热体的热量转换为气相，经过管道B202进入冷凝器201，将热量释放到周围环境后重新变换为液相，由于重力作用经管道A204回到蒸发器203。

参阅附图2和附图3：

在一个实施方式中，管道A204和管道B202外部设置有绝热层，以阻止或减少管道A204和管道B202与外界环境之间的热传递。

在一个实施方式中，冷凝器201为翅片结构，增大与外界环境接触面积，从而提高散热效率。

在一个实施方式中，管道A204与冷凝器201的连接部位和管道B202与冷凝器201的连接部位是冷凝器201横截面上直线距离最远的两个点。从上面的实施方式中可以看出，采用了本实施例提供的散热器的电脑主机，无论是被竖放还是横放，均能够对处理器等被散热体进行散热，减少了对应用环境的限制。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括：

蒸发器、管道A、管道B和冷凝器，其中，所述蒸发器、管道A、冷凝器和管道B依次首尾相接形成闭环且内部连通，工作时所述冷凝器可始终位于所述蒸发器上方，工质在所述闭环内部流动。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，在所述散热器被水平放置时，所述工质在所述蒸发器内为液相，受热转换为气相进入所述管道A，在所述冷凝器端转换为液相进入所述管道B进而再次进入所述蒸发器。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，在所述散热器被垂直放置时，所述工质在所述蒸发器内为液相，受热转换为气相进入所述管道B，在所述冷凝器端转换为液相进入所述管道A进而再次进入所述蒸发器。

4.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述管道A和所述管道B的外部均设置有绝热层，以阻止或减少管道与外界环境之间的热传递。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述冷凝器设置成翅片结构，以增大与环境空气散热面积。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的散热器，其特征在于，在所述散热器的横截面上，所述管道A和所述管道B分别与所述冷凝器的连接接口，一个连接接口位于所述冷凝器的底端，而另一连接接口位于所述冷凝器的顶端。

7.一种电路板，其特征在于，包含权利要求1至6中任一项所述的散热器和处理器，在工作时，所述散热器对所述处理器进行散热。

8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述处理器与所述散热器平行设置，在所述处理器被水平设置时，所述散热器位于所述处理器的上方。

9.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述处理器与所述散热器平行设置，在所述处理器被垂直设置时，所述散热器位于所述处理器的侧方。

10.一种电脑主机，其特征在于，包含权利要求7至9中任一项所述的电路板。

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