CN215864812U - 一种高性能回路热管散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能回路热管散热器，包括热沉、型材散热器、蒸发管、蒸汽液体回流管和散热鳍片组，蒸发管和蒸汽液体回流管首尾连通在一起，构成完整回路；其中蒸发管夹设在热沉、型材散热器之间，蒸汽液体回流管部分夹设在散热鳍片组内。该高性能回路热管散热器在热沉区域受热后，蒸发管的液态冷媒受热气化，成为带有高潜热的蒸汽，在压差的催动作用下随蒸汽液体回流管流动；在流动过程中，气态冷媒蕴含的潜热会传导到与蒸汽液体回流管固定在一起的散热鳍片组上，通过流经散热鳍片组的冷风，把热量消散；气态冷媒在释放潜热后，相变为液态，重新流回到蒸发管，进入下一个热循环；从而完成该高性能回路热管散热器的换热过程，周而复始。

Description

一种高性能回路热管散热器

技术领域

本实用新型属于散热器领域，具体涉及一种高性能回路热管散热器。

背景技术

近年来，随着科技进步、应用需求提升，终端型电脑的CPU、GPU处理的芯片功率越来越高，对散热器的散热功能要求也越来越高。受到产品结构固有的局限性，传统的电子散热器解决高功率散热需求就越来越难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高功率回路热管散热器，可应用于电子产品的散热装置中，尤其是适合应用于CPU、GPU等高功率处理器的散热结构中，可以大大降低晶片工作温度，提升并稳定产品的性能，延长产品的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种高性能回路热管散热器，包括热沉、型材散热器、蒸发管、蒸汽液体回流管和散热鳍片组，蒸发管和蒸汽液体回流管首尾连通在一起，构成完整回路；其中所述蒸发管夹设在所述热沉、型材散热器之间，所述蒸汽液体回流管部分夹设在所述散热鳍片组内。

进一步地，所述热沉上开设有第一安装槽，所述型材散热器上开设有第二安装槽，所述蒸发管埋设在所述第一安装槽和第二安装槽内。

进一步地，所述散热鳍片组包括至少一组第一散热鳍片和第二散热鳍片，所述蒸汽液体回流管包括至少一个第一散热段，第一散热段夹设在所述第一散热鳍片和第二散热鳍片之间。

进一步地，所述第一散热鳍片上开设有第三安装槽，所述第二散热鳍片上开设有第四安装槽，所述第三安装槽和第四安装槽扣合在一起后与所述第一散热段的尺寸和形状相适应，所述第一散热段埋设在所述第三安装槽和第四安装槽内。

进一步地，所述第三安装槽和第四安装槽的数量有多个，所述第一散热段的数量与所述第三安装槽和第四安装槽相适应，且多个所述第一散热段连通在一起。

进一步地，所述第一散热鳍片和第二散热鳍片的数量各为两个，两个所述第一散热鳍片相对所述型材散热器轴对称设置，两个所述第二散热鳍片相对所述型材散热器轴对称设置。

进一步地，还包括注液管，所述注液管与所述蒸汽液体回流管连通在一起。

进一步地，所述蒸发管内两端结构不同，一端的出口面积小于另一端。

进一步地，所述蒸发管和蒸汽液体回流管内灌装有冷媒介质。

本实用新型的有益效果：

该高性能回路热管散热器在热沉区域受热后，蒸发管的液态冷媒受热气化，成为带有高潜热的蒸汽，在压差的催动作用下随蒸汽液体回流管流动；在流动过程中，气态冷媒蕴含的潜热会传导到与蒸汽液体回流管固定在一起的散热鳍片组上，通过流经散热鳍片组的冷风，把热量消散；气态冷媒在释放潜热后，也会逐渐相变为液态，重新流回到蒸发管，进入下一个热循环；从而完成该高性能回路热管散热器的换热过程，周而复始。

附图说明

图1为本实用新型的高性能回路热管散热器在一个优选实施例中的立体结构示意图；

图2为本实用新型的高性能回路热管散热器在一个优选实施例中的爆炸图；

图3为本实用新型的蒸发管在一个优选实施例中的侧剖视图。

附图标记包括：

1—热沉 11—第一安装槽 2—型材散热器

21—第二安装槽 3—紧固件 4—蒸发管

5—蒸汽液体回流管 51—第一散热段 52—第二散热段

6—注液管 7—散热鳍片组 71—第一散热鳍片

72—第二散热鳍片 75—第三安装槽 76—第四安装槽

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1及图2，为本实用新型的一较佳实施例，该高性能回路热管散热器包括热沉1、型材散热器2、蒸发管4、蒸汽液体回流管5和散热鳍片组7，蒸发管4和蒸汽液体回流管5首尾连通在一起，构成完整回路；其中所述蒸发管4夹设在所述热沉1、型材散热器2之间，所述蒸汽液体回流管5 部分夹设在所述散热鳍片组7内。以下对上述各个组成部分分别作进一步详细介绍。

该高性能回路热管散热器在热沉1区域受热后，蒸发管4的液态冷媒受热气化，成为带有高潜热的蒸汽，在压差的催动作用下随蒸汽液体回流管5 流动；在流动过程中，气态冷媒蕴含的潜热会传导到与蒸汽液体回流管5固定在一起的散热鳍片组7上，通过流经散热鳍片组7的冷风，把热量消散；气态冷媒在释放潜热后，也会逐渐相变为液态，重新流回到蒸发管4，进入下一个热循环；从而完成该高性能回路热管散热器的换热过程，周而复始。

相比于利用热传导把热量从热沉1区域带到热消散区域的传统散热器结构，由于液态冷媒相变转化为气态，携带的热能值大大增强，而气-液两相变化的速率非常高，从而也使该高性能回路热管散热器的散热能力得到很大提高，能够适应于最新型的CPU、GPU芯片等超高功率电子散热。

在本申请的优选实施例中，该高性能回路热管散热器主要包括热沉1、型材散热器2、蒸发管4、蒸汽液体回流管5、散热鳍片7、注液管6和冷媒介质(图中未示出)。以下对上述各个组成部分分别作进一步详细介绍。

热沉1优选由金属铜通过机加工的方式获得。可以理解的是热沉1也可以由其它导热率高的材料，通过其它方式获得。热沉1下底面接触热源，在热沉1与型材散热器2之间焊接蒸发管4。

型材散热器2与热沉1叠层设置，并固定在一起。型材散热器2优选由金属铝通过挤铝成型的方式获得。可以理解的是，型材散热器2也可以由其它导热率高的材料，通过其它方式获得。

所述热沉1上开设有第一安装槽11，所述型材散热器2上开设有第二安装槽21。第一安装槽11和第二安装槽21组合在一起后，刚好与蒸发管4的外径和尺寸相适应。所述蒸发管4埋设在所述第一安装槽11和第二安装槽 21内，即可使所述热沉1和型材散热器2固定蒸发管4，同时增强散热能力。

蒸发管4整体呈圆管状，和蒸汽液体回流管5首尾连通在一起，构成了完整的回路。蒸发管4和蒸汽液体回流管5在产品制成后会注入冷媒介质。

其中，蒸发管4主要用于受热气化冷媒，作为传输气液两相冷媒介质的流道，并防止气化冷媒逆流。如图3所示，蒸发管4内两端结构不同，一端的出口面积较小，使得蒸汽流阻较大(液体回流端)；另一端的出口面积较大，因而流阻较小(蒸汽端)。根据需要，蒸发管4可以加工成不同的截面形状。蒸发管4优选由金属铜通过高温烧结加工的方式获得。可以理解的是，蒸发管4也可以由其它导热率高的材料，通过其它方式获得。

蒸汽液体回流管5优选由金属铜制成，主要为传输气液两相冷媒介质的流道。蒸汽液体回流管5根据需要，可以加工成不同的长度及形状。

散热鳍片组7包括至少一组第一散热鳍片71和第二散热鳍片72。相应地，所述蒸汽液体回流管5包括至少一个第一散热段51，第一散热段51夹设在所述第一散热鳍片71和第二散热鳍片72之间。第一散热鳍片71和第二散热鳍片72包裹着蒸汽液体回流管5，承接通过蒸汽液体回流管5传导过来的热量，然后利用流经第一散热鳍片71和第二散热鳍片72的空隙冷风，把热量带到环境中。

例如在本申请的一个优选实施例中，如图1和图2所示，所述第一散热鳍片71上开设有第三安装槽75，所述第二散热鳍片72上开设有第四安装槽 76。所述第三安装槽75和第四安装槽76扣合在一起后与所述第一散热段51 的尺寸和形状相适应，所述第一散热段51埋设在所述第三安装槽75和第四安装槽76内。

所述第三安装槽75和第四安装槽76的数量有多个，所述第一散热段51 的数量与所述第三安装槽75和第四安装槽76相适应，且多个所述第一散热段51连通在一起。如图1和图2所示，第三安装槽75、第四安装槽76和第一散热段51的数量均为两个，且两个第三安装槽75互相平行设置，两个第四安装槽76互相平行设置，两个第一散热段51互相平行设置。

在本申请的优选实施例中，如图1和图2所示，所述第一散热鳍片71 和第二散热鳍片72的数量各为两个。两个所述第一散热鳍片71相对所述型材散热器2轴对称设置，两个所述第二散热鳍片72相对所述型材散热器2轴对称设置。第一散热鳍片71和第二散热鳍片72优选由金属铝使用鳍片冲折一体成型机制成。

所述注液管6与所述蒸汽液体回流管5连通在一起，为蒸发管4和蒸汽液体回流管5抽真空、及注入冷媒介质的通道。优选地，注液管6由金属铜制成。

蒸发管4和蒸汽液体回流管5，利用焊接技术焊接成一根回路热管；再把注液管6插入到固定位置后，采用高频焊焊接上去；然后通过注液管6对整根回路热管抽真空，在达到一定真空度后，再注入一定量的冷媒介质，最后把注液管6进行封管密封处理；一根完整的回路热管制备完成。

热沉1、型材散热器2、蒸发管4、蒸汽液体回流管5和散热鳍片组7，根据安装产品需要，通过焊接工装治具定位后，利用高温钎焊技术，使其焊接成一个完整的高性能回路热管散热器。

该高性能回路热管散热器通过紧固件3，或者其他装配方式，安装到应用场景后，热源开始工作，散发热量；在热沉1区域受热后，蒸发管4内的液态冷媒介质会受热气化，成为带有高潜热的气流；由于蒸发管4内两端结构不同，一端的出口面积较小，使得蒸汽流阻较大)，另一端的出口面积较大，因而流阻较小，大部分蒸汽从流阻较小端流出，从而在蒸发管4两端形成内部压差，使得蒸汽随蒸汽液体回流管5流动；在流动过程中，气态冷媒介质蕴含的潜热会传导到与蒸汽液体回流管5焊接在一起的散热鳍片组7上，通过流经散热鳍片组7的冷风，把热量消散；同时，气态冷媒介质在释放潜热的同时，也会逐渐相变转化为液态，重新流回到蒸发管4，进入下一个热循环。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高性能回路热管散热器，其特征在于：包括热沉(1)、型材散热器(2)、蒸发管(4)、蒸汽液体回流管(5)和散热鳍片组(7)，蒸发管(4)和蒸汽液体回流管(5)首尾连通在一起，构成完整回路；其中所述蒸发管(4)夹设在所述热沉(1)、型材散热器(2)之间，所述蒸汽液体回流管(5)部分夹设在所述散热鳍片组(7)内。

2.根据权利要求1所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述热沉(1)上开设有第一安装槽(11)，所述型材散热器(2)上开设有第二安装槽(21)，所述蒸发管(4)埋设在所述第一安装槽(11)和第二安装槽(21)内。

3.根据权利要求1所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述散热鳍片组(7)包括至少一组第一散热鳍片(71)和第二散热鳍片(72)，所述蒸汽液体回流管(5)包括至少一个第一散热段(51)，第一散热段(51)夹设在所述第一散热鳍片(71)和第二散热鳍片(72)之间。

4.根据权利要求3所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述第一散热鳍片(71)上开设有第三安装槽(75)，所述第二散热鳍片(72)上开设有第四安装槽(76)，所述第三安装槽(75)和第四安装槽(76)扣合在一起后与所述第一散热段(51)的尺寸和形状相适应，所述第一散热段(51)埋设在所述第三安装槽(75)和第四安装槽(76)内。

5.根据权利要求4所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述第三安装槽(75)和第四安装槽(76)的数量有多个，所述第一散热段(51)的数量与所述第三安装槽(75)和第四安装槽(76)相适应，且多个所述第一散热段(51)连通在一起。

6.根据权利要求4所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述第一散热鳍片(71)和第二散热鳍片(72)的数量各为两个，两个所述第一散热鳍片(71)相对所述型材散热器(2)轴对称设置，两个所述第二散热鳍片(72)相对所述型材散热器(2)轴对称设置。

7.根据权利要求1所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：还包括注液管(6)，所述注液管(6)与所述蒸汽液体回流管(5)连通在一起。

8.根据权利要求1所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述蒸发管(4)内两端结构不同，一端的出口面积小于另一端。

9.根据权利要求1所述的高性能回路热管散热器，其特征在于：所述蒸发管(4)和蒸汽液体回流管(5)内灌装有冷媒介质。

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