CN216308710U - 一种重力热管散热器系统 - Google Patents

Abstract

一种重力热管散热器系统，包括冷头、连通管道、冷排和工作介质；冷排位于冷头的上方；连通管道的一端连通于冷头，连通管道的另一端连通于冷排；工作介质填充于冷头、冷排和连通管道。本实用新型根据上述内容提出一种重力热管散热器系统，利用低沸点的工作介质实现气液转化，通过重力作用实现回流工作介质而散热的目的。

Description

一种重力热管散热器系统

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种重力热管散热器系统。

背景技术

现有技术中，台式电脑的散热主要有两种形式：一是毛细热管散热器，其完全固定在主板上，主要需要承受较大的重量，在运输中会对主板造成破坏。散热器主体都在机箱内，吸收了散热器热量的热空气，依然在机箱内，需要机箱风扇实现机箱内热空气与机箱外冷空气的对流交换，对于压制发热量较大的CPU，效果不好。

二是水冷散热器，水冷散热器的冷液一般是以水为主要工作介质，具有一定的导电性，泄漏后对主板及其它电子元件会产生破坏。而使用其它有机绝缘性液体作为工作介质，由于有机绝缘液体普遍具有较低的热导率与比热容，在散热效果上比水冷差很多，甚至还不如毛细热管散热器。水冷散热器内的工质始终是以液相存在，传热效率相对于相变传热较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种重力热管散热器系统，利用低沸点的工作介质实现气液转化，通过重力作用实现回流工作介质而散热的目的。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种重力热管散热器系统，包括冷头、连通管道、冷排和工作介质；

所述冷排位于所述冷头的上方；

所述连通管道的一端连通于所述冷头，所述连通管道的另一端连通于所述冷排；

所述工作介质填充于所述冷头、冷排和连通管道。

一些实施例中，还包括风扇；

所述风扇安装于所述冷排。

进一步，所述连通管道包括气管和液管；

所述气管的一端连通于所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述液管的一端连通于所述冷头，所述液管的另一端连通于所述冷排。

具体地，所述连通管道包括气管和液管；

所述冷头的数量至少为二；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述液管的一端至少设有两条分液管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述液管的一端的所述分液管分别连通于对应的所述冷头，所述液管的另一端连通于所述冷排。

一些实施例中，还包括第二液管；

所述冷头的数量至少为二，若干所述冷头的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头通过所述第二液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述第一液管的一端连通于高度位置最高的所述冷头，所述第一液管的另一端连通于所述冷排。

一些实施例中，还包括第三液管；

所述冷排的数量至少为二，若干冷排的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排通过所述第三液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端连通于所述冷头，所述气管的另一端连通于高度位置最高的所述冷排；

所述第一液管的一端连通于所述冷头，所述第一液管的另一端连通于高度位置最低的所述冷排。

优选地，所述连通管道包括气管和液管；

所述冷排的数量至少为二；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述液管的一端至少设有两条分液管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷排，所述气管的另一端连通于所述冷头；

所述液管的一端的所述分液管分别连通于对应的所述冷排，所述液管的另一端连通于所述冷头。

例如，还包括第二液管和第三液管；

所述冷头的数量至少为二，若干所述冷头的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头通过所述第二液管连通；

所述冷排的数量至少为二，若干所述冷排的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排通过所述第三液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于高度位置最高的所述冷排；

所述第一液管的一端连通于高度位置最低的所述冷排，所述第一液管的另一端连通于高度位置最高的所述冷头；

一些实施例中，所述连通管道的数量至少为二；

若干所述连通管道的一端连通于所述冷头，若干所述连通管道的另一端连通于所述冷排。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：

通过所述工作介质，利用其低沸点的工作介质实现气液转化，通过重力作用实现回流工作介质而散热的目的。

附图说明

图1是本实用新型其中一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例的气管与液管的结构示意图；

图3是本实用新型其中一个实施例的冷头并联的结构示意图；

图4是本实用新型其中一个实施例的第二液管的结构示意图；

图5是本实用新型其中一个实施例的第三液管的结构示意图；

图6是本实用新型其中一个实施例的冷排并联的结构示意图；

图7是本实用新型其中一个实施例的多冷头和多冷排散热的结构示意图；

其中：冷头1、第一冷头11、第二冷头32、连通管道2、气管21、分气管201、液管22、分液管202、第一液管23、第二液管24、第三液管25、冷排3、第一冷排31、第二冷排32、工作介质4、气态工作介质41、液态工作介质42、风扇5、机箱9。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“内端”、“外端”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的一个实施例，如图1-7所示，一种重力热管散热器系统，包括冷头1、连通管道2、冷排3和工作介质4；

所述冷排3位于所述冷头1的上方；

所述连通管道2的一端连通于所述冷头1，所述连通管道2的另一端连通于所述冷排3；

所述工作介质4填充于冷头1、冷排3和连通管道2。

工作时，所述工作介质4在所述冷头1进行热交换吸收热量，此时所述工作介质4转化为气态工作介质41，气态工作介质41从所述冷头1通过所述连通管道2流通到所述冷排3，气态工作介质41在冷排3进行热交换放出热量，气态工作介质41转化为液态工作介质42，所述液态工作介质42在重力的作用下，液态工作介质42从所述冷排3通过所述连通管道2回流到所述冷头1。

在本实施例中，所述工作介质4为低沸点的有机液体，所述连通管道2为可拆卸柔性管道，适用性强，所述冷头1安装于电脑的热源，热源可以为电脑的CPU、GPU、南北桥和内存等；所述冷排3安装于电脑的机箱9，所述冷排3与机箱9外部空气可直接流通，从而可以将热源的温度散出到机箱9外，达到降低热源温度的目的；本申请的所述连通管道2既走气态工作介质41也走液态工作介质42，因此需要加粗管径，降低管内流速，防止气体和液体的流阻增加；本申请所述冷排3是一种微通道换热器或管翅片式换热器或管翅式换热器，这种冷排具有特殊的结构，在内部可以实现气液的分流：气体在上部冷凝，液体在下部流动汇集。

在本实施例中，与毛细热管散热器相比，毛细热管散热器完全固定在主板上，主板需要承受承受毛细热管散热器的重量，无论在使用中还是在运输中，都会给主板带来较大的负担，并且毛细热管散热器主体在电脑机箱内，吸收的热量依然在机箱内，需要机箱风扇实现机箱内热空气和机箱外冷空气的对流交换，限制性大，本申请的重力热管散热器系统的重量由热源安装端和机箱共同承担，不仅减轻受力负担，而且无需风扇也能实现机箱内外的热量交换，达到提高所述重力热管散热器系统使用寿命的效果。

在本实施例中，与水冷散热器相比，水冷散热器一般是以水为工作介质，具有一定的导电性，泄露后容易对主板以及其他电子元件产生破坏，水冷散热器内的工作介质始终是以液相存在，传热效率相对于想变传热效率低，本申请的所述重力热管散热器系统的工作介质存在气液两相变化，散热效率高，而且所述工作介质4具有低电导率，不易出现漏电等现象，而且无需设置水泵，节能性更好，噪音小，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率和安全性的效果。

需要说明的是，在本实施例中，所述工作介质4可以是醇、酮、醚、烃、卤代烃的单一物质，或者其中几种的混合物，或上述物质为基液的纳米流体，或者自湿润流体。

如图1所示，还包括风扇5；

所述风扇5安装于所述冷排3。

在本实施例中，所述冷排3安装有所述风扇5，当气态工作介质41在所述冷排3转化为所述液态工作介质42时，所述风扇5有利于提高气液转化的效率，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率的效果。

如图2所示，所述连通管道2包括气管21和液管22；

所述气管21的一端连通于所述冷头1，所述气管21的另一端连通于所述冷排3；

所述液管22的一端连通于所述冷头1，所述液管22的另一端连通于所述冷排3。

工作时，所述工作介质4从所述冷头1吸收热量，所述工作介质4转化成气态工作介质41，从所述气管21流到所述冷排3，气态工作介质41在所述冷排3放出热量后转化为液态工作介质42，在重力的作用下，液态工作介质42从所述液管22回到到所述冷头1，在本实施例中，所述连通管道2分为气管21和液管22，气态工作介质和液态工作介质的流动互不影响，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率的效果。

如图3所示，所述连通管道2包括气管21和液管22；

所述冷头1的数量至少为二；

所述气管21的一端设有至少两条分气管201；

所述液管22的一端至少设有两条分液管202；

所述气管21的一端的所述分气管201分别连通于对应的所述冷头1，所述气管21的另一端连通于所述冷排3；

所述液管22的一端的所述分液管202分别连通于对应的所述冷头1，所述液管22的另一端连通于所述冷排3。

在本实施例中，所述冷头1的数量为二，所述冷头1包括第一冷头11和第二冷头12，所述第一冷头11安装于CPU，所述第二冷头12安装于GPU，所述第一冷头11和所述第二冷头12并联连通，工作时，所述工作介质4从第一冷头11和第二冷头12吸收热量转化为气态工作介质41，两部分气态工作介质41通过两所述分气管201在所述第一气管21汇合后流到所述冷排3，气态工作介质41在所述冷排3放出热量转化为液态工作介质42，在重力的作用下，液态工作介质42在所述液管22通过两所述分液管202分流后分别回流到两所述冷头1，实现多热源散热的目的，达到提高所述重力热管散热器系统多热源散热的效果。

如图4所示，还包括第二液管24；

所述冷头1的数量至少为二，若干所述冷头1的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头1通过所述第二液管24连通；

所述连通管道2包括气管21和第一液管23；

所述气管21的一端设有至少两条分气管201；

所述气管21的一端的所述分气管201分别连通于对应的所述冷头1，所述气管21的另一端连通于所述冷排3；

所述第一液管23的一端连通于高度位置最高的所述冷头1，所述第一液管23的另一端连通于所述冷排3。

在本实施例中，所述冷头1的数量为二，所述冷头1包括第一冷头11和第二冷头12，所述第一冷头11安装于CPU，所述第二冷头12安装于GPU，第一冷头11的高度位置高于所述第二冷头12的高度位置，工作时，所述工作介质4从第一冷头11和第二冷头12吸收热量转化为气态工作介质41，两部分气态工作介质41通过两所述分气管201在所述第一气管21汇合后流到所述冷排3，气态工作介质41在所述冷排3放出热量转化为液态工作介质42，在重力的作用下，液态工作介质42从所述第一液管21回流到第一冷头11，此时，一部分液态工作介质42在第一冷头11吸收热量继续工作，另一部分液态工作介质42通过所述第二液管24回流到第二冷头12，实现多热源散热的目的，达到提高所述重力热管散热器系统多热源散热的效果。

如图5所示，还包括第三液管25；

所述冷排3的数量至少为二，若干冷排3的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排3通过所述第三液管25连通；

所述连通管道2包括气管21和第一液管23；

所述气管21的一端连通于所述冷头1，所述气管21的另一端连通于高度位置最高的所述冷排3；

所述第一液管23的一端连通于所述冷头1，所述第一液管23的另一端连通于高度位置最低的所述冷排3。

在本实施例中，所述冷排3的数量为二，所述冷排3包括第一冷排31和第二冷排32，所述第一冷排31的高度位置高于所述第二冷排32的高度位置，工作时，所述工作介质4从所述冷头1吸收热量转化为气态工作介质41，气态工作介质41从所述气管21流到所述第一冷排31，气态工作介质41在所述第一冷排31放出热量转化为液态工作介质4，在重力的作用下，液态工作介质42通过所述第三液管25从所述第一冷排31流到所述第二冷排32，此时，第一冷排31因为散热效果的问题，所述第一冷排31内可能存在部分未转化成液态工作介质42，未完全转化为液态工作介质42会通过所述第三液管25流到所述第二冷排32，继续放出热量转化为液态工作介质42，然后液态工作介质42通过所述第一液管23从所述第二冷排32回流到所述冷头1，设置多个所述冷排3能够保证气态工作介质41完全转化为液态工作介质42，避免有未转化为气态工作介质41通过所述第三液管25回到冷头1，影响散热效率，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率的效果。

如图6所示，所述连通管道2包括气管21和液管22；

所述冷排3的数量至少为二；

所述气管21的一端设有至少两条分气管201；

所述液管22的一端至少设有两条分液管202；

所述气管21的一端的所述分气管201分别连通于对应的所述冷排3，所述气管21的另一端连通于所述冷头1；

所述液管22的一端的所述分液管202分别连通于对应的所述冷排3，所述液管22的另一端连通于所述冷头1。

在本实施例中，若干所述冷排3并联连通，所述工作介质4从所述冷头1吸收热量转化为气态工作介质41，所述气态工作介质41从所述气管21通过两所述分气管201分流到若干所述冷排3，若干所述冷排3将气态工作介质41转化为液态工作介质42，然后再通过两所述分液管202在所述液管22汇合回流到所述冷头1，设置若干所述冷排3，有利于提高散热效率，若干所述冷排3互不干扰，即使其中一所述冷排3损坏无法工作散热，也有其他冷排3继续工作，避免机箱无法散热造成烧毁CPU或者GPU等，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率和安全性的效果。

如图7所示，还包括第二液管24和第三液管25；

所述冷头1的数量至少为二，若干所述冷头1的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头1通过所述第二液管24连通；

所述冷排3的数量至少为二，若干所述冷排3的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排3通过所述第三液管25连通；

所述连通管道2包括气管21和第一液管23；

所述气管21的一端设有至少两条分气管201；

所述气管21的一端的所述分气管201分别连通于对应的所述冷头1，所述气管21的另一端连通于高度位置最高的所述冷排3；

所述第一液管23的一端连通于高度位置最低的所述冷排3，所述第一液管23的另一端连通于高度位置最高的所述冷头1。

在本实施例中，所述冷头1的数量为二，所述冷头1包括第一冷头11和第二冷头12，所述第一冷头11安装于CPU，所述第二冷头12安装于GPU，CPU的高度位置高于所述GPU的高度位置，第一冷头11的高度位置高于所述第二冷头12的高度位置，所述冷排3的数量为二，所述冷排3包括第一冷排31和第二冷排32，所述第一冷排31高度位置高于所述第二冷排32高度位置，工作时，所述工作介质4从第一冷头11和第二冷头12吸收热量转化为气态工作介质41，两部分气态工作介质41通过两所述分气管201在所述第一气管21汇合后流到所述冷排3，气态工作介质41在所述冷排3放出热量转化为液态工作介质42，在重力的作用下，液态工作介质42从所述第一冷排31通过所述第三液管25回流到所述第二冷排32，此时，第一冷排31因为散热效果的问题，所述第一冷排31内可能存在部分未转化成液态工作介质42，未完全转化为液态工作介质42会通过所述第三液管25流到所述第二冷排32，继续放出热量转化为液态工作介质42，然后液态工作介质42通过所述第一液管23从所述第二冷排32回流到第一冷头11，此时，一部分液态工作介质42在第一冷头11吸收热量继续工作，另一部分液态工作介质42通过所述第二液管24回流到第二冷头12，实现多热源散热的目的，并且保证散热效率，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率和多热源散热的效果。

如图1所示(图1只示出其中一条所述连通管道2，其余所述连通管道2被第一条所述连通管道2遮挡)，所述连通管道2的数量至少为二；

若干所述连通管道2的一端连通于所述冷头1，若干所述连通管道2的另一端连通于所述冷排5。

在本实施例中，所述连通管道2的数量为二，通过两条所述连通管道2加快所述冷头1的散热效率，达到提高所述重力热管散热器系统散热效率的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种重力热管散热器系统，其特征在于：包括冷头、连通管道、冷排和工作介质；

所述冷排位于所述冷头的上方；

所述连通管道的一端连通于所述冷头，所述连通管道的另一端连通于所述冷排；

所述工作介质填充于所述冷头、冷排和连通管道。

2.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：还包括风扇；

所述风扇安装于所述冷排。

3.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：所述连通管道包括气管和液管；

所述气管的一端连通于所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述液管的一端连通于所述冷头，所述液管的另一端连通于所述冷排。

4.根据权利要求3所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：所述连通管道包括气管和液管；

所述冷头的数量至少为二；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述液管的一端至少设有两条分液管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述液管的一端的所述分液管分别连通于对应的所述冷头，所述液管的另一端连通于所述冷排。

5.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：还包括第二液管；

所述冷头的数量至少为二，若干所述冷头的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头通过所述第二液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于所述冷排；

所述第一液管的一端连通于高度位置最高的所述冷头，所述第一液管的另一端连通于所述冷排。

6.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：还包括第三液管；

所述冷排的数量至少为二，若干冷排的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排通过所述第三液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端连通于所述冷头，所述气管的另一端连通于高度位置最高的所述冷排；

所述第一液管的一端连通于所述冷头，所述第一液管的另一端连通于高度位置最低的所述冷排。

7.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：所述连通管道包括气管和液管；

所述冷排的数量至少为二；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述液管的一端至少设有两条分液管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷排，所述气管的另一端连通于所述冷头；

所述液管的一端的所述分液管分别连通于对应的所述冷排，所述液管的另一端连通于所述冷头。

8.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：还包括第二液管和第三液管；

所述冷头的数量至少为二，若干所述冷头的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷头通过所述第二液管连通；

所述冷排的数量至少为二，若干所述冷排的高度位置各不相同；

高度位置相邻的两所述冷排通过所述第三液管连通；

所述连通管道包括气管和第一液管；

所述气管的一端设有至少两条分气管；

所述气管的一端的所述分气管分别连通于对应的所述冷头，所述气管的另一端连通于高度位置最高的所述冷排；

所述第一液管的一端连通于高度位置最低的所述冷排，所述第一液管的另一端连通于高度位置最高的所述冷头。

9.根据权利要求1所述的一种重力热管散热器系统，其特征在于：所述连通管道的数量至少为二；

若干所述连通管道的一端连通于所述冷头，若干所述连通管道的另一端连通于所述冷排。

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