CN217088518U - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热装置，包括至少一排第一热导管单元和若干排第二热导管单元，基板具有相对的第一侧与第二侧，第一侧用于与热源接触，第一热导管单元和第二热导管单元安装在第二侧上；第二热导管单元分别位于第一热导管单元的两侧，每排第二热导管单元包括若干个间隔设置的第二热导管，第二热导管中密封有液体传导工质且具有吸热段及与吸热段连通的散热段，吸热段设置在第二侧上，散热段自吸热段向远离第一侧的方向延伸。本申请的散热装置中，第一热导管单元可将热量向两侧的第二热导管单元传递，第二热导管的吸热段与基板第二侧的大面积接触面积，从而可高效地将从基板吸热，并且可通过散热段将热量向外散出，提升散热效率。

Description

散热装置

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其是涉及一种散热装置。

背景技术

随着科技产业链的所需的电子设备芯片日益强大，5G技术与物联网、车联网的应用面迅速扩张，对应的电子元器件需要更强大的功耗来应对，并且向着高度集成化、智能化的方向发展，同时也会对散热处理技术提出了更大的挑战。因此，亟需提升散热装置的散热性能。

现有的散热装置中，热管在基板上形成均匀分布的阵列以对热源进行散热。然而，由于热源不同区域之间存在温差而并非均温分布，例如中间温度相对较高，因此这种热管阵列均布的散热装置对存在温度差尤其是温差较大的热源而言实际散热效果并不理想。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本申请提供一种散热效率高的散热装置。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请提供一种散热装置，至少一排第一热导管单元和若干排第二热导管单元，所述基板具有相对的第一侧与第二侧，所述第一侧用于与热源接触，所述第一热导管单元和第二热导管单元安装在所述第二侧上；所述第二热导管单元分别位于所述第一热导管单元的两侧，每排所述第二热导管单元包括若干个间隔设置的第二热导管，所述第二热导管中密封有液体传导工质且具有吸热段及与所述吸热段连通的散热段，所述吸热段设置在所述第二侧上，所述散热段自所述吸热段向远离所述第一侧的方向延伸。

在其中一个实施例中，所述基板为方形，所述第一热导管单元和第二热导管单元沿所述基板的第一方向间隔设置，每排第一热导管单元沿所述基板的第二方向延伸，每排第二热导管单元沿所述基板的所述第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向成夹角。

在其中一个实施例中，所述第二热导管呈L形，所述若干排第二热导管单元包括两排分别位于所述第一热导管单元的两侧的第二热导管单元，所述第二热导管的散热段从所述吸热段的远离所述第一热导管单元的一端延伸。

在其中一个实施例中，所述至少一排第一热导管单元包括若干个沿所述第二方向间隔设置的第一热导管。

在其中一个实施例中，所述第一热导管呈U形、L形或I形。

在其中一个实施例中，所述第一热导管呈I形且所述第一热导管与所述基板平行。

在其中一个实施例中，所述第一热导管呈I形且所述第一热导管与所述基板垂直。

在其中一个实施例中，所述至少一排第一热导管单元包括若干个沿所述第一方向间隔设置的第一热导管，每一所述第一热导管沿所述第二方向延伸且与所述基板平行。

在其中一个实施例中，所述第一热导管、所述第二热导管为扁管，且内壁设置有毛细结构，所述基板为实心板。

在其中一个实施例中，所述散热装置还包括散热翅片，所述散热翅片固定至所述第二热导管的散热段。

本申请的散热装置至少具有以下有益效果：本申请的散热装置中，基板的第一侧与热源接触，基板的第二侧上设置至少一排第一热导管单元和若干排第二热导管单元，每排第二热导管单元包括若干个间隔设置的第二热导管，第二热导管具有吸热段及散热段，第一热导管单元可将热量向两侧的第二热导管单元传递，第二热导管的吸热段与基板第二侧的大面积接触面积，从而可高效地将从基板吸热，并且可通过散热段将热量向外散出，提升散热效率。

附图说明

图1为本申请第一实施例的散热装置的主视图；

图2为图1中的散热装置的俯视图；

图3为图1中的散热装置的侧视图；

图4为图3中的第一热导管的放大图；

图5为图3中的第二热导管的放大图；

图6为沿图4中A-A方向的截面图；

图7为本申请第二实施例的散热装置的主视图；

图8为图7中的散热装置的俯视图；

图9为图7中的散热装置的侧视图；

图10为图9中的第一热导管的放大图；

图11为图9中的第二热导管的放大图；

图12为本申请第三实施例的散热装置的主视图；

图13为图12中的散热装置的俯视图；

图14为图12中的散热装置的侧视图；

图15为图14中的第一热导管的放大图；

图16为本申请第四实施例的散热装置的主视图；

图17为图16中的散热装置的俯视图；

图18为图16中的散热装置的侧视图；

图19为图18中的第一热导管的俯视图；

图20为图18中的第二热导管的放大图；

图21为本申请第五实施例的散热装置的主视图；

图22为图21中的散热装置的俯视图；

图23为图21中的散热装置的侧视图；

图24为图23中的第一热导管的放大图；

图25为图2中的第二热导管的放大图；

图26为图21中的散热装置安装散热翅片后的俯视图；

图27为图26中的散热装置的侧视图。

图中各元件标号如下：

基板10(其中，第一侧11、第二侧12、凹槽13)；

热导管组件20(其中，第一热导管单元21、第二热导管单元22；第一热导管211、第二热导管221；第一吸热段2111、第一散热段2112；第二吸热段2211、第二散热段2212；第一中空腔211a、第一热管外壁211b、第一毛细结构211c)；

散热翅片30。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1至图3，本申请第一实施例的散热装置包括基板10及固定在基板10上的热导管组件20。其中，基板10具有相对的第一侧11和第二侧12，第一侧11与至少一个热源接触；热导管组件20包括第一热导管单元21和第二热导管单元22，第一热导管单元21包括至少一个第一热导管211，第二热导管单元22包括至少一个第二热导管221，第一热导管211、第二热导管221内具有一腔体，腔体内填充有液体工质。热导管组件20安装在基板10的第二侧12上。

基板10可以是采用铝或铜等金属材料制成的实心板材。在一些实施例中，基板10也可以是圆形、三角形等，只要能与热源接触，并与热导管组件20固定连接即可，具体形状可根据实际情况进行选择，此处不进行限定。由于基板10的内部没有腔体结构，也不需要与热导管组件20拼合成腔体，因此降低了焊接工艺难度，同时可根据实际情况减少基板10的厚度。基板10的底面为与热源直接接触面，基板10的厚度减少，热源直接接触垂直面热阻也可随之降低，从而提高导热性能。图示实施例中，基板10呈方形。

在一些实施例中，第二热导管单元22分布在第一热导管单元21的两侧。第一热导管单元21与第二热导管单元22可分别对应于第一侧11的热源的不同温度区域。例如，第二侧12的第一热导管单元21与第一侧11的热源高温区域对应，第二热导管单元22与第一侧11的热源低温区域对应。

请结合参阅图4，第一热导管单元21沿第二方向(如图2中横向点划线所示)间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第一热导管211。第一热导管211呈U形且包括第一吸热段2111及第一散热段2112，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的两端，第一吸热段2111沿与第二方向垂直的第一方向(如图2中纵向点划线所示)与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第一散热段2112垂直于基板10的第二侧12向远离第一侧11的方向延伸而出。

请结合参阅图5，第二热导管单元22沿第二方向间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第二热导管221。在图示实施例中，第二热导管221呈L形且包括第二吸热段2211及第二散热段2212，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的一端，第二吸热段2211沿第一方向与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第二散热段2212垂直于基板10的第二侧12向上延伸而出。

在图示实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量相等，相邻的第一热导管211之间的间隔与相邻的第二热导管221之间的间隔相等。在其它实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量也可以不相等，具体数量及间隔距离可以根据实际情况设置，此处不做限定。

第一热导管211、第二热导管221均为扁管，其内部形成真空腔体，腔体内可以灌注有水、甲醇、丙酮、液氨等作为传导工质，优选的，本申请中的热导管腔体内灌注有纯水作为传导工质。采用纯水作为传导工质，具有环保、成本低、潜热好的优点。

请参阅图6，以第一热导管211为例，第一热导管211的截面呈方形框，中间为供纯水流动的第一中空腔211a，第一热管外壁211b的内侧具有粉末烧结等形成的第一毛细结构211c。其中，第一毛细结构211c可以是烧结粉末、沟槽、网格体或纤维体中的任一或者两种组合。粉末烧结等形成毛细结构具有抗重力性好的优点，同时可根据实际对散热装置应用要求制作沟槽粉末复合烧结等形成较好顺重力性毛细结构。同样地，第二热导管221的截面呈方形框，中间为供纯水流动的第二中空腔，第二热管外壁的内侧具有粉末烧结等形成的第二毛细结构，在此不多赘述。

上述散热装置中，采用U形和L形的热导管与基板10的第二侧12的贴合面采用锡焊工艺焊接而成，增大了热导管组件20与基板10的接触面，进而加强了与热源中心位置的充分接触，有助于提高热传效率。由于采用实心基板10，通过贴合面的方式将热导管组件20固定连接，可相应地减少基板10的厚度，有利于减少垂直方向传热热阻，增强其性能。

请参阅图7至图9，本申请第二实施例的散热装置包括基板10及固定在基板10的第二侧12的热导管组件20。其中，热导管组件20可采用低温锡焊的方式焊接固定在基板10的上表面上，降低了焊接工艺难度。

基板10可以是采用铝或铜等金属材料制成的实心板材。基板10呈方形，具有两相互垂直的第一方向和第二方向(如图8中点划线所示)。由于基板10的内部没有腔体结构，也不与热导管组件20拼合成腔体，因此可根据实际情况减少厚度。基板10的第一侧11为与热源直接接触面，基板10的厚度减少，热源直接接触垂直面热阻也可随之降低。

在图示实施例中，第二热导管单元22对称地分布在第一热导管单元21的两侧。

请结合参阅图10，第一热导管单元21沿第二方向(如图8中横向点划线所示)间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第一热导管211。第一热导管211呈L形且包括第一吸热段2111及第一散热段2112，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的一端，第一吸热段2111沿第一方向(如图8中纵向点划线所示)与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第一散热段2112垂直于基板10的第二侧12向上延伸而出。

请结合参阅图11，第二热导管单元22沿第二方向间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第二热导管221。在图示实施例中，第二热导管221呈L形且包括第二吸热段2211及第二散热段2212，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的一端，第二吸热段2211沿第一方向与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第二散热段2212垂直于基板10的第二侧12向上延伸而出。

在图示实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量相等，相邻的第一热导管211之间的间隔与相邻的第二热导管221之间的间隔相等。在其它实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量也可以不相等，具体数量及间隔距离可以根据实际情况设置，此处不做限定。

第一热导管211、第二热导管221均为扁管，其内部形成真空腔体，腔体内可以灌注有水、甲醇、丙酮、液氨等作为传导工质，优选的，本申请中的热导管腔体内灌注有纯水作为传导工质。采用纯水作为传导工质，具有环保、成本低、潜热好的优点。

请参阅图12至图14，本申请第三实施例的散热装置包括基板10及固定在基板10的第二侧12的热导管组件20。其中，热导管组件20可采用低温锡焊的方式焊接固定在基板10的上表面上，降低了焊接工艺难度。

基板10可以是采用铝或铜等金属材料制成的实心板材。基板10呈方形，具有两相互垂直的第二方向和第一方向。由于基板10的内部没有腔体结构，也不与热导管组件20拼合成腔体，因此可根据实际情况减少厚度。基板10的第一侧11为与热源直接接触面，基板10的厚度减少，热源直接接触垂直面热阻也可随之降低。

热导管组件20在基板10的第二侧12呈均匀布置的结构。更具体地，热导管组件20包括第一热导管单元21，第一热导管单元21沿第二方向(如图13中横向点划线所示)间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第一热导管211。与第一实施例中的散热装置不同，在图示实施例中，热导管组件20中仅包括一组热导管组——第一热导管单元21。

请结合参阅图15，第一热导管211呈U形，包括第一吸热段2111及第一散热段2112，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的两端，第一吸热段2111沿第一方向(如图13中纵向点划线所示)与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第一散热段2112垂直于基板10的第二侧12向上延伸而出。

第一热导管211为扁管，其内部形成真空腔体，腔体内可以灌注有水、甲醇、丙酮、液氨等作为传导工质，优选的，本申请中的热导管腔体内灌注有纯水作为传导工质。采用纯水作为传导工质，具有环保、成本低、潜热好的优点。

请参阅图16至图18，本申请第四实施例的散热装置包括基板10及固定在基板10上的热导管组件20。其中，热导管组件20可采用低温锡焊的方式焊接固定在基板10的上表面上，降低了焊接工艺难度。

基板10可以是采用铝或铜等金属材料制成的实心板材。由于基板10的内部没有腔体结构，也不与热导管组件20拼合成腔体，因此可根据实际情况减少厚度。基板10的第一侧11为与热源直接接触面，基板10的厚度减少，热源直接接触垂直面热阻也可随之降低。

热导管组件20在基板10的第二侧12呈对称布置的结构，第二热导管单元22分布在第一热导管单元21的两侧。

与第一实施例中的散热装置不同，第一热导管单元21沿第二方向(如图17中横向点划线所示)连续延伸，包括一个或多个沿第一方向等间隔分布的第一热导管211。请结合参阅19，第一热导管211呈I形且包括第一吸热段2111，第一吸热段2111在基板10的第二侧12沿第二方向布置且与基板10的第二侧12的贴合面锡焊固定。

第二热导管单元22沿第二方向间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第二热导管221。请结合参阅图20，第二热导管221呈L形，包括第二吸热段2211及第二散热段2212，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的一端，第二吸热段2211沿第一方向与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第二散热段2212垂直于基板10的第二侧12向远离第一侧11的方向延伸而出。

在图示实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的长度与第二热导管单元22中的最外侧的两根第二热导管221之间的距离相等，即，第一热导管211的两端与最外侧的第二热导管221的侧边对齐。

第一热导管211、第二热导管221均为扁管，其内部形成真空腔体，腔体内灌注有纯水作为液体传导工质。采用纯水作为传导工质，具有环保、成本低、潜热好的优点。

上述散热装置中，热导管组件20的采用L形热导管扁管和平铺设置的I形热导管扁管同基板锡焊焊接组合而成，加强热源中心位置的均匀分布到其它区域，由其它热管再导热到其它部位散热组件，减少第二方向传热热阻，增强其性能。

请参阅图21至图23，本申请第五实施例的散热装置包括基板10及固定在基板10的第二侧12的热导管组件20。其中，热导管组件20可采用低温锡焊的方式焊接固定在基板10的上表面上，降低了焊接工艺难度。

基板10可以是采用铝或铜等金属材料制成的实心板材。基板10呈方形，具有两相互垂直的第二方向和第一方向。由于基板10的内部没有腔体结构，也不与热导管组件20拼合成腔体，因此可根据实际情况减少厚度。基板10的第一侧11为与热源直接接触面，基板10的厚度减少，热源直接接触垂直面热阻也可随之降低。基板10的第二侧12设置有凹槽13，热导管组件20通过凹槽13与基板10固定连接。

热导管组件20在基板10的第二侧12呈对称布置的结构，第二热导管单元22分布在第一热导管单元21的两侧。

更具体地，第一热导管单元21沿第二方向(如图22中横向点划线所示)间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第一热导管211。请结合参阅图24，与第一实施例中的散热装置不同，在图示实施例中，第一热导管211呈I形且包括第一散热段2112，第一散热段2112垂直于基板10的第二侧12向远离第一侧11的方向延伸而出，第一散热段2112的下端通过凹槽13固定安装在基板10上。

第二热导管单元22沿第二方向间断延伸，包括多个沿第二方向等间隔分布的第二热导管221。请结合参阅图24，第二热导管221呈L形，包括第二吸热段2211及第二散热段2212，第一散热段2112垂直连接在第一吸热段2111的一端，第二吸热段2211沿第一方向与基板10的第二侧12的贴合面焊接固定，第二散热段2212垂直于基板10的第二侧12向上延伸而出。

在图示实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量相等，每一第一热导管211与两侧在第一方向上相邻的第二热导管221对齐。在其它实施例中，第一热导管单元21中第一热导管211的数量与第二热导管单元22中的第二热导管221的数量也可以不相等，具体数量可以根据实际情况设置，此处不做限定。

请参阅图26和图27，其为图21中的散热装置安装散热翅片30后的结构示意图，散热翅片30设置在相邻的第一热导管211的第一散热段2112、第二热导管221的第二散热段2212之间。具体地，在图示实施例中，第一热导管单元21与两侧的第二热导管单元22之间分别设置有散热翅片30，利用散热翅片30对热导管组件20传导来的热量进行散热。

第二热导管221的第二散热段2212从第二吸热段2211的远离第一热导管单元21的一端延伸而出，可增加第一热导管单元21两侧的第二散热段2212之间的距离，从而可增大固定于其上的散热翅片30的面积，进而加速热量散出、提升散热效率。

在上述实施例中，第二方向均与第一方向垂直；在其它实施例中，第二方向也可与第一方向成其它非90°的夹角。

综上所述，与现有技术相比较，本申请的散热装置至少具有以下优点：

(1)基板的第一侧与热源接触，基板的第二侧上设置至少一排第一热导管单元和若干排第二热导管单元，每排第二热导管单元包括若干个间隔设置的第二热导管，第二热导管具有吸热段及散热段，第一热导管单元可将热量向两侧的热导管单元传递，第二热导管的吸热段与基板第二侧的大面积接触面积，从而可高效地将从基板吸热，并且可通过散热段将热量向外散出，提升散热效率。

(2)基板中无需腔体结构，从而降低了热导管与基板的结合难度，可采用低温锡焊固定在基板上，也可相应地减少基板的厚度，从而降低与热源直接接触垂直面热阻。

(3)第二热导管的第二散热段从第二吸热段远离第一热导管单元的一端延伸而出，可增加第一热导管单元两侧的第二散热段之间的距离，从而可增大固定于其上的散热翅片的面积，进而加速热量散出、提升散热效率。

(4)热导管组件中采用纯水作为液体传导工质的热导管，成本低、潜热好，热导管内部可采用具有毛细结构的扁管，具有良好的抗重力性，同时可根据实际对散热装置应用要求制作沟槽粉末复合烧结等形成较好顺重力性毛细结构。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括基板、至少一排第一热导管单元和若干排第二热导管单元，所述基板具有相对的第一侧与第二侧，所述第一侧用于与热源接触，所述第一热导管单元和第二热导管单元安装在所述第二侧上；所述第二热导管单元分别位于所述第一热导管单元的两侧，每排所述第二热导管单元包括若干个间隔设置的第二热导管，所述第二热导管中密封有液体传导工质且具有吸热段及与所述吸热段连通的散热段，所述吸热段设置在所述第二侧上，所述散热段自所述吸热段向远离所述第一侧的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述基板为方形，所述第一热导管单元和第二热导管单元沿所述基板的第一方向间隔设置，每排第一热导管单元沿所述基板的第二方向延伸，每排第二热导管单元沿所述基板的所述第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向成夹角。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第二热导管呈L形，所述若干排第二热导管单元包括两排分别位于所述第一热导管单元的两侧的第二热导管单元，所述第二热导管的散热段从所述吸热段的远离所述第一热导管单元的一端延伸。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述至少一排第一热导管单元包括若干个沿所述第二方向间隔设置的第一热导管。

5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一热导管呈U形、L形或I形。

6.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一热导管呈I形且所述第一热导管与所述基板平行。

7.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一热导管呈I形且所述第一热导管与所述基板垂直。

8.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述至少一排第一热导管单元包括若干个沿所述第一方向间隔设置的第一热导管，每一所述第一热导管沿所述第二方向延伸且与所述基板平行。

9.根据权利要求1至8任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一热导管、所述第二热导管为扁管，且内壁设置有毛细结构，所述基板为实心板。

10.根据权利要求1至8任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括散热翅片，所述散热翅片固定至所述第二热导管的散热段。

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