CN217543778U - 一种热管散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力半导体器件散热技术领域，尤其涉及一种热管散热器。热管散热器包括散热安装座、散热片和热管，散热安装座用于安装在发热的半导体元器件上以与半导体元器件进行热交换；散热片可拆连接在散热安装座上，沿左右方向间隔布置有多个，每个散热片上均设置有穿孔，穿孔为沿上下方向延伸的长孔；热管设置在散热安装座的左侧和右侧中的至少一侧，前后方向设置有多根，每根热管均包括一体成型的嵌入管段和倾斜管段，嵌入管段的其中一端嵌入在散热安装座内，倾斜管段穿过各个散热片上穿孔并与各散热片相接触，倾斜管段在左右方向上，自嵌入管段的另一端逐渐向上倾斜。本申请能有效对半导体元器件进行散热，保证半导体元器件的运行安全。

Description

一种热管散热器

技术领域

本实用新型属于电力半导体器件散热技术领域，具体涉及一种热管散热器。

背景技术

随着电子集成技术的发展，一些半导体元器件，例如用于计算机或者服务器的CPU芯片，一直向着大功率方向发展，这也使得芯片产生的热流密度不断提高。计算机或者服务器在运行时，CPU会产生大量的热量，从而引起芯片温度的快速上升，高温会对CPU的性能和可靠性产生极大的危害，严重时可能会引起芯片失效，因此，必须及时将CPU芯片运行时产生的热量疏散。

目前，CPU芯片的散热方式一般分为两种，即风冷式散热和水冷式散热。其中，风冷式散热是目前较为普遍采用的一种散热方法，也即将半导体元器件安装在实体散热器上，利用实体散热器上设置的风扇进行送风冷却，但是风扇在运行中会发出较大的噪音，容易导致尘土等杂质吸附在设备上而堵住通风口，影响热量的散出。水冷式散热是对电路中的半导体元器件采用水冷散热器进行散热，该种散热方式需要配置一套水处理装置及冷却水管路、水泵等配套设施，需要占用设备较多的空间，并且在设备运行过程中，冷却系统易出现电腐蚀及凝露现象，发生冷却水跑、冒、滴、漏，降低了散热效果，还容易损坏半导体元器件。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种热管散热器，以解决现有技术中采用风冷式和水冷式散热的方式都有可能发生半导体元器件因散热效果差而损坏的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种热管散热器，包括：

散热安装座，用于安装在发热的半导体元器件上以与半导体元器件进行热交换，定义散热安装座的长度方向为左右方向，宽度方向为前后方向；

散热片，可拆连接在散热安装座上，并且沿左右方向间隔布置有多个，每个散热片上均设置有穿孔，穿孔为沿上下方向延伸的长孔；

热管，设置在散热安装座的左侧和右侧中的至少一侧，热管沿前后方向设置有多根，每根热管均包括一体成型的嵌入管段和倾斜管段，嵌入管段的其中一端嵌入在散热安装座内，倾斜管段穿过各个散热片上穿孔并与各散热片相接触，倾斜管段在左右方向上，自嵌入管段的另一端逐渐向上倾斜。

上述技术方案的有益效果是：本实用新型的热管散热器在使用时，将散热安装座安装在发热较大的半导体元器件上，半导体元器件产生的热量传递到散热安装座上，并进一步传递至各根热管，热管内的工作介质被散热安装座传递的热量加热而汽化蒸发，并把这部分热量进一步传送至散热片处，最后通过散热片与空气进行热交换，实现对半导体元器件的快速散热。由于热管的倾斜管段逐渐向上倾斜，因此热管内的工作介质蒸汽在液化后能够快速的回流，提高了热管的散热效率。散热安装座为散热片的安装提供支撑，并且散热片能够拆卸，在长时间使用后能够拆掉而便于人工清理散热片上的灰尘，保证整个热管散热器的散热效果，最终保证半导体元器件的工作稳定性。

进一步的，散热安装座上设有与散热片一一对应的插槽，散热片与插槽插接配合。

有益效果：便于散热片的安装和拆卸，同时也能避免散热片在热管上滑动。

优选的，任意两个插槽之间的间距相等。

有益效果：插槽间距相等时，说明散热片之间也是等间距分布，散热间距相等，散热更均匀。

优选的，散热安装座的左侧和右侧均设置有热管。

有益效果：能够同时从散热安装座的两侧进行散热，使得散热更充分。

进一步的，位于散热安装座左侧的热管和位于散热安装座右侧的热管在前后方向上交替布置，散热片上供散热安装座左侧的热管穿过的穿孔与散热片上供散热安装座右侧的热管穿过的穿孔在前后方向上错开。

有益效果：使散热安装座左侧和右侧的热管布置更规范，避免出现散热安装座左右两侧对应的两根热管在穿过散热片时发生干涉。

进一步的，位于散热安装座左侧的热管上的倾斜管段与散热片所成的锐角小于或大于位于散热安装座右侧的热管上的倾斜管段与散热片所成的锐角，散热片上供散热安装座左侧的热管穿过的穿孔与散热片上供散热安装座右侧的热管穿过的穿孔在上下方向上间隔布置。

有益效果：散热安装座左右两侧的热管的倾斜管段在散热片上呈现一上一下交替布置，使散热片能够充分与空气进行热交换。

进一步的，散热安装座具有空腔，空腔内设有隔板以将空腔分隔为左腔室和右腔室，左腔室和右腔室的与隔板平行的腔壁上设有供对应热管插装的插孔。

有益效果：有利于热管的安装，并且散热安装座左右两侧的热管在安装时互不干涉。

附图说明

图1是本实用新型的热管散热器的主视图；

图2是本实用新型的热管散热器的俯视图（未显示热管的倾斜管段）；

图3是本实用新型的热管散热器的侧视图（未显示热管）。

附图标记说明：1-散热安装座，2-散热片，3-穿孔，4-左侧热管，5-右侧热管，6-插槽，7-嵌入管段，8-倾斜管段，9-插孔，10-隔板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型的热管散热器的具体实施例：

热管散热器主要用于半导体元器件的散热，本实施例中，以计算机或服务器上的CPU芯片为例进行说明。

如图1、图2和图3所示，热管散热器包括散热安装座1、散热片2和热管。其中，散热安装座1安装在CPU芯片上，并与CPU芯片紧密贴合，在具体安装时，可以采用导热硅胶粘接在CPU芯片上。CPU芯片工作时，与散热安装座1之间进行热传递。散热片2则可拆卸的安装在散热安装座1上，热管的一端嵌入在散热安装座1内，另一端则穿过各散热片2。

散热安装座1为长方体结构，其内具有空腔。定义散热安装座1的长度方向为左右方向，宽度方向为前后方向。散热安装座1的下座壁与CPU芯片粘接，散热安装座1的上座壁上沿左右方向间隔布置多个插槽6，散热片的数量则与插槽6的数量一一对应，并与插槽6一一对应插接配合。散热片2为传热性能较好的铝片，本实施例中，为使散热片2的散热更均匀，任意两个插槽6之间的间距均相等，也即任意两个散热片2之间的间距均相等。

热管是利用工作介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程来实现热量的快速传导，热管的传热原理为现有技术，在此不再过多赘述，本实施例中的热管仅形状与现有技术不同。热管包括一体成型的嵌入管段7和倾斜管段8，其中，嵌入管段7呈U形，倾斜管段8为直管段，热管的热端在嵌入管段7，冷端在倾斜管段8。嵌入管段7的其中一端嵌入到散热安装座1内，倾斜管段8穿过各个散热片2并与各散热片2相接触，倾斜管段8在左右方向上，自嵌入管段7的另一端逐渐向上倾斜。相应的，在每个散热片2上均设有供热管穿装的穿孔3，并且该穿孔3为上下方向延伸的长孔，以便热管在穿装时的调节。

如图2所示，散热安装座1的左右两侧均设置有热管，定义处于散热安装座1左侧的热管为左侧热管4，散热安装座1右侧的热管为右侧热管5。左侧热管4和右侧热管5在前后方向上均等间隔的布置有多根，左侧热管4和右侧热管5在散热安装座1上呈前后交替布置。相应的，每个散热片2上的供左侧热管4穿过的穿孔与该散热片2上供右侧热管5穿过的穿孔在前后方向上错开。为保证散热的充分性，本实施例中，左侧热管4上的倾斜管段与散热片2所成的锐角大于右侧热管5上的倾斜管段与散热片所成的锐角，此时，散热片2上供左侧热管4穿过的穿孔与该散热片2上供右侧热管5穿过的穿孔则在上下方向上间隔布置，左侧热管4上的倾斜管段整体位于右侧热管5上的倾斜管段的下方，左侧热管上的倾斜管段和右侧热管上的倾斜管段在前后方向上呈一上一下交替分布。

如图3所示，散热安装座1的空腔内设有隔板10以将空腔分隔为左腔室和右腔室，左腔室和右腔室的与隔板10平行的腔壁上设有供左侧热管4和右侧热管5的嵌入管段对应适配插装的插孔9，左侧热管4和右侧热管5的嵌入管段插入到对应的腔室后，能相对散热安装座1位置确定，在无外力的作用下，不易在左右方向上再发生移动。

本实用新型的热管散热器在安装时，将各个散热片先插入到对应的插槽内，散热安装座为散热片的安装提供支撑，然后将左侧热管和右侧热管的倾斜管段对应穿过散热片上的穿孔中，调整各个热管的倾斜管段的角度，使各个热管的嵌入管段与散热安装座上的插孔对齐，然后移动热管，使其上的嵌入管段插入到散热安装座内的对应腔室即可。

在CPU芯片工作时，CPU芯片与散热安装座紧密接触，CPU芯片产生的热量通过散热安装座传递至其内嵌装的热管内，热管内的工作液体受热而汽化蒸发，工作液体在汽化蒸发时吸收热量，汽化后的工作液体蒸汽进入到倾斜管段内冷凝液化，释放热量，释放的热量通过与热管接触的散热片与空气进行热交换，排出机箱外，进而实现对CPU芯片的散热。由于倾斜管段是逐渐向上倾斜的，冷凝后的工作液体更容易流回到热管的嵌入管段内，加快了散热效率。长时间使用后，可以将散热片和热管拆卸，清理散热片和热管上的灰尘，保证整个热管散热器的散热效果，最终保证半导体元器件的工作稳定性。

在其他实施例中，也可以在散热安装座上设置成对的夹板，夹板具有弹性，成对的两个夹板之间的夹口可以调节，将散热片夹设在两块夹板之间实现散热片与散热安装座之间的可拆装配。

在其他实施例中，任意两个插槽之间的间距也可以不相等。

在其他实施例中，也可以仅在散热安装座的其中一侧设置热管。

以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热管散热器，其特征在于，包括：

散热安装座，用于安装在发热的半导体元器件上以与半导体元器件进行热交换，定义散热安装座的长度方向为左右方向，宽度方向为前后方向；

散热片，可拆连接在散热安装座上，并且沿左右方向间隔布置有多个，每个散热片上均设置有穿孔，穿孔为沿上下方向延伸的长孔；

热管，设置在散热安装座的左侧和右侧中的至少一侧，热管沿前后方向设置有多根，每根热管均包括一体成型的嵌入管段和倾斜管段，热管的热端在嵌入管段，冷端在倾斜管段，嵌入管段的其中一端嵌入在散热安装座内，倾斜管段穿过各个散热片上穿孔并与各散热片相接触，倾斜管段在左右方向上，自嵌入管段的另一端逐渐向上倾斜。

2.根据权利要求1所述的热管散热器，其特征在于，散热安装座上设有与散热片一一对应的插槽，散热片与插槽插接配合。

3.根据权利要求2所述的热管散热器，其特征在于，任意两个插槽之间的间距相等。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的热管散热器，其特征在于，散热安装座的左侧和右侧均设置有热管。

5.根据权利要求4所述的热管散热器，其特征在于，位于散热安装座左侧的热管和位于散热安装座右侧的热管在前后方向上交替布置，散热片上供散热安装座左侧的热管穿过的穿孔与散热片上供散热安装座右侧的热管穿过的穿孔在前后方向上错开。

6.根据权利要求5所述的热管散热器，其特征在于，位于散热安装座左侧的热管上的倾斜管段与散热片所成的锐角小于或大于位于散热安装座右侧的热管上的倾斜管段与散热片所成的锐角，散热片上供散热安装座左侧的热管穿过的穿孔与散热片上供散热安装座右侧的热管穿过的穿孔在上下方向上间隔布置。

7.根据权利要求4所述的热管散热器，其特征在于，散热安装座具有空腔，空腔内设有隔板以将空腔分隔为左腔室和右腔室，左腔室和右腔室的与隔板平行的腔壁上设有供对应热管插装的插孔。

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