CN219514450U - 一种散热器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种散热器及电子设备，该散热器包括两个基板，所述基板的第一表面为发热体安装面，两个所述基板的第二表面相对且平行设置，且所述基板内部设置有基板腔；至少两个第一散热翅片，所述第一散热翅片垂直连接于所述基板的第二表面，所述第一散热翅片内部设置有散热通道，所述散热通道与所述基板腔连通为容纳腔，所述容纳腔内填充相变工质。该散热器可在大功率电子设备中实现模块器件的紧凑型布置、满足产品小型化需求、改善器件温度分布不均匀性、有效解决器件温升问题、提高产品功率等级、提升产品的市场竞争力。

Description

一种散热器及电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种热交换设备，尤其涉及一种散热器及电子设备。

背景技术

随着电子技术的进步，小型化、集成化是电子设备发展的主要趋势，而输出功率需求却相应地不断增长。随之而来面临的主要问题是，器件的热流密度不断增大，散热条件愈发恶劣。而对于大功率电子产品，由于器件发热量较大，为满足器件温升要求，常规散热器仍需保证有一定的体积尺寸，因此难以实现产品的紧凑型布置设计、难以满足产品小型化需求、难以实现器件温度分布均匀、产品功率等级低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种紧凑型布置、有效解决器件温升问题、满足产品小型化需求、改善器件温度分布不均匀性、有效解决器件温升问题、提高产品功率等级的散热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种散热器，其特征在于：所述散热器包括：

两个基板，所述基板的第一表面为发热体安装面，两个所述基板的第二表面相对且平行设置，且所述基板内部设置有基板腔；

至少两个第一散热翅片，所述第一散热翅片垂直连接于所述基板的第二表面，所述第一散热翅片内部设置有散热通道，所述散热通道与所述基板腔连通为容纳腔，所述容纳腔内填充相变工质。

优选的，还包括至少两个第二散热翅片，各所述第二散热翅片之间相互平行，所述第二散热翅片设置于所述第一散热翅片的垂直方向。

优选的，每两个相邻的所述第二散热翅片与所述第一散热翅片形成四面封闭两面相通的气流通道。

优选的，所述散热器工作时，所述气流通道竖直向上。

优选的，所述第二散热翅片为平直翅片、锯齿形翅片、波纹形翅片中的一种。

优选的，所述第二散热翅片为实心的翅片。

优选的，所述第一散热翅片和所述第二散热翅片的材质为金属材质。

一种电子设备，包括发热体与上述散热器，所述基板的第一表面与所述发热体连接。

上述电子设备中，所述散热器与所述发热体的连接方式采用螺钉固定或焊接固定。

上述电子设备中，所述发热体为功率模块。

本实用新型的有益效果为：提供一种散热器及电子设备，针对高功率、小空间的电子设备产品，可实现模块器件的紧凑性布置、满足产品小型化需求、改善器件温度分布不均匀性、有效解决器件温升问题、提高产品功率等级、提升产品的市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型散热器的立体结构示意图；

图2为本实用新型散热器的俯视结构示意图；

图3为本实用新型散热器的锯齿形翅片示意图；

图4为本实用新型散热器的波纹形翅片示意图；

图5为本实用新型电子设备的立体结构示意图。

附图标识：1散热器；11基板；111第一表面；112第二表面；113基板腔；12第一散热翅片；121散热通道；13第二散热翅片；131气流通道；14相变工质；2发热体；21IGBT；22整流桥。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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实用新型中的具体含义。

此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供一种散热器1，该散热器1包括两个基板11，该基板11包括第一表面111和第二表面112，该基板11的第一表面111主要用于与发热体连接并传递热量，基板11的第二表面112相对且平行设置，使得发热体可以分别设置在两个基板的第一表面111或其中一个基板的第一表面111，满足发热体需要双侧工作或仅单侧工作的需求。且基板11内部设置有基板腔113。两个基板11的第二表面112之间的空间设有至少两个第一散热翅片12，该第一散热翅片12垂直连接于两基板11的第二表面112，可以根据散热需求设置第一散热翅片12的数量和间距。第一散热翅片12内部设置有散热通道121，散热通道121和基板腔113连通为容纳腔，容纳腔内填充有相变工质14，即相变工质14可在散热通道121与基板腔113之间流通。

在本实施例中提供一种散热器1还包括第二散热翅片13，其中第二散热翅片13之间相互平行，第二散热翅片13设置于第一散热翅片12的垂直方向。每两个相邻的第二散热翅片13与第一散热翅片12形成四面封闭两面相通的气流通道。第二散热翅片13增加了散热器1的散热面积，大幅度地提高其散热性能，可满足电子器件的散热需求，可降低使用该散热器的电子设备的制造和维护成本，且使得散热器的应用范围更为广泛，可应用于诸如纺织业等粉尘较多的场所。

在本实施例中，如图3和图4，第二散热翅片13不限于平直翅片，可采用锯齿形、波纹形翅片，增大第二散热翅片13的散热面积，改善第二散热翅片13散热过程，提高蒸气冷凝回流速率，从而强化散热器1的散热性能。

在本实施例中，第二散热翅片13为实心的翅片。第一散热翅片12和第二散热翅片13的材质为金属材质，包括纯铝、铝锌合金、铝硅合金等。

可以理解的是，当发热体工作时，产生的热量传递至基板11的第一表面111，从而与相变工质14发生热量交换，相变工质14吸收热量，由液态相变为汽态，通过基板腔113将热量进行热量均温扩散传递，并通过第一散热翅片12的散热通道121进行热量传递，从而实现均温相变热量传递。热量通过第一散热翅片12进行热传递时将热量传导至第二散热翅片13，使散热器表面温度均匀分布，从而提升第一散热翅片12和第二散热翅片13与对流空气进行热交换能力，更高效的将热源产生的热量散失掉。可以理解的是，本散热器1不仅可用于自然散热，即无需风扇的情形，同样可用于强迫风冷散热，即设置有风扇的情形，在强迫风冷散热条件下，可大幅度提高产品的功率等级。

下面对本实用新型所公开的使用上述散热器1的电子设备进行说明，如图5所示，本实施例中提供的一种电气设备，包括发热体2以及上述的散热器1。

所述发热体2固定于所述散热器1的两侧基板11上，发热体2工作时所产生的热量可快速地传导至散热器1上，并经由散热器1散发出去。所述散热器1与发热体2采用底部螺钉固定或采用焊接定位销焊接固定。进一步的，发热体2为IGBT、整流桥、可控硅模块等功率模块，根据具体的工况，在基板上安装不同的功率模块，例如本实施例中，发热体2为IGBT21和整流桥22，分别设置于两基板11的第一表面111。

本实施例中，实际使用时，散热器1为竖直布置，此时气流通道131竖直向上，IGBT21和整流桥22分别固定在基板11下侧区域，该区域处基板11的基板腔113被相变工质14覆盖，此处相变工质14受热蒸发为气体，在一定气体压力作用下，蒸气会通过基板11的基板腔113进入到各第一散热翅片12散热通道121的上方区域。之后蒸气在第二散热翅片13的导热以及外部气流的对流作用下冷凝为液体，此时相变冷凝过程释放的热量被外部对流空气带走，之后依靠重力作用回流至第一散热翅片12散热通道121的下方区域，并最终汇集到基板11的基板腔113内，从而完成蒸发冷凝循环。

由于本散热器方案中，在第一散热翅片12散热通道121上方区域处，相变工质14冷凝时需依靠重力作用回流至基板11的基板腔113，因此散热器1需采用竖直布置，且发热体2应布置在散热器1各基板11的下侧区域，以高效利用蒸发冷凝循环，最大程度发挥散热器1的散热性能。由于基板11的基板腔113与第一散热翅片12的散热通道121连通为一体，因而当两个基板11两侧的发热体2发热量分布不均时，借助第一散热翅片12的散热通道121，发热体2发热量较小一侧基板11可对发热体2发热量较大一侧基板11及时补充相变工质14，强化发热体2发热量较大一侧基板11的蒸发冷凝过程，从而有效改善发热量较大发热体2的温升状况。因此，本方案通过采用双基板方案，在保持小空间尺寸要求的前提下，可显著改善各器件温度的分布不均匀性，从而满足产品器件的高功率要求。

综上所述，本实用新型提供了一种散热器及电子设备，针对高功率、小空间的电子设备产品，可实现模块器件的紧凑性布置、满足产品小型化需求、改善器件温度分布不均匀性、有效解决器件温升问题、提高产品功率等级、提升产品的市场竞争力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于：所述散热器包括：

两个基板，所述基板的第一表面为发热体安装面，两个所述基板的第二表面相对且平行设置，且所述基板内部设置有基板腔；

至少两个第一散热翅片，所述第一散热翅片垂直连接于所述基板的第二表面，所述第一散热翅片内部设置有散热通道，所述散热通道与所述基板腔连通为容纳腔，所述容纳腔内填充相变工质。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：还包括至少两个第二散热翅片，各所述第二散热翅片之间相互平行，所述第二散热翅片设置于所述第一散热翅片的垂直方向。

3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于：每两个相邻的所述第二散热翅片与所述第一散热翅片形成四面封闭两面相通的气流通道。

4.如权利要求3所述的散热器，其特征在于：所述散热器工作时，所述气流通道竖直向上。

5.如权利要求4所述的散热器，其特征在于：所述第二散热翅片为平直翅片、锯齿形翅片、波纹形翅片中的一种。

6.如权利要求4所述的散热器，其特征在于：所述第二散热翅片为实心的翅片。

7.如权利要求2-6任一项所述的散热器，其特征在于：所述第一散热翅片和所述第二散热翅片的材质为金属材质。

8.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括发热体、以及如权利要求1～7任意一项所述的散热器，其中，所述基板的第一表面与所述发热体连接。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述散热器与所述发热体的连接方式采用螺钉固定或焊接固定。

10.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述发热体为功率模块。