CN219741057U - 一种高功率3dvc散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热器技术领域，具体涉及一种高功率3DVC散热器,包括VC壳体，还包括多根蒸气液体回流管和多根热端热管，多根蒸气液体回流管分别伸入VC壳体的一侧，多根蒸气液体回流管与VC壳体相连通形成多个导热通道，多根热端热管分别设置在VC壳体的上部，多根热端热管与VC壳体相连通形成多个散热通道，通过在VC壳体区域受热后，快速的将热量传导到VC壳体中，VC壳体中的导热液体受热后汽化成含有高潜热的蒸气，分别进入热端热管和蒸气液体回流管里面，蒸气在热端热管和蒸气液体回流管里放热液化成液态吸附在热端热管和蒸气液体回流管内侧壁，在毛重力的作用下回到储液腔内继续吸热，从而形成完整的导热循环，周而复始。

Description

一种高功率3DVC散热器

技术领域

本实用新型涉及散热器技术领域，具体涉及一种高功率3DVC散热器。

背景技术

常规VC和热管是单独的超级导热零件，内部是有独立腔道和独立毛细结构层，通常是将热管焊接在VC上表面，通过两者之间互相接触来进行导热，这样的设计使得散热器在散热过程中，出现有热管和VC之间接触的热阻，同时，由于是采用VC+热管导热模式，会使整个散热器的最大传热功率受限于VC或者热管的极限功率，所以整体极限功率只能保证1+2＝1，且目前的常规VC散热器，由于VC的特殊性，VC只能将热量以二维面的形式快速导热，正常应用在1U服务器能够满足要求和使用，但是当应用于类似2U,3U服务器时，散热空间比较高，鳍片很难将热量传送到顶部，常规方式就是将热管焊接在VC上表面将VC上的热量用热管导入到顶部鳍片上，但是这种方式热管焊接在VC上表面会增加一层接触热阻，导致整体热阻变大，并且由于是VC上焊接热管，导致整体产品的极限功率既受限于VC又受限于热管导致极限功率受限，随着芯片的功率越来越高，这种方式无法满足使用。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术处理的缺陷和不足，提供一种提高散热效率的高功率3DVC散热器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种高功率3DVC散热器，包括VC壳体，还包括多根蒸气液体回流管和多根热端热管，多根所述蒸气液体回流管分别伸入所述VC壳体的一侧，多根所述蒸气液体回流管与所述VC壳体相连通形成多个导热通道，多根所述热端热管分别设置在所述VC壳体的上部，多根所述热端热管与所述VC壳体相连通形成多个散热通道，且所述导热通道、散热通道与所述VC壳体三者相连通，所述VC壳体内设置有导热液体。

进一步地；所述VC壳体包括上壳体与下壳体，所述上壳体与所述下壳体围合形成储液腔，所述导热通道、散热通道与所述储液腔三者相连通，所述储液腔内设置有导热液体。

进一步地；所述上壳体上开设有多个安装孔，所述热端热管安装在所述安装孔内。

进一步地；所述储液腔的内壁设有毛细结构层，所述毛细结构层之间设置有支撑粉柱与铜柱。

进一步地；所述支撑粉柱与所述毛细结构层围合形成蒸气通道，所述导热通道、散热通道与所述蒸气通道相导通。

进一步地；所述散热通道与所述蒸气通道连通处呈喇叭状。

进一步地；所述高功率3DVC散热器还包括多个冷端散热片与热端散热片，所述冷端散热片焊接在所述蒸气液体回流管上，多根所述热端热管焊接在所述热端散热片内。

进一步地；多个所述冷端散热片之间设置有固定板。

进一步地；所述上壳体侧边设置有加强板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种高功率3DVC散热器，通过在VC壳体区域受热后，快速的将热量传导到VC壳体中，VC壳体中的导热液体受热后汽化成含有高潜热的蒸气，分别进入热端热管和蒸气液体回流管里面，蒸气在热端热管和蒸气液体回流管里放热液化成液态吸附在热端热管和蒸气液体回流管内侧壁，在毛重力的作用下回到储液腔内继续吸热，从而形成完整的导热循环，周而复始。

附图说明

图1为本实用新型一种高功率3DVC散热器的结构示意图；

图2为本实用新型一种高功率3DVC散热器的爆炸图；

图3为本实用新型一种高功率3DVC散热器的局部剖视图；

图4为本实用新型一种高功率3DVC散热器中蒸气液体回流管与热端热管的安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种高功率3DVC散热器。

在本实用新型实施例中，如图1-4所示，该一种高功率3DVC散热器，包括VC壳体1，还多根蒸气液体回流管2和多根热端热管3，多根蒸气液体回流管2分别伸入VC壳体1的一侧，多根蒸气液体回流管2与VC壳体1相连通形成多个导热通道，多根热端热管3分别设置在VC壳体1的上部，多根热端热管3与VC壳体1相连通形成多个散热通道，且导热通道、散热通道与VC壳体1三者相连通，VC壳体1内设置有导热液体。

在本实施例中，VC壳体1包括上壳体11与下壳体12，上壳体11与下壳体12围合形成储液腔13，导热通道、散热通道与储液腔13三者相连通，储液腔13内设置有导热液体。

在本实施例中，上壳体11上开设有多个安装孔14，热端热管3安装在安装孔14内。

在本实施例中，储液腔13的内壁设有毛细结构层4，毛细结构层4之间设置有支撑粉柱41与铜柱42。

在本实施例中，支撑粉柱41与毛细结构层4围合形成蒸气通道43，导热通道、散热通道与蒸气通道43相导通。

在本实施例中，散热通道与蒸气通道43连通处呈喇叭状。

在本实施例中，高功率3DVC散热器还包括多个冷端散热片5与热端散热片6，冷端散热片5焊接在蒸气液体回流管2上，多根热端热管3焊接在热端散热片6内。

在本实施例中，多个冷端散热片5之间设置有固定板7。

在本实施例中，上壳体11侧边设置有加强板8。

本高功率3DVC散热器利用介质相变传热原理的实现散热，其广泛应用在通讯电子设备、太阳能设备、军工电子设备、工业领域如冶金等行业设备的主动式换热及散热装置中,进一步的提高了元件导热效率，降低产品成本，同时也提升了相关产品的使用性能。

具体的，该高功率3DVC散热器由多根蒸气液体回流管2、多根热端热管3、VC壳体1、支撑粉柱41、铜柱42构成、热端散热片6、冷端散热片5、冷端固定板7与加强板8构成，VC壳体1包括上壳体11与下壳体12，上壳体11与下壳体12围合形成储液腔13，通过把储液腔13和多根蒸气液体回流管2、多根热端热管3相结合，是将储液腔13和多根蒸气液体回流管2、多根热端热管3做成一个整体，使储液腔13和多根蒸气液体回流管2、多根热端热管3的内部为一体，且导热通道、散热通道与储液腔13三者相连通，里面的热交换和内循环是一个整体，从而使得传统散热器本来是二维面的形式传递热变成了能以三维形式传热，增加高度方向传热能力，大大优化了散热空间，从而提高了散热效率。

其中，热端散热片6与冷端散热片5均采用铜或者铝材质，通过冲压加工成型，主要起散热做用，将下储液腔13传导过来的热量在风的作用下散到空气中。冷端固定板7与加强板8采用铝材质或者不锈钢，通过CNC加工成型，主要起到加强结构强度和安装固定的作用。

蒸气液体回流管2与热端热管3均为铜管，蒸气液体回流管2一端焊接封死，蒸气液体回流管2的内部填充有一层铜粉，经过高温烧结成毛细结构层4后，折弯成型，另一端切成斜口，然后插入VC壳体1内部再焊接成整体密封；上壳体11为铜板，将上壳体11冲出指定形状，同时上壳体11上设置有穿铜管的安装孔14，将铜管一端焊接封死，另一端穿入安装孔14里，通过用扩散焊方式使得上壳体11和热端热管3焊接成一个整体，再在上壳体11内部填充一层铜粉，经过高温烧结后形成一个带有铜粉毛细结构层4的上壳体11，上壳体11和热端热管3成一体，使得其内部毛细结构层4也成为一个整体；下壳体12材质为铜板，通过冲压形成腔体和指定形状，在再内部填充一层铜粉，经高温烧结出铜粉毛细结构层4；支撑粉柱41和铜柱42分别是由铜粉烧结成的柱子和铜柱42，主要起支撑和连接上壳体11与下壳体12之间的毛细结构层4，使上壳体11与下壳体12内的毛细结构层4成为一个整体。然后将支撑粉柱41和铜柱42安装在下壳体12上，盖上上壳体11，插入蒸气液体回流管2，通过扩散焊方式将上壳体11与下壳体12形成一体，再在内部注入定量的水后封死即可。

进一步的，其工作原理如下：

在实际使用过程中高功率3DVC散热器的下壳体12接触发热器件受热后，快速的将热量传导到下储液腔13里面的水中，水受热后汽化成含有高潜热的水蒸气，再通过蒸汽腔道，分别进入热端热管3和蒸气液体回流管2里面，而热端热管3和蒸气液体回流管2上焊接有热端散热片6与冷端散热片5，热端散热片6与冷端散热片5可以快速的将热量传递到空气中，水蒸气在热端热管3和蒸气液体回流管2里放热液化成水吸附在毛细结构层4内，在毛细力和重力的作用下回到储液腔13内继续吸热，从而形成完整的导热循环。

本实用新型提供的一种高功率3DVC散热器至少具有以下有益效果：

1、通过利用介质相变传热原理，可以快速的把下壳体12的热量在导热液体的作用下传导到蒸气液体回流管2与热端热管3端；

2、通过将VC壳体1和蒸气液体回流管2、热端热管3三者相接合，实现三维方向导热，大大增强了传热效率和散热效率，极大的增强了散热性能，并且打破了传统蒸气液体回流管2、热端热管3+VC壳体1焊接相结合的局限性；

3、通过结合热端散热片6与冷端散热片5的焊接，在蒸气液体回流管2与热端热管3上焊接冷端散热片5与热端散热片6，也可以在VC壳体1的冷凝面焊接散热片，可以根据散热空间的高低来设计蒸气液体回流管2与热端热管3伸出长度以及蒸气液体回流管2与热端热管3的数量和焊接端散热片与冷端散热片5的数量，从而提高利用高功率3DVC散热器的散热效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高功率3DVC散热器，包括VC壳体(1)，其特征在于，还包括多根蒸气液体回流管(2)和多根热端热管(3)，多根所述蒸气液体回流管(2)分别伸入所述VC壳体(1)的一侧，多根所述蒸气液体回流管(2)与所述VC壳体(1)相连通形成多个导热通道，多根所述热端热管(3)分别设置在所述VC壳体(1)的上部，多根所述热端热管(3)与所述VC壳体(1)相连通形成多个散热通道，且所述导热通道、散热通道与所述VC壳体(1)三者相连通，所述VC壳体(1)内设置有导热液体。

2.如权利要求1所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述VC壳体(1)包括上壳体(11)与下壳体(12)，所述上壳体(11)与所述下壳体(12)围合形成储液腔(13)，所述导热通道、散热通道与所述储液腔(13)三者相连通，所述储液腔(13)内设置有导热液体。

3.如权利要求2所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述上壳体(11)上开设有多个安装孔(14)，所述热端热管(3)安装在所述安装孔(14)内。

4.如权利要求2所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述储液腔(13)的内壁设有毛细结构层(4)，所述毛细结构层(4)之间设置有支撑粉柱(41)与铜柱(42)。

5.如权利要求4所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述支撑粉柱(41)与所述毛细结构层(4)围合形成蒸气通道(43)，所述导热通道、散热通道与所述蒸气通道(43)相导通。

6.如权利要求5所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述散热通道与所述蒸气通道(43)连通处呈喇叭状。

7.如权利要求1所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述高功率3DVC散热器还包括多个冷端散热片(5)与热端散热片(6)，所述冷端散热片(5)焊接在所述蒸气液体回流管(2)上，多根所述热端热管(3)焊接在所述热端散热片(6)内。

8.如权利要求7所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，多个所述冷端散热片(5)之间设置有固定板(7)。

9.如权利要求3所述的一种高功率3DVC散热器，其特征在于，所述上壳体(11)侧边设置有加强板(8)。