CN222692170U - 一种散热器及车载终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热器及车载终端，包括散热器本体、导热部件以及热管；所述散热器本体包括基部和设置于所述基部的齿片，所述齿片之间形成齿间通道；所述热管的蒸发段与所述导热部件相连接，所述热管的冷凝段与所述散热器本体的基部相连接；在使用状态下，所述散热器本体位于所述导热部件的上方，所述热管的冷凝段位于所述蒸发段的上方。该车载终端包括该散热器。该散热器具有体积较小、造型简单等优点，能够显著提高散热器的散热性能，从而更好的适用于满足小型化设备尤其是小型化的车载终端的散热需求。

Description

一种散热器及车载终端

技术领域

本实用新型涉及散热器技术领域，具体涉及一种散热器。本实用新型还涉及设有所述散热器的车载终端。

背景技术

目前，车载多媒体主机、智能驾驶控制器的功能越来越多，对主机中的主芯片的算力要求也越来越大，随之而来的便是其主芯片功耗的增加。

为了达到给主芯片降温、满足客户需求的目的，一般采用多齿片自然对流散热、风扇强制对流散热或水冷散热等方案。但是，这些方案为了保证散热器的散热性能，不得不在其他方面做出妥协，存在散热器体积过大、成本过高或者造型过于复杂等问题。

因此，如何在尽可能缩小散热器体积及降低成本的前提下，提高其散热性能，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热器，以解决上述技术问题。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述散热器的车载终端。

为实现上述目的，本实用新型提供的散热器，包括散热器本体、导热部件以及热管；

所述散热器本体包括基部和设置于所述基部的齿片，所述齿片之间形成齿间通道；

所述热管的蒸发段与所述导热部件相连接，所述热管的冷凝段与所述散热器本体的基部相连接；

在使用状态下，所述散热器本体位于所述导热部件的上方，所述热管的冷凝段位于所述蒸发段的上方。

可选地，所述散热器本体与所述导热部件之间设有隔热间距和/或设有隔热层。

可选地，包括至少两个所述散热器本体，各所述散热器本体分别通过所述热管与所述导热部件相连接；

所述热管的蒸发段和冷凝段呈预定夹角设置，所述预定夹角为70°-110°，每个所述散热器本体均位于相应的所述热管的所述预定夹角内。

可选地，至少两个所述散热器本体包括第一散热器本体和第二散热器本体，所述第一散热器本体与第二散热器本体二者的基部背向设置且齿片相对设置。

可选地，所述第一散热器本体的齿片与第二散热器本体的齿片之间留有间隙。

可选地，各所述散热器本体分别通过至少两根所述热管与所述导热部件相连接。

可选地，所述散热器本体设置有第一插装部，所述热管的冷凝段设置于所述第一插装部；所述导热部件设置有第二插装部，所述热管的蒸发段设置于所述第二插装部。

可选地，所述第一插装部为插槽或插孔，所述第二插装部为插槽或插孔；

和/或，所述热管的冷凝段与所述第一插装部粘接或焊接，所述热管的蒸发段与所述第二插装部粘接或焊接；

和/或，所述散热器本体为铲齿散热器

为实现上述另一目的，实用新型提供的车载终端，包括壳体、风机、芯片和上述任一项所述的散热器；

所述壳体内设置有风道，所述散热器和所述风机均布置于所述风道中，所述散热器的齿间通道的方向与所述风机的出风方向相一致，所述散热器与所述风机的出风端间隔设置以形成送风间隔，所述散热器的导热部件与芯片相接触。

可选地，所述车载终端还包括PCB板，所述芯片安装于PCB板；

所述风道的壁板开设有对应于所述芯片的通孔，所述PCB板和所述芯片经由所述风道的壁板与所述风道内的所述散热器隔开，所述散热器的导热部件穿过所述通孔与所述芯片相接触。

本实用新型所提供的散热器，其热管的蒸发段与导热部件相连接，冷凝段与散热器本体的基部相连接，导热部件用于吸收芯片等发热部件工作时产生的热量，经由热管传递给散热器本体的基部，由散热器本体的若干齿部进一步散热。

相较于散热器本体和导热部件均与蒸发段连接的方案而言，导热部件仅向热管的蒸发段传递热量，而不会直接与散热器本体进行热量交换，散热器本体仅对热管的冷凝段散热，从而导热部件、热管和散热器本体三者之间不会形成闭环散热路径，也即散热器本体不会向导热部件反向散热，散热路径具有定向性，从而显著提高散热效率。

而且，热管的冷凝段位于蒸发段上方，热管的冷凝段的相变介质在毛细作用力和重力的双重作用下，快速回流至蒸发段，介质循环效率提高，从而提高了热管在导热部件和散热器本体之间的传热效率，也即提高了该散热器的散热效率。从而在同等散热需求下，可实现散热器的小型化，从而更好的适用于满足小型化设备尤其是小型化的车载终端的散热需求。

本实用新型所提供的车载终端设有所述散热器，由于所述散热器具有上述技术效果，则设有该散热器的车载终端，也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例所提供的一种散热器的剖视图；

图2为图1所示散热器的分解结构示意图；

图3为第一热管的剖视示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本实用新型的实施例所提供的另一种散热器的剖视图；

图6为本实用新型的实施例所提供的一种车载终端的结构示意图；

图7为图6所示的车载终端的剖视图。

图中：

10.散热器本体 11.基部111.第一插装部 12.齿片 13.齿间通道 20.热管 211.外壳 212.管芯 213.蒸汽腔 30.导热部件31.第二插装部40.芯片 41.隔热层42.隔热间距50.散热器60.壳体70.风道 71.通孔 80.风扇 90.PCB板 100.导热硅脂。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、前、后”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1、图2，图1为本实用新型的实施例所提供的一种散热器的剖视图；图2为图1所示散热器的分解结构示意图。

如图所示，在一种具体实施例中，本实用新型所提供的散热器，包括散热器本体10、热管20和导热部件30，散热器本体10具有基部11和设置于基部11的齿片12，齿片12之间形成齿间通道13；热管20的蒸发段与导热部件30相连接，热管20的冷凝段与散热器本体10的基部11相连接；在使用状态下，散热器本体10位于导热部件30的上方，热管20的冷凝段位于蒸发段的上方。

导热部件30用于与例如芯片的待散热部件接触，从而芯片在工作状态下产生的热量传递给导热部件30。热管20的蒸发段能够通过导热部件30从待散热部件稳定地获取热量，再将吸收的热量在热管20的蒸发段传递给散热器本体10的基部11，进一步通过散热器本体10的齿片12散热。

相较于散热器本体10和导热部件30均与蒸发段连接的方案而言，导热部件30主要向热管20的蒸发段散热，然后再由散热器本体10的基部11吸热、齿片12散热，散热器本体10的散热对象唯一且散热路径具有定向性，导热部件30、热管20和散热器本体10三者之间不会形成闭环散热路径，散热器本体10不会向导热部件30反向散热，从而显著提高散热效率。

而且，热管20的冷凝段位于蒸发段上方，热管20内部的液体相变介质冷凝后不仅可以受到毛细作用力，同时还可以受到重力作用，从而在毛细作用力和重力的双重作用下，快速回流至蒸发段，介质通过蒸发和回流反复进行循环，可以使得热能高效的从热管20的一端传导至另一端，也即高效地由导热部件30向散热器本体10散热。

通过对散热路径和热管连接方式的改进，在确保高散热性能前提下，可实现散热器的小型化，从而更好的适用于满足小型化设备的散热需求。

散热器本体10例如可以为翅片式散热器（图中未示出）或铲齿散热器等。其中，当散热器本体10为铲齿散热器时，铲齿散热器工艺成型简单、造价低廉、齿片密集。在此基础上，本实施例的散热器本体10采用6061铝材制造的两个铲齿散热器，具有导热性良好、强度较高的特点，在同等散热需求下，相较于其他种类的散热器本体，体积更小，从而使得该散热器更加适用于在车载娱乐主机、T-BOX（汽车远程信息处理盒）等小型化的车载终端上使用，满足这些小型化车载终端对于其芯片等高功率发热电子元器件的散热需求。

此外，在实现小型化的情况下，热管20的自身强度会减弱，铲齿散热器一体化成型的结构，不仅散热性能较高，而且，组装之后利于加强热管20的强度，防止热管20变形，确保热管20的结构和功能处于稳定的状态。

导热部件30具有高导热性能，导热部件30的材质可以为金属，导热部件30可以呈块状或板状，可选的，导热部件30为铜块。

为了进一步确保散热路径的定向性，避免导热部件30向散热器本体10热传导能力较强的基部11传递热量，可以将导热部件30的至少大部分配置为与散热器本体10的齿片12相对且与基部11错开设置。也就是说，如图1和图5所示，可以将导热部件30的全部与散热器本体10的齿片12正对，且与基部11错开设置。

在本实施例中，散热器本体10的数量可以为两个，热管20的数量为四根，导热部件30的数量为一个，在确保风冷散热效果的同时简化结构。

两个散热器本体10的主体结构大体相同，都呈矩形块状结构，分别具有基部11以及与基部11一体成型的若干齿片12，相邻的齿片12之间形成齿间通道13，多个齿片12的结构形式，使散热器本体10具有更大的散热面积，从而具有更好的散热性能。

两个散热器本体10的基部11背向设置，两者的齿片12相对，左右对称布置，而且，相对的齿片12分别形成若干前后贯通的齿间通道13，两个散热器本体10的齿片12相对端之间留有间隙S。

通过在两个散热器本体10的齿片12之间留有间隙S，一方面两个铲齿换热器之间形成中间气流通道，可供齿片端部进行散热，使气流能够与齿片12进行充分的换热。此外，间隙S使齿间通道13保持半开放状态，有利于降低风阻，使得与齿片12换热后升温的气体能够更加高效地排出齿间通道13，避免齿间通道内13的气体温度累积攀升，从而确保齿间通道13的换热效率。此外，在同体积条件下，设置两个对称的铲齿散热器与设置一个铲齿散热器相比，还可以减小单个铲齿散热器的齿片长度，使其具有更高的结构强度，且降低加工制造的难度。

进一步地，间隙S还可以防止两个散热器本体10的齿片相接触，进而防止两者因振动等原因而出现噪音、倒齿现象。

两个散热器本体10的底部设有导热部件30，在本实施例中，散热器本体10与导热部件30之间留有隔热间距42。通过设计隔热间距42，切断散热器本体10与导热部件30二者直接进行热传导的路径，确保导热部件30仅通过热管20向散热器本体10传递热量，并确保散热器本体10不会向导热部件30反向散热，从而显著提高散热效率。

可选的，导热部件30呈较为扁平的形状，其面积小于两个散热器本体10的总面积，且大于芯片40的面积，以便能够完全覆盖芯片40，同时，导热部件30的厚度大于热管20的直径或厚度，以便于安装热管20。

热管20的蒸发段和冷凝段呈预定夹角设置，其预定夹角为70°-110°，例如，可以是70°、80°、90°、95°、100°或110°等等，若设有多个散热器本体10，则每个散热器本体10均位于相应的热管20的预定夹角内。在本实施例中，两个散热器本体10均位于相应的热管20的预定夹角内。

将散热器本体10的位置均限定在导热部件30的正上方，且位于热管20的预定夹角内，可以在确保高散热性能的前提下，进一步节约空间，有利于实现散热器的小型化。

具体地，热管20呈L形，数量分别为两根，彼此相互平行，每根热管20的蒸发段和冷凝段的预定夹角为90°，散热器本体10的基部11在外立面分别设有第一插装部111，例如第一插装部111为插槽（参见图1、图2、图5）或者插孔（图中未示出），两道竖向的第一插装部111，左右对称分布的四根热管20的立边部分别插入第一插装部111并粘接连接或焊接连接，使得二者充分接触换热，从而将热管20的立边部与散热器本体10的基部11相连接。

导热部件30的左、右两端分别设有两个第二插装部31，例如第一插装部111为插孔（参见图1、图2、图5）或者插槽（图中未示出），且两端的第二插装部31彼此相互错位，热管20的横边部分别插入对应的第二插装部31并粘接连接或焊接连接。

这种孔位相互错开的插入连接方式，可以保证每一根热管20的横边部彼此平行，不会相互影响，从而使横边部能够充分的插入第二插装部31，具有足够的长度与导热部件30进行充分的接触，从而更为快速的吸收导热部件30的热量，并将热量向另一端传递。

当然，在其他实施例中，也可以在散热器本体10的基部11设计孔位来安装热管20的冷凝段，或者，在导热部件30上设计凹槽来安装热管20的蒸发段，热管20的具体数量可以视散热器本体10的具体尺寸而定。

将热管20设计成L形，可以充分利用热管20在Z轴方向超高的热传导特性，使热量能够快速的从导热部件30传递至各散热器本体10，而且，由于是一个导热部件30通过热管20向多个散热器本体10同时进行传热，每一个散热器本体10又具有立体的散热结构，因此极大的提高了散热性能，在散热性能显著改善的情况下，散热器尺寸设计的较为小巧，就能够满足实际使用需求。

为了避免损伤热管20，散热器本体10在对应于热管20的折弯部的棱边处分别设计有倒角斜面R。

请一并参考图3至图4，图3为第一热管的剖视示意图；图4为图3的局部放大图。

如图所示，热管20包括外壳211和管芯212，热管20内部被抽成真空，内部形成蒸汽腔213，管芯212贴合于热管的内壁，管芯212的作用主要是产生毛细作用力，让液体相变介质可以从冷凝段移动至蒸发段，液体相变介质充满整个管芯，相变介质可以是水、乙醇、乙醚、甲醇等等。

热管20的形状可以是圆管形状或扁平形状，本实施例采用了扁平形状的热管20，相应地，散热器本体10上的第一插装部111为矩形槽，导热部件30上的第二插装部31为矩形孔，若热管20为圆管形状，则散热器本体10上的第一插装部111可以是C形槽，导热部件30上的第二插装部31为圆孔，以保证热管20能够与散热器本体10充分地进行接触，从而高效地进行热传导。

当然，在其他实施例中，热管20也可以是局部扁平的形状，以满足不同的安装和使用要求。

热管20的内部可以有多种构造，其内部可以是小孔丝网管芯、多边形网状管芯、槽道管芯、毡状纤维管芯或者复合管芯，等等。

试验数据表明，硅胶的导热系数在10W/mk左右，铝的导热系数在200W/mk左右，铜的导热系数在390W/mk左右，而热管的导热系数则可以达到1500W-50000W /mk。

请参考图5，图5为本实用新型的实施例所提供的另一种散热器的剖视图。

如图所示，相对于第一实施例，本实施例的不同之处在于：散热器本体10与导热部件30之间设有隔热层41，通过设置隔热层41可以阻断散热器本体10向导热部件30反向散热，导热部件30的热量能够更加集中地通过热管20传导至散热器本体10，从而显著提高散热效率。

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

请接着参考图6、图7，图6为本实用新型的实施例所提供的一种车载终端的结构示意图；图7为图6所示车载终端的剖视图。

如图所示，本实用新型提供的车载终端，可以是车载多媒体主机、智能驾驶控制器或车载T-BOX等，其设有壳体60、风机80、芯片40和用于对芯片40进行散热的散热器50，其中散热器50为上文所描述的散热器。

具体地，散热器50布置于壳体内部设置的风道70中，散热器50的齿间通道13的方向与风道70的方向相一致，风道70的一端布置有风机80，散热器50与风机80的出风端间隔设置，从而形成送风间隔，工作时可以向风道70内持续吹风，芯片40安装于PCB板90，PCB板90位于风道70的下方，PCB板90和芯片40经由风道70底部的壁板与风道70内的散热器50隔开，风道70的底部开设有对应于芯片40的通孔71，散热器50的导热部件30穿过通孔71并通过导热硅脂100（或导热凝胶）与芯片40相接触。

设备运行时，芯片40发热后通过薄涂的导热硅脂100（或导热凝胶）将热量快速传递给所接触的导热部件30，利用导热部件30的高导热性，热量在导热部件30内部迅速扩散，并传递给连接在导热部件30内部的热管20的横边部，也就是其蒸发段。

随后热量快速的传导至热管20的立边部，并逐渐传递给所接触的两个散热器本体10上，由于利用了热管20在高度方向的重力特性，因此，液化的介质可以快速回流到热端，将热管20的快速导热作用发挥到最大化。

散热器本体10为6061铝材，也具有良好的导热性，热量被均匀的扩散到各个齿片12上，再借由风道70一端的风机80向齿片12吹送冷风，冷风与齿片12换热，能够快速的将齿片12上的热量带走，最终实现了给芯片40散热的效果。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，导热部件10为其他金属材料，或者热管220的数量进一步增加，或者，热管20的折弯角发生变化，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本实用新型具有以下显著效果：

第一，相比传统的散热器，散热器50体积小，风机80出风口可以留有较大的送风间隔，能够增大风机80与散热器50之间的间隔，也就是风机出风距离，随着出风距离的增大，可以显著减小风阻，从而增大出风量，充分发挥风机80的作用。

第二，热管20的蒸发段和冷凝段具有预定夹角，充分发挥了热管30的超高导热的特性，优化空间布局，缩小散热器体积。

第三，将热管20与散热器本体10结合并优化散热路径，并辅以风机80强制对流，提高齿间通道13内的空气流动性，以达到高效的散热性能；

第四，为集成式设计，体积小、成本低、模块化程度高，可以适用于多种不同构造，使得散热器集成在车载终端的内部成为可能。

以上对本实用新型所提供的散热器及车载终端进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括散热器本体、导热部件以及热管；

所述散热器本体包括基部和设置于所述基部的齿片，所述齿片之间形成齿间通道；

所述热管的蒸发段与所述导热部件相连接，所述热管的冷凝段与所述散热器本体的基部相连接；

在使用状态下，所述散热器本体位于所述导热部件的上方，所述热管的冷凝段位于所述蒸发段的上方。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器本体与所述导热部件之间设有隔热间距和/或设有隔热层。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，包括至少两个所述散热器本体，各所述散热器本体分别通过所述热管与所述导热部件相连接；

所述热管的蒸发段和冷凝段呈预定夹角设置，所述预定夹角为70°-110°，每个所述散热器本体均位于相应的所述热管的所述预定夹角内。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，至少两个所述散热器本体包括第一散热器本体和第二散热器本体，所述第一散热器本体与第二散热器本体二者的基部背向设置且齿片相对设置。

5.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述第一散热器本体的齿片与第二散热器本体的齿片之间留有间隙。

6.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，各所述散热器本体分别通过至少两根所述热管与所述导热部件相连接。

7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器本体设置有第一插装部，所述热管的冷凝段设置于所述第一插装部；

所述导热部件设置有第二插装部，所述热管的蒸发段设置于所述第二插装部。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，所述第一插装部为插槽或插孔，所述第二插装部为插槽或插孔；

和/或，所述热管的冷凝段与所述第一插装部粘接或焊接，所述热管的蒸发段与所述第二插装部粘接或焊接；

和/或，所述散热器本体为铲齿散热器。

9.一种车载终端，其特征在于，包括壳体、风机、芯片和上述权利要求1至8中任一项所述的散热器；

所述壳体内设置有风道，所述散热器和所述风机均布置于所述风道中，所述散热器的齿间通道的方向与所述风机的出风方向相一致，所述散热器与所述风机的出风端间隔设置以形成送风间隔，所述散热器的导热部件与芯片相接触。

10.根据权利要求9所述的车载终端，其特征在于，还包括PCB板，所述芯片安装于PCB板；

所述风道的壁板开设有对应于所述芯片的通孔，所述PCB板和所述芯片经由所述风道的壁板与所述风道内的所述散热器隔开，所述散热器的导热部件穿过所述通孔与所述芯片相接触。