CN2650209Y - 热管散热装置 - Google Patents

Abstract

一种热管散热装置，包括一基座、一导热柱、二热管、二导热板和多数个散热鳍片。该基座呈水平板状，所述导热柱竖直设于基座上表面中部，该二热管均具有第一导热段，其垂直插设在基座上并向上穿过导热柱而伸出，其伸出端相对向外侧弯曲后再竖直向下延伸而形成第二导热段，第二导热段均结合一导热板，该二导热板相对设置，多数个水平设置的散热鳍片设于二导热板间，其对应上述导热柱均设有开口，这些散热鳍片通过该开口以一定的间隔穿套在上述导热柱上并与导热柱及二相对的导热板焊接连接，从而组装成热管散热装置。

Description

热管散热装置

【技术领域】

本实用新型是关于一种散热装置，特别是指一种有效利用小直径热管且可提高散热鳍片利用率，从而具有高效热传导性能的热管散热装置。

【背景技术】

现代工业中，计算机的应用几乎无所不在，随着对生产实时性要求的提高和数据处理量的增加，需要不断地有更高性能的计算机推出来满足工业上的应用。计算机的性能很大程度上取决于其核心组件-中央处理器，因此，高频高速处理器不断更新换代，其运行速度越来越快，但是，中央处理器运行速度愈快，则其单位时间产生的热量就越多，如果热量不及时排除，过量的累积将导致中央处理器温度升高，其运行的稳定性受到很大的影响，系统故障发生率也会增加，在诸多安全性要求高的场合，这种危害将产生难以弥补的损失。

为了有效散发中央处理器在运行过程中产生的热量，业界通常在中央处理器表面加装一散热器辅助其散热，从而使中央处理器自身温度维持在正常运行范围内。早期应用较多的是铝挤型散热器，其是在高温下将一半熔融态金属铝一体挤出成型，而使其具有一扁平基座和由该基座向上凸伸出的多数个散热鳍片，由基座吸收热量传到散热鳍片再进一步散发出去，但由于制造上的难度，散热鳍片密度、高宽比受限，有效散热面积也受到限制，因此，散热效果无法获得突破性提高。

后来，业者将散热鳍片与基座分开制造后再组合，可解决上述问题，但随着中央处理器的运行速度越来越快，单纯利用热传导方式来散热已无法满足实际散热的需要。

为了改变以单一热传导方式散热无法获得满意的散热效果的状况，业内技术人士发明了热管，其是利用液体在气液两态间转变时温度保持不变而可吸收或放出大量热的原理工作，其在一密封低压管形壳体内盛装适量汽化热高、流动性好、化学性质稳定、沸点较低的液态物质，如水、乙醇、丙酮等，利用该液态物质受热及冷却时而在气、液两态间转变时，吸收或放出大量的热而可使热量由管体一端迅速传至另一端。业者将热管一端连接一导热基座，另一端结合散热鳍片，从而组成散热器，由基座吸收热量，藉由热管传到散热鳍片再进一步散发出去，由于液体循环速度快，大大突破了传统散热器的散热极限，使散热效率大幅度提高，目前热管型散热器得到了广泛而大量的应用，其典型的结构如图1所示，另外，中华人民共和国专利第01237490.3号、第01243010.2号也揭露了这种结构的散热器。

由于热管与散热鳍片间通常是以焊接方式结合，在散热鳍片上设与热管外径对应的开孔，参照图1及上述中华人民共和国专利第01237490.3号及第01243010.2号可看出，由于热管直径较小，所以，散热鳍片开孔尺寸也较小，在开孔与热管间的弯曲小圆弧段焊接过程较不易进行，且难以保证焊接效果，常造成空焊，导致热管不能与散热鳍片充分接触，因此，热管虽然具有高效的热传导性能，但不能将热量充分传到散热鳍片，其性能得不到有效发挥，整体散热器的散热能力受到影响。为解决这个问题，有业者采用大直径热管上穿套散热鳍片，但大直径热管制造相当困难、成本高，较不常采用。

而且，由上述专利揭露的散热器结构不难看出，热管是垂直插置于基座上，受基座高度限制，热管与基座的接触长度较小，而因热管直径小，与散热鳍片接触面积也小，基座的热量未有效传到热管，热管的热量未有效传到散热鳍片，因此，热量虽在热管段大量快速地传递，但在热管与基座及散热鳍片的接口处受阻而引起热量传输的损耗，对热管的高导热性能造成很大浪费。

另外，无论使用小直径热管，还是大直径热管，散热鳍片上与热管接触较远的边缘处由于温度较低，与周围的温差较小，单位时间热交换量小，散热速度慢，利用率不高。因此，为有效利用热管的高导热性能，并提高散热鳍片的利用率，便需对上述热管散热装置结构作改进，进而提高散热装置的整体散热性能。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种散热装置，特别是指一种有效利用小直径热管且可提高散热鳍片利用率，从而具有高效热传导性能的热管散热装置。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：

本实用新型热管散热装置包括一导热柱，该导热柱具有相对的上、下端面，至少二热管位于所述导热柱内，每一热管具有第一导热段和第二导热段，其第一导热段位于导热柱内并由导热柱下端面向上端面延伸而出，其伸出端向外侧弯曲后再向下延伸而形成第二导热段，第二导热段各结合一导热板，两侧的导热板呈相对设置，多数个散热鳍片位于二导热板之间并套设在导热柱上，这些散热鳍片以焊接方式与导热柱及两侧的导热板连接。

本实用新型热管散热装置，将多个热管内置在一直径较大的导热柱内，再在导热柱外表面结合散热鳍片，由于热管与导热柱的孔道焊接较为容易，且可获得较佳的密合效果，而导热柱具有较大的外围尺寸，其与散热鳍片间焊接易于进行并能保证良好的焊接效果。同时，本实用新型设导热柱的实际效果相当于增加了热管与基座及热管与散热鳍片的接触面积(当导热柱直接与热源接触时，则其本身即相当于基座)，使热管的热传导性能得到充分发挥，另外，为提高散热鳍片的利用率，热管结合面积较大的导热板，而散热鳍片与导热板连接，实际上相当于大大增加了热管与散热鳍片的接触面积，且由于导热板的设置，使热管一部分热量直接传到散热鳍片上温度较低的边缘，散热鳍片的利用率显著提高，本实用新型结构上的设计使热管的导热性能发挥到极致，整体散热装置具有高效的热传导能力。

【附图说明】

下面参照附图，结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是现有热管散热装置的截面图。

图2是本实用新型热管散热装置的立体图。

图3是本实用新型热管散热装置的立体分解图。

图4是本实用新型热管散热装置第二实施例去掉散热鳍片的立体图。

【具体实施方式】

本实用新型热管散热装置，是用于安装在中央处理器等发热电子元件表面辅助其散热的，其适于采用小直径热管。

请参阅图2和图3，本实用新型热管散热装置包括一与中央处理器(图未示)等发热电子元件相接触的基座10、一直立圆形导热柱20、二热管30、二导热板40及多数个散热鳍片50。

该基座10呈扁平板状，具有上、下表面，下表面可贴设在中央处理器上并吸收热量，该导热柱20直立结合在基座10上表面的大致中央位置，其具有二自上而下贯穿的可供热管30穿过的孔道21。这些热管30大致呈n形，两竖直段分别为第一导热段32和第二导热段34，第一导热段32垂直插置在基座10上并向上穿过设在基座10上的导热柱20而伸出(从导热柱20的孔道2 1内伸出)，第二导热段34是由两热管30第一导热段32伸出端相对向外弯曲再竖直向下延伸而形成，每一热管30的第二导热段34各结合一直立导热板40。二导热板40相对平行，每一导热板40上设有自上而下贯穿的通孔41，也可为槽，热管30插入通孔41内或置于槽内并与导热板40焊接结合。在该二相对的导热板40之间水平设有多数个相互平行的散热鳍片50，这些散热鳍片50对应上述导热柱20设有开口52，通过该开口52，散热鳍片50穿套在导热柱20外围，在每一开口52周缘均形成折边53，这些折边53可增加散热鳍片50与导热柱20的接触面积并使相邻散热鳍片50相互间隔保持一定间距，另外，散热鳍片50两侧边也弯设有折边55，该折边55与导热板40相贴设，上述散热鳍片50与导热柱20和导热板40间均以锡焊方式结合。

该散热装置由基座10吸收热量沿热管30向上传导，再通过导热柱20传到散热鳍片50，同时基座10的一部分热量也直接沿导热柱20向上传导，并传到散热鳍片50，而伸出导热柱20的热管30第二导热段34又结合导热板40，利用大面积导热板40将热量传到散热鳍片50上温度较低的边缘处，热管30和散热鳍片50利用率均大大提高，基座10吸收的热量可快速传导到散热鳍片50，并进一步散发出去，与现有散热装置相比，散热能力具有突破性提高。

请参阅图4，是本实用新型热管散热装置第二实施例，为清楚表示其结构，该图隐藏了散热鳍片，其中热管30第一导热段32穿出导热柱20’后也可以径直向上延伸一段长度后再向外侧弯曲，这段长度的热管30直接结合散热鳍片，即第一导热段32一部份位于导热柱20’内，另一部份则穿出导热柱20’而直接与散热鳍片接触，该种实施方式通常是导热柱20’为铜质，其导热性能良好，以较小的接触长度即可使热管30的热量快速充分传到散热鳍片50，而直接与热管30接触的散热鳍片起加强散热的作用，而且由于铜密度较大，适当降低导热柱高度，可使本热管散热装置不致于过重。上述与导热柱20’接触或直接与热管30第一导热段32接触的散热鳍片两边均与二相对的导热板40相连接。

本实用新型由于导热柱20、20’的设置主要是为解决热管30与散热鳍片50的结合不良问题，因此，上述导热柱20、20’也可与基座10不接触，而直接穿套并固定于热管30上，此时，散热效果较第一实施例差，但仍可使热管30与散热鳍片50间的热传导效果大大改善，有效提高散热装置整体散热能力。

另外，导热柱20、20’也可从基座10向上一体延伸形成，即相当于基座10可省去，而导热柱20、20’直接与发热电子元件接触。且导热柱20、20’形状不限定，可为棱柱状或锥形体等(本案不一一图标)，而散热鳍片50上开口形状则与导热柱20、20’横截面形状对应。

Claims (6)

1.一种热管散热装置，其特征在于：该热管散热装置包括一导热柱，该导热柱具有相对的上、下端面，至少二热管位于所述导热柱内，每一热管具有第一导热段和第二导热段，其第一导热段位于导热柱内并由导热柱下端面向上端面延伸而出，其伸出端向外侧弯曲后再向下延伸而形成第二导热段，第二导热段各结合一导热板，两侧的导热板呈相对设置，多数个散热鳍片位于二导热板之间并套设在导热柱上，这些散热鳍片以焊接方式与导热柱及两侧的导热板连接。

2.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：所述导热柱可为圆柱形、棱柱形或棱锥形。

3.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：所述导热柱上设有从下端面向上端面延伸而可供热管穿设的孔道。

4.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：所述导热柱是安装在一基座上，该基座与发热电子元件接触。

5.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：所述导热柱下端面是与发热电子元件接触。

6.根据权利要求1所述的热管散热装置，其特征在于：所述散热鳍片对应导热柱设有开口，开口周缘以及两侧与导热板接触的边缘均设有折边。

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