CN201153361Y - 散热器 - Google Patents

Abstract

一种散热器，包括：一基座，其具有相对的第一侧面和第二侧面，该基座的第一侧面上开设有一S形凹槽；一S形导热管，其对应设置在该S形凹槽中；以及设置在该基座的第一侧面上的多个散热片；其中该基座的第一侧面上还开设有一个U形凹槽，所述一个U形凹槽的开口朝向该S形凹槽的两开口中的一个开口，以将所述S形凹槽的一个开口部分封闭；该散热器还包括一个U形导热管，其对应设置在所述U形凹槽中。该S形导热管与该U形导热管可以将聚积在基座中央的热量快速地传导到基座的边缘，再经由边缘位置的散热片散发出去，从而可以更有效地提高散热器的散热效率。

Description

散热器

技术领域

本实用新型涉及一种用于为设置在其底面的发热源(例如电子元件)散热的散热器，尤其涉及一种具有较高散热效率的散热器。

背景技术

目前，用于为电子元件(例如CPU)散热的散热器，多采用基座作为与电子元件接触的导热部件。当基座与电子元件接触时，由于电子元件仅与基座的底面中央相接触，并且一般基座多采用铝材制成，所以其热传导能力有限，无法将电子元件所产生的热量由基座中央迅速地传导到整个基座，导致接近基座中央的散热片的温度很高，而接近基座边缘的散热片温度较低，无法充分利用边缘的散热片进行散热，导致散热器整体散热效率较低。

为通过提高基座的导热率来提高散热器的散热效率，目前业界通常是将整个铝制基座改为由导热率更高的铜材制成的基座，这种方法是可以提高基座的导热率，但因为铜材的价格很高且密度较大，导致散热器的成本较高，质量也较重。因此，多数厂商采用的是在基座上设置导热率远大于铜材，而成本又相对较低的导热管，并采用各种导热管排布方式以实现将基座中央的热量快速均匀地传导到基座边缘。

例如，中国专利ZL03267091.5公开了一种散热器。请参阅图1，该散热器1a主要包括：一基座10a，其具有相对的第一侧面11a和第二侧面12a，该基座10a的第一侧面11a上开设有S形凹槽13a，该基座10a的第二侧面12a与发热源(图未示)直接接触；一S形导热管20a，其对应设置在该S形凹槽13a中，且与该S形凹槽13a的形状基本一致；以及多个散热片30a，固定在该基座10a的第一侧面11a上。该S形导热管20a为整体弯曲的弧形体，由于导热管的导热率很高，其可以迅速地将热量由基座10a中央导向基座10a的边缘两角。但是，这种设计却难以将热量导向位于S形导热管20a两开口处的基座10a另外的边缘两角，散热效果提升仍然不够理想。并且，该S形导热管20a呈圆管状难以直接与散热片30a的底面接触(即使直接接触也只是面积极小的线接触)，因此聚积在基座10a中央的热量必须先由基座10a中央传导到S形导热管20a的中段，再由S形导热管20a传导到基座10a的两边缘，最后由边缘的基座10a传导到其上方的散热片30a上再散发到空气中去，这种散热方式需要经过三个界面进行热传导，受界面热阻的影响较大，也不利于热传导的顺利进行。另外将常用的直线形导热管加工成整体弯曲的S形导热管20a的加工难度也较大。

另外，中国专利ZL200420117415.9公开了一种散热器。请参阅图2A和图2B，该散热器1b主要包括：一基座10b，其具有相对的第一侧面11b和第二侧面12b，该基座10b的第二侧面12b上开设有两个并排的U形凹槽13b，并且同时在该第二侧面12b的中央部位开设有一个容置槽14b；两根U形导热管20b，其对应设置在两U形凹槽13b中，且与两U形凹槽13b的形状基本一致；多个散热片30b，固定在该基座10b的第一侧面11b上；以及一导热体40b，设置在该基座10b的容置槽14b中，且其上下表面分别与U形导热管20b和CPU 2b接触(见图2A)。这种设计的散热器虽然在理论上也可以将基座10b中央积聚的热量较快地传递至基座10b的边缘区域。但是采用这种设计方式时CPU 2b所产生的全部热量都要先通过导热体40b才能再传导到U形导热管20b和基座10b，最后通过散热片30b散发出去；这个散热过程都要先经过导热体40b与U形导热管20b和基座10b之间的结合界面，因此如果在生产时上述结合界面的结合效果不够良好，将会产生很大的界面热阻影响散热器的整体散热效果，在大规模生产时其性能不稳定，可靠性较差。另一方面，上述设计中从导热体40b到散热片30b的传热过程至少需要经过导热体40b到基座10b与基座10b到散热片30b之间的两个结合界面，比起传统铜制基座设计至少增加了从导热体40b到基座10b这一个结合界面，因此其散热效果提升有限。

因此，有必要寻求一种能更有效地将积聚在基座中央的热量快速均匀地传导至基座边缘，充分利用边缘的散热片进行散热以提高散热效率的散热器。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种散热器，其能更有效地将积聚在基座中央的热量快速均匀地传导至基座边缘，以提高散热效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种散热器，包括：一基座，其具有相对的第一侧面和第二侧面，该基座的第一侧面上开设有一S形凹槽；一S形导热管，其对应设置在该S形凹槽中；以及多个散热片，设置在该基座的第一侧面上；其中，该基座的第一侧面上还开设有至少一个U形凹槽，所述U形凹槽的开口朝向该S形凹槽的两个开口中的一个开口，以将所述S形凹槽的一个开口部分封闭；以及该散热器还包括至少一个U形导热管，所述U形导热管对应设置在所述U形凹槽中，其中该S形导热管与该U形导热管可以将聚积在基座中央的热量快速地传导到基座的边缘。

在上述散热器中，所述S形凹槽由一第一外平直延伸部、一第一弯曲部、一中间平直延伸部、一第二弯曲部和一第二外平直延伸部依次连接而成；所述U形凹槽由两直线延伸部和位于所述两直线延伸部之间的弯曲部连接而成。

在上述散热器中，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是一个，其中该U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置，即是该U形凹槽的一个直线延伸部位于该S形凹槽的一个外平直延伸部和中间平直延伸部之间，另一个直线延伸部则位于该S形凹槽的所述一个外平直延伸部的外侧。

在上述散热器中，该U形凹槽靠近该S形凹槽中间平直延伸部的直线延伸部与该S形凹槽的中间平直延伸部处于基座的中央区域，并分别对称分布在该基座的中轴线两侧。

在上述散热器中，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是一个，其中该U形凹槽整体包容在该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部之间。

在上述散热器中，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是两个；并且所述两个U形凹槽的开口分别朝向该S形凹槽的两开口，分别将该S形凹槽的两个开口部分封闭。

在上述散热器中，所述两个U形凹槽的其中一个U形凹槽整体包容在该S形凹槽的一个外平直延伸部和中间平直延伸部之间；而另一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的另一个外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置。

在上述散热器中，所述两个U形凹槽分别整体包容在该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部之间。

在上述散热器中，所述两个U形凹槽中的一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的一个外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置；另一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的另一个外平直延伸部和中间平直延伸部也呈交错设置。

在上述散热器中，该U形导热管和该S形导热管的上表面为平面，并与所述散热片的底面相接触。

在上述散热器中，该S形凹槽的第一外平直延伸部、中间平直延伸部和第二外平直延伸部相互平行，且与该基座的一侧边平行。

与现有技术相比，本实用新型的散热器具有如下有益技术效果：

1)由于在S形凹槽的开口处还设有朝向其开口的U形凹槽及U形导热管，因此基座中央的热量还可以通过U形导热管导向S形导热管开口处的基座边缘，使得积聚在基座中央的热量可以更快速均匀地传递至基座边缘上，充分利用边缘的散热片进行散热，从而更有效地提高散热器的散热效率。

2)U形导热管及S形导热管的上表面为平面，并与基座边缘的散热片的底面直接接触，因此，热量还可以由导热管上表面直接传导到基座边缘的散热片的底面上，减少了一重界面热阻的影响，从而具有较高的传热效率。

附图说明

图1是现有技术的散热器的立体分解图；

图2A是另一种现有技术的散热器的剖视图；

图2B是图2A所示散热器的部分立体分解图；

图3是本实用新型优选实施例的散热器的立体分解图；

图4是图3所示散热器中导热管和基座的立体分解图；

图5是图3所示散热器的立体组合图；

图6是图3所示散热器的另一视角的立体组合图；

图7是图3所示散热器的俯视透视图；

图8是沿图7所示A-A线的剖视图；

图9至图12是本实用新型散热器中S形凹槽和U形凹槽的其它四种配置方式的平面示意图。

具体实施方式

下面参阅附图详细说明本实用新型的散热器的优选实施例。在本优选实施例中。

请先参阅图3至图8，本实用新型的散热器1包括：一用铝材制成的基座10，其具有上下相对的第一侧面11和第二侧面12，该基座10的第一侧面11上开设有一S形凹槽13′及一U形凹槽13″，该基座10的第二侧面12的中央向下突伸出一突出部121(请配合参阅图6和图8)，该突出部121与其下方的一发热电子元件(图未示)直接接触；一S形导热管20′，其对应焊接固定在该S形凹槽13′中，且与该S形凹槽13′的形状基本一致；多个散热片30，焊接固定在该基座10的第一侧面11上，每一散热片30的底面折伸出一折边32；以及顶盖50，该顶盖50罩设在该散热器1的上方，并且该顶盖50的两侧下边缘处可通过螺钉60固定在该基座10的两侧，冷却气流从散热片30的一侧流入，流经散热片30吸收热量后再从另一侧流出。

在本实用新型中，该散热器1还包括一U形导热管20″。并且，该基座10的第一侧面11上还开设有用于对应容置U形导热管20″的U形凹槽13″，U形导热管20″与U形凹槽13″的形状基本一致。该U形凹槽13″的开口朝向该S形凹槽13′两开口中的一个开口，以将该S形凹槽13′的一个开口部分封闭。这样的设计可以将基座10中央的热量经由U形导热管20″更为快速地传导到S形导热管20′开口处所在的基座10边缘，再通过位于U形导热管20″上方的散热片30散发到空气中去，从而可以更有效地提高散热器1的散热效率。

如图4所示，该S形凹槽13′由一第一外平直延伸部131′、一第一弯曲部132′、一中间平直延伸部133′、一第二弯曲部134′和一第二外平直延伸部135′依次连接而成。此外，如图4所示，该S形凹槽13′的第一外平直延伸部131′、中间平直延伸部133′和第二外平直延伸部135′彼此相互平行，并且与该基座10的一侧边111平行。上述S形凹槽13′的设计可以使S形导热管20′尽可能地贴近分布在基座10的边缘以使热流尽量快速地导向基座10边缘；同时采用这种设计只需要对通常使用的直管式导热管进行两次弯折处理就可以得到S形导热管20′，减少了对导热管的加工难度。

该U形凹槽13″由并排的两直线延伸部131″、133″和位于两直线延伸部131″、133″之间的一弯曲部132″连接而成。该U形凹槽13″的两直线延伸部131″、133″相对于该S形凹槽13′的第一外平直延伸部131′和中间平直延伸部133′呈交错设置，即该U形凹槽13″的一个直线延伸部133″位于该S形凹槽13′的第一外平直延伸部131′和中间平直延伸部133′之间，另一个直线延伸部131″位于该S形凹槽13′的第一外平直延伸部131′的外侧。此外，该U形凹槽13″的直线延伸部133″与该S形凹槽13′的中间平直延伸部133′处于基座10的中央区域，并分别分布在该基座10的中轴线X-X′两侧(如图7所示)，从而使位于直线延伸部133″中的U形导热管20″和位于该中间平直延伸部133′中的S形导热管20′可以将该基座10中央的热量快速地传导到基座10的边缘。

请参阅图8，对于设置在接近基座10中央区域的散热片30，积聚在基座10中央的热量只需要通过基座10与散热片30之间的结合界面就可以直接传导到散热片30，该传热过程只需要经过一个结合界面，传热效果极好。

而对于设置在基座10边缘区域的散热片30，由于S形导热管20′和U形导热管20″的上表面为平面，且与上述散热片30底面的折边32呈面接触。因此，一方面，积聚在基座10中央的热量不仅可以先由基座10中央传导到导热管20′和20″，再经由导热管20′和20″传导到基座10的边缘，最后由边缘的基座10传导到其上方的散热片30(即如ZL03267091.5所示那样需要经过三个界面)。另一方面，基座10中央的热量还可以先由基座10中央传导到导热管20′和20″，再由导热管20′、20″的上表面直接传导到边缘的散热片30的底面的折边32(只需要经过两个界面)，减少了一重界面热阻的影响，从而使该散热器1具有更高的传热效率。S形导热管20′和U形导热管20″的下表面(即与凹槽13′和13″底部接触的表面)也为平面。

在制造该散热器1时，该散热器1的S形导热管20′和U形导热管20″可以先通过冲压打平将其上下表面加工成为平面，然后再将S形导热管20′和U形导热管20″装设在S形凹槽13′和U形凹槽13″中并涂上焊接剂，再将散热片30固定在基座10的第一侧面11并涂上焊接剂，最后再加热焊接成一整体。也可以先将圆管状的S形导热管20′和U形导热管20″装设在基座10的S形凹槽13′和U形凹槽13″中，再通过施压将其上下表面压成平面，从而紧密嵌固在S形凹槽13′和U形凹槽13″内，然后再将散热片30焊接固定在基座10的第一侧面11上。

在本实用新型的上述优选实施例的散热器1中，其细部结构还有许多其他变型方式，例如：

如图9所示，该U形凹槽13″的两直线延伸部131″、133″与弯曲部132″整体都处于该S形凹槽13′的第一外平直延伸部131′和中间平直延伸部133′之间，该U形凹槽13″的开口朝向S形凹槽13′的一个开口，从而将所述S形凹槽13′的一个开口部分封闭。

本优选实施例基于散热性能的需求和基座尺寸的考虑只布置了一个U形凹槽13″和一根U形导热管20″。但如果需要，也可以同时配置两个U形凹槽13″和对应在两U形凹槽13″内设置两根U形导热管20″，两个U形凹槽13″的开口分别朝向该S形凹槽13′的两开口，且分别将该S形凹槽13′的两个开口部分封闭。具体配置方式可以是如图10所示：两U形凹槽13″分别整体包容在该S形凹槽13′的两外平直延伸部131′、135′之一和中间平直延伸部133′之间；

或者如图11所示：一个U形凹槽13″的两直线延伸部131″、133″相对于该S形凹槽13′的一个外平直延伸部131′和中间平直延伸部133′呈交错设置；另一个U形凹槽13″的两直线延伸部131″、133″相对于该S形凹槽13′的另一个外平直延伸部135′和中间平直延伸部133′也呈交错设置。

当然也可以配置为如图12所示：其中一个U形凹槽13″整体包容在该S形凹槽13′的一个外平直延伸部131′和中间平直延伸部133′之间；而另一个U形凹槽13″的两直线延伸部131″、133″相对于该S形凹槽13′的另一个外平直延伸部135′和中间平直延伸部133′呈交错设置。

而且，本实用新型所使用的术语“S形”和“U形”应当并不仅限于字母“S”和“U”本身的形状，也包括例如全部由直线段/弧形段连接而成的类似字母“S”和“U”的所有等同变形形状。该U形凹槽13″和S形凹槽13′各直线延伸部/中间平直延伸部的长度和弯曲部的弧度等几何特征可随基座10的具体形状和尺寸而变化。

上述内容仅为本实用新型的较佳实施例及例举的变型方式，并不用来限制本实用新型，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何无须创造性思维的修改与改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种散热器，包括：

一基座，其具有相对的第一侧面和第二侧面，该基座的第一侧面上开设有一S形凹槽；

一S形导热管，其对应设置在该S形凹槽中；以及

多个散热片，设置在该基座的第一侧面上；

其特征在于，该基座的第一侧面上还开设有至少一个U形凹槽，所述U形凹槽的开口朝向该S形凹槽的两开口中的一个开口，以将所述S形凹槽的一个开口部分封闭；以及

该散热器还包括至少一个U形导热管，所述U形导热管对应设置在所述U形凹槽中，其中该S形导热管与该U形导热管可以将聚积在该基座中央的热量快速地传导到该基座的边缘。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述S形凹槽由一第一外平直延伸部、一第一弯曲部、一中间平直延伸部、一第二弯曲部和一第二外平直延伸部依次连接而成；所述U形凹槽由两直线延伸部和位于所述两直线延伸部之间的弯曲部连接而成。

3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是一个，其中该U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置。

4.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述U形凹槽靠近该S形凹槽中间平直延伸部的直线延伸部与该S形凹槽的中间平直延伸部处于该基座的中央区域，并分别对称分布在该基座的中轴线两侧。

5.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是一个，其中该U形凹槽整体包容在该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部之间。

6.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述U形凹槽及U形导热管的数量都是两个；并且所述两个U形凹槽的开口分别朝向该S形凹槽的两开口，分别将该S形凹槽的两个开口部分封闭。

7.如权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述两个U形凹槽的其中一个U形凹槽整体包容在该S形凹槽的一个外平直延伸部和中间平直延伸部之间；而另一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的另一个外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置。

8.如权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述两个U形凹槽分别整体包容在该S形凹槽的一外平直延伸部和中间平直延伸部之间。

9.如权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述两个U形凹槽中的一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的一个外平直延伸部和中间平直延伸部呈交错设置；另一个U形凹槽的两直线延伸部相对于该S形凹槽的另一个外平直延伸部和中间平直延伸部也呈交错设置。

10.如权利要求1至9中任一项所述的散热器，其特征在于，该U形导热管和该S形导热管的上表面为平面，并与所述散热片的底面相接触。

11.如权利要求2至9中任一项所述的散热器，其特征在于，该S形凹槽的第一外平直延伸部、中间平直延伸部和第二外平直延伸部相互平行，且与该基座的一侧边平行。

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