CN215647897U - 热虹吸散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热虹吸散热器,包括:基板至少具有第一收容腔和第二收容腔及第一板面,第一板面至少设有多个第一散热工位和第二散热工位;散热翅片组件至少包括具有第一气液通道的第一散热翅片和具有第二气液通道的第二散热翅片,第一气液通道的投影至少部分重叠于第一收容腔,第二气液通道的投影至少部分重叠于第二收容腔、且部分重叠于第一收容腔;在基板的竖直方向上,第一收容腔与第一气液通道错位设置且第一气液通道位于第一收容腔的上侧,第一收容腔与第一气液通道错位设置且第一气液通道位于第一收容腔的上侧。从而解决了热虹吸管散热器对排布在多个不同高度的且偏离水平方向的多个热源进行散热时无法达到良好散热效果的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热的技术领域,尤其涉及一种热虹吸散热器。
背景技术
近十年来,随着通信设备、超级计算、数据挖掘、电子商务,人工智能等领域的飞速发展,总散热量需求量急剧增加。设备小型化进一步增加了功率密度,同时也加剧了对高效冷却方案的需求。
现有技术中可通过热虹吸管散热器来对高热流密度部件进行散热。在多个不同的高度分别排布有多个热源的散热场景中,当热源偏离水平方向放置,特别是热源竖向放置时,通过现有的热虹吸管散热器对排布多个不同高度的且偏离水平方向的多个热源进行散热时无法达到良好的散热效果,进而会影响热源的正常工作环境。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述问题,提出一种热虹吸散热器,以解决现有技术中的热虹吸管散热器对排布在多个不同高度的且偏离水平方向的多个热源进行散热时无法达到良好的散热效果的技术问题。
为此,一种实施例中提供了一种热虹吸散热器,包括:
基板,所述基板至少具有沿竖直方向间隔设置的第一收容腔和第二收容腔,所述第一收容腔填充有第一相变工质,所述第二收容腔填充有第二相变工质;所述基板还具有第一板面,所述第一板面至少设置有多个间隔排布且均与所述第一收容腔对应的第一散热工位和多个间隔排布且均与所述第二收容腔对应的第二散热工位;
散热翅片组件,所述散热翅片组件至少包括与所述第一收容腔对应并设置在所述基板上的第一散热翅片以及与所述第二收容腔对应并设置在所述基板上的第二散热翅片;所述第一散热翅片具有与所述第一收容腔连通的第一气液通道,所述第二散热翅片具有与所述第二收容腔连通的第二气液通道,所述第一气液通道在所述第一板面上的投影至少部分重叠于所述第一收容腔,所述第二气液通道在所述第一板面上的投影至少部分重叠于所述第二收容腔、且部分重叠于所述第一收容腔;在所述基板的竖直方向上,所述第一收容腔与第一所述气液通道错位设置且所述第一气液通道位于所述第一收容腔的上侧,所述第二收容腔与第二所述气液通道错位设置且所述第二气液通道位于所述第二收容腔的上侧。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述基板沿第一方向至少划分为依次排列的第一部分、第二部分以及第三部分,所述第二收容腔设置所述第一部分,多个所述第二散热工位沿第二方向间隔设置在所述第一部分,所述第一收容腔设置在所述第二部分,多个所述第一散热工位沿第二方向间隔设置在所述第二部分,其中,所述第一方向与所述第二方向垂直;
所述第一散热翅片设置在所述第三部分并可部分延伸至所述第二部分,所述第二散热翅片设置在所述第二部分并可部分延伸至所述第一部分。
在热虹吸散热器的一些实施例中,还至少包括多个第一热源和多个第二热源,多个所述第一热源对应布置在多个所述第一散热工位上,所述第一相变工质的液面高于多个所述第一热源的顶部;
多个所述第二热源对应布置在多个所述第二散热工位上,所述第二相变工质的液面高于多个所述第二热源的顶部。
在热虹吸散热器的一些实施例中,多个所述第一热源在所述第一板面上的投影均位于所述第一相变工质在所述第一板面上的投影内;
多个所述第二热源在所述第一板面上的投影均位于所述第二相变工质在所述第一板面上的投影内。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述基板开设有第一连通孔和第二连通孔,所述第一连通孔连通所述第一气液通道与所述第一收容腔,且所述第一连通孔的靠近所述第一散热工位一侧的孔壁高于所述第一相变工质的液面或与所述第一相变工质的液面齐平;所述第二连通孔连通所述第二气液通道与所述第二收容腔,且所述第二连通孔的靠近所述第二散热工位一侧的孔壁高于所述第二相变工质的液面或与所述第二相变工质的液面齐平。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述基板还具有与所述第一板面相对设置的第二板面,所述第一散热翅片和所述第二散热翅片均设置在所述第二板面上。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述热虹吸散热器还包括对应所述第二收容腔设置的散热件,所述散热件在所述第二板面上。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述第二相变工质在所述第一板面上的投影与所述散热件在所述第一板面上的投影至少部分重叠。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述散热件为吹胀板翅片或固体翅片。
在热虹吸散热器的一些实施例中,所述第一散热翅片具有与所述第一气液通道连通的第一注液孔;或,所述基板具有与所述第一收容腔连通的第一注液孔;
所述第二散热翅片具有与所述第二气液通道连通的第二注液孔,或所述基板具有与所述第二收容腔连通的第二注液孔。
采用本实用新型实施例,具有如下有益效果:
第一气液通道在第一板面上的投影至少部分重叠于第一收容腔,第一气液通道连通第一收容腔,从而使得受热蒸发形成的气态第一相变工质扩散到第一气液通道冷凝放热;第二气液通道在第一板面上的投影至少部分重叠于第二收容腔以使得第二气液通道连通第二收容腔,从而使得受热蒸发形成的气态第二相变工质扩散到第二气液通道冷凝放热;在基板的竖直方向上,第一收容腔与第一气液通道错位设置且第一气液通道位于第一收容腔的上侧,第二收容腔与第二气液通道错位设置且第二气液通道位于第二收容腔的上侧,因此,第一气液通道高于第一收容腔以避免第一相变工质流入第一气液通道,第二气液通道高于第二收容腔以避免第二相变工质流入第二气液通道;进一步地,在基板的竖直方向上,第二气液通道在第一板面上的投影至少部分重叠于第一收容腔,从而充分利用基板因第一气液通道与第一收容腔错位设置形成的空余空间对第二气液通道的位置进行布置,使得第一气液通道、第一收容腔、第二气液通道以及第二收容腔之间的相对位置沿基板的高度延伸方向布置紧凑,从而可以对排布在多个不同高度的偏离水平方向的多个热源进行散热;并通过两相换热和蒸汽运动的共同作用来对布置在多个第一散热工位上的多个第一热源、布置在多个第二散热工位上的多个第二热源进行散热,以提高热虹吸散热器的散热效率。且多个第一散热工位对应第一收容腔间隔排布在第一板面,多个第二散热工位对应第二收容腔间隔排布在第一板面,因此,可对应多个第一散热工位布置多个第一热源,对应多个第二散热工位布置多个第二热源,由于第一相变工质可以在第一收容腔自由流动,第二相变工质可以在第二收容腔自由流动,对应任一第一热源处的第一相变工质、对应任一第二热源处的第二相变工质都可以通过相变换热将热量带走,并且对着蒸汽的扩散能够将热量均匀的分配到第一散热翅片、第二散热翅片中散热,对位于不同高度的多个第一热源、多个第二热源具有很好的均温效果。即运用本技术方案解决了现有技术中的热虹吸管散热器对排布在多个不同高度的且偏离水平方向的多个热源进行散热时无法达到良好的散热效果的技术问题。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中:
图1示出了根据本实用新型实施例所提供的一种热虹吸散热器的整体结构示意图;
图2示出了一实施的一种热虹吸散热器的左视图;
图3示出了另一实施的一种热虹吸散热器的左视图;
图4示出了根据本实用新型所提供的一种热虹吸散热器的散热示意图;
图5示出了图1的俯视图。
主要元件符号说明:
100、热虹吸散热器;10、基板;11、第一部分;12、第二部分;13、第三部分;10a、第一收容腔;10b、第二收容腔;10c、第一板面;10d、第二板面;10e、第一连通孔;10f、第二连通孔;10g、第一散热工位;10j、第二散热工位;21、第一热源;22、第二热源;30、散热翅片组件;31、第一散热翅片;311、第一气液通道;312、第一内底面;32、第二散热翅片;321、第二气液通道;322、第二内底面;40、散热件。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以通过其他多种不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1-图5,在本实用新型实施例中,提供了一种热虹吸散热器100,该热虹吸散热器100通过自身的热传导、释放热量的功能对电力电子器件进行冷却,如对电力电子器件的中央处理器、芯片等进行散热,保证电力电子器件在额定温度范围内稳定工作。
该热虹吸散热器100包括基板10和散热翅片组件30;基板10至少具有沿该基板10竖直方向间隔设置的第一收容腔10a和第二收容腔10b,第一收容腔10a填充有第一相变工质(图中未示出),第二收容腔10b填充有第二相变工质(图中未示出);基板10还具有第一板面10c,第一板面10c至少设置有多个间隔排布且均与第一收容腔10a对应的第一散热工位10g和多个间隔排布且均与第二收容腔10b对应的第二散热工位10j。散热翅片组件30至少包括与第一收容腔10a对应并设置在基板10上的第一散热翅片31以及与第二收容腔10b对应并设置在基板10上的第二散热翅片32;第一散热翅片31具有与第一收容腔10a连通的第一气液通道311,第二散热翅片32具有与第二收容腔10b连通的第二气液通道321,第一气液通道311在第一板面10c上的投影至少部分重叠于第一收容腔10a,第二气液通道321在第一板面10c上的投影至少部分重叠于第二收容腔10b、且部分重叠于第一收容腔10a;在基板10的竖直方向上,第一收容腔10a与第一气液通道311错位设置且第一气液通道311位于第一收容腔10a的上侧,第二收容腔10b与第二气液通道321错位设置且第二气液通道321位于第二收容腔10b的上侧。
需要说明的是,填充在第一收容腔10a中的第一相变工质处于饱和压力和饱和温度的状态,填充在第二收容腔10b中的第二相变工质处于饱和压力和饱和温度的状态。
以多个第一散热工位10g上对应布置有多个第一热源21举例说明该热虹吸散热器100的散热过程,第一相变工质在受热时,能够由液态第一相变工质蒸发转变为气态第一相变工质;第一相变工质在冷却时,气态第一相变工质又可以转变为液态第一相变工质。因此,第一收容腔10a中的第一相变工质在受到多个第一热源21加热后,会通过迅速汽化来吸收多个第一热源21的热量,并由液态转变为气态;气态第一相变工质受热会扩散到第一气液通道311中,气态第一相变工质在第一散热翅片31的内壁面冷凝,并同时释放大量热量,热量再通过第一散热翅片31的内壁面传递到第一散热翅片31的外表面,第一散热翅片31的外表面上的热量再通过和环境的自然对流换热、强迫对流换热或蒸发换热等多种换热方式释放到环境中去,而冷凝形成的液态第一相变工质受重力作用从第一气液通道311回流到收容腔中继续受热蒸发,从而完成通过第一相变工质在第一收容腔10a与第一气液通道311之间的相变循环,并将热量从多个第一热源21传递到第一散热翅片31。当在多个第二散热工位10j上对应布置有多个第二热源22时,多个第二热源22的散热过程可参照多个第一热源21的散热过程,在此不再赘述。
需要说明的是,第一散热翅片31和第二散热翅片32均有多个,每个第一散热翅片31内都形成有第一气液通道311,每个第二散热翅片32内都形成有第二气液通道321。本技术方案通过第一相变工质、第二相变工质的相变换热和蒸汽的扩散运动将热量快速的传递到各个第一散热翅片31、第二散热翅片32上,再通过自然对流换热、强迫对流换热或蒸发换热等多种换热方式将热量释放到环境中,具体参见图3。由于相变换热能够在小温差下实现大热量的交换,且蒸汽扩散十分迅速,所以使得多个热源与散热翅片组件30之间的温差很小,极大降低了热源到散热翅片组件30的热阻,提高了热虹吸散热器100的换热效率。
在实用新型中,第一气液通道311在第一板面10c上的投影至少部分重叠于第一收容腔10a以使得第一气液通道311连通第一收容腔10a,从而使得受热蒸发形成的气态第一相变工质扩散到第一气液通道311冷凝放热;第二气液通道321在第一板面10c上的投影至少部分重叠于第二收容腔10b以使得第二气液通道321连通第二收容腔10b,从而使得受热蒸发形成的气态第二相变工质扩散到第二气液通道321冷凝放热;在基板10的竖直方向上,第一收容腔10a与第一气液通道311错位设置且第一气液通道311位于第一收容腔10a的上侧,第二收容腔10b与第二气液通道321错位设置且第二气液通道321位于第二收容腔10b的上侧,因此,第一气液通道311高于第一收容腔10a以避免第一相变工质流入第一气液通道311,第二气液通道321高于第二收容腔10b以避免第二相变工质流入第二气液通道321;进一步地,在基板10的竖直方向上,第二气液通道321在第一板面10c上的投影至少部分重叠于第一收容腔10a,从而充分利用基板10因第一气液通道311与第一收容腔10a错位设置形成的空余空间对第二气液通道321的位置进行布置,使得第一气液通道311、第一收容腔10a、第二气液通道321以及第二收容腔10b之间的相对位置沿基板10的高度延伸方向布置紧凑,从而可以对排布在多个不同高度的偏离水平方向的多个热源进行散热;并通过两相换热和蒸汽运动的共同作用来对布置在多个第一散热工位10g上的多个第一热源21、布置在多个第二散热工位10j上的多个第二热源22进行散热,以提高热虹吸散热器100的散热效果。且多个第一散热工位10g对应第一收容腔10a间隔排布在第一板面10c,多个第二散热工位10j对应第二收容腔10b间隔排布在第一板面10c,因此,可对应多个第一散热工位10g布置多个第一热源21,对应多个第二散热工位10j布置多个第二热源22,由于第一相变工质可以在第一收容腔10a自由流动,第二相变工质可以在第二收容腔10b自由流动,对应任一第一热源21处的第一相变工质、对应任一第二热源22处的第二相变工质都可以通过相变换热将热量带走,并且对着蒸汽的扩散能够将热量均匀的分配到第一散热翅片31、第二散热翅片32中散热,对位于不同高度的多个第一热源21、多个第二热源22具有很好的均温效果。即运用本技术方案解决了现有技术中的热虹吸管散热器对排布在多个不同高度的且偏离水平方向的多个热源进行散热时无法达到良好的散热效果的技术问题。
需要说明的是,如图1-2所示,上述多个第一散热工位10g均与第一收容腔10a对应、多个第二散热工位10j均与第二收容腔10b对应,是指多个第一散热工位10g均设置在基板10的第一板面10c上与第一收容腔10a位置相同的表面上,多个第二散热工位10j均设置在基板10的第一板面10c上与第二收容腔10b位置相同的表面上,这样多个第一散热工位10g上的多个第一热源21的热量可以通过第一板面10c与第一收容腔10a之间薄壁直接传递到第一收容腔10a内的第一相变工质上,多个第二散热工位10j上的多个第二热源22的热量可以通过第一板面10c与第二收容腔10b之间薄壁直接传递到第二收容腔10b内的第二相变工质上,第一相变工质吸热汽化而将第一热源21的热量带走,第二相变工质吸热汽化而将第二热源22的热量带走。另外,上述的基板10的竖直方向只是用于描述第一气液通道311与第一收容腔10a错位设置、第二气液通道321与第二收容腔10b错位设置的一个参考方向,如图1-3所示,当基板10竖直放置时,上述的基板10的竖直方向与如图1所示的Z方向相同,第一散热翅片314相对于第一收容腔10a以及第一散热工位10g上的第一热源21在如图1所示的Z方向上错位设置,第二散热翅片32相对于第二收容腔10b以及第二散热工位10j上的第二热源22在如图1所示的Z方向上错位设置;可以理解的是,当基板10水平放置时,该竖直方向也会相应的改变,此时的竖直方向与水平方向相同;当基板10倾斜放置时,此时的竖直方向也会相对水平面倾斜。
在对高度不一且偏离水平方向的多个第一热源21、多个第二热源22进行散热时,为了防止多个第一热源21、多个第二热源22干烧,第一相变工质需充分接触多个第一热源21,第二相变工质需充分接触多个第二热源22。然而,第一收容腔10a需要与第一气液通道311连通以扩散气态第一相变工质,第二收容腔10b需要与第二气液通道321连通以扩散气态第二相变工质,在为了保证第一相变工质、第二相变工质的足够填充量时,会出现第一相变工质流入第一气液通道311、第二相变工质流入第二气液通道321的情况,一方面会增加第一相变工质、第二相变工质的填充量,造成不必要的浪费,另一方面,流入第一气液通道311的第一相变工质会占据第一气液通道311的空间,流入第二气液通道321的第二相变工质会占据第二气液通道321的空间,减小了受热蒸汽的冷凝面积,限制了散热翅片组件30的换热效率。因此,本技术方案中的第一气液通道311与第一相变工质错位设置、第二气液通道321与第二相变工质错位设置,即第一气液通道311位于第一相变工质的正上方或侧上方,第二气液通道321位于第二相变工质的正上方或侧上方,既保证了热源的充分接触以提高传热效率,也保证了蒸汽的冷凝空间。
需要说明的是,该热虹吸散热器100的基板10还可以设置三个、四个等多个收容腔,对应收容腔的数量可设置多组散热翅片,且散热翅片的气液通道、收容腔中的相变工质以及热源等相对位置均以上述具有两个收容腔的热虹吸散热器100的结构来进行设置,以实现对不同高度的多个热源进行散热,同时保证结构紧凑。
需要说明的是,基板10可偏离水平方向设置,即基板10可相对水平方向竖向设置或倾斜设置。具体地,基板10还具有与第一板面10c相对设置的第二板面10d,第一散热翅片31和第二散热翅片32均设置在基板10的第二板面10d,以避免多个第一热源21与第一散热翅片31位于同一侧、多个第二热源22与第二散热翅片32位于同一侧时,第一热源21和第二热源22的热量对第一散热翅片31和第二散热翅片32的散热产生形成干扰,保证第一散热翅片31、第二散热翅片32与环境的热交换效率。
其中,基板10可由两块金属基板10构成,以保证基板10的导热性,通过两块金属基板10形成具有第一收容腔10a和第二收容腔10b的基板10。
具体地,基板10沿第一方向至少划分为依次排列的第一部分11、第二部分12以及第三部分13,第二收容腔10b设置在第一部分11,多个第二散热工位10j沿第二方向间隔设置在第一部分11,第一收容腔10a设置在第二部分12,多个第一散热工位10g沿第一方向间隔设置第二部分12,其中,第一方向与第二方向垂直,第一方向为与上述基板10的竖直方向相同,在该实施例中,第一方向为图1中所示的Z方向、第二方向为图1中所示的X方向。第一散热翅片31则设置在第三部分13并可部分延伸至第二部分12,第二散热翅片32设置在第二部分12并可部分延伸至第一部分11。
该热虹吸散热器100至少包括多个第一热源21和多个第二热源22,优选地,多个第一热源21对应布置在多个第一散热工位10g上,第一相变工质的液面高于多个第一热源21的顶部;以保证第一相变工质的填充量足够,防止因一部分第一相变工质受热蒸发而导致第一收容腔10a内剩余的第一相变工质不能完全覆盖多个第一散热工位10g上的多个第一热源21,避免多个第一热源21出现部分干烧的情况。
多个第二热源22对应布置在第二散热工位10j上,第二相变工质的液面高于多个第二热源22的顶部。以保证第二相变工质的填充量足够,防止因一部分第二相变工质受热蒸发而导致第二收容腔10b内剩余的第二相变工质不能完全覆盖多个第二散热工位10j上的多个第二热源22,避免多个第二热源22出现部分干烧的情况。
在一种实施例中,多个第一热源21在第一板面10c上的投影均位于第一相变工质在第一板面10c上的投影内。因此,对应设置在多个第一散热工位10g上的多个第一热源21均可充分与第一相变工质间接接触,防止多个第一热源21和基板10干烧。
多个第二热源22在第一板面10c上的投影均位于第二相变工质在第一板面10c上的投影内。因此,对应设置在多个第二散热工位10j上的多个第二热源22均可充分与第二相变工质间接接触,防止多个第二热源22和基板10干烧。
在一些具体的实施例中,对应布置在多个第一散热工位10g的多个第一热源21的底部均与第一相变工质的底面齐平。即在保证第一相变工质对多个第一热源21全覆盖的情况下,通过进一步限定多个第一热源21与第一相变工质的相对具***置,可以减小第一相变工质的填充量。
对应布置在多个第二散热工位10j的多个第二热源22的底部均与第二相变工质的底面齐平。即在保证第二相变工质对多个第二热源22全覆盖的情况下,通过进一步限定多个第二热源22与第二相变工质的相对具***置,可以减小第二相变工质的填充量。
在一些具体的实施例中,对应布置在多个第一散热工位10g的多个第一热源21的底部均高于第一相变工质的底面,可保证第一相变工质对设置在第一散热工位10g的所有第一热源21的进行整体导热。
对应布置在多个第二散热工位10j的多个第二热源22的底部均高于第二相变工质的底面,可保证第二相变工质对设置在第二散热工位10j的所有第二热源22的进行整体导热。
如图2或图3所示,其中,基板10开设有连通第一气液通道311和第一收容腔10a的第一连通孔10e,第一相变工质的液面可高于或低于或齐平于第一连通孔10e的靠近第一散热工位10g一侧的孔壁。当第一相变工质的液面高于第一连通孔10e的靠近第一散热工位10g一侧的孔壁时,即第一相变工质通过第一连通孔10e溢向第一气液通道311,第一相变工质的填充量保证充足。
当第一相变工质的液面低于第一连通孔10e的靠近第一散热工位10g一侧的孔壁时,即第一连通孔10e的靠近第一散热工位10g一侧的孔壁高于第一相变工质的液面,第一收容腔10a内的第一相变工质的液面与第一连通孔10e的下孔壁相距一定的距离,所以第一相变工质不会流入第一散热翅片31的第一气液通道311,可以保证第一气液通道311的冷凝面积不受影响。
优选地,第一连通孔10e的靠近第一散热工位10g一侧的孔壁与第一相变工质的液面齐平,即第一相变工质的液面与第一连通孔10e的下孔壁齐平,既保证了第一相变工质不会溢向第一气液通道311以防止冷凝面积减小,也保证了第一相变工质的填充量充足。
在一些实施例中,基板10还开设有连通第二气液通道321和第二收容腔10b的第二连通孔10f,第二相变工质的液面可高于或低于或齐平于第二连通孔10f的靠近第二散热工位10j一侧的孔壁。当第二相变工质的液面高于第二连通孔10f的靠近第二散热工位10j一侧的孔壁时,即第二相变工质通过第二连通孔10f溢向第二气液通道321,第二相变工质的填充量保证充足。
当第二相变工质的液面低于第二连通孔10f的靠近第二散热工位10j一侧的孔壁时,即第二连通孔10f的靠近第二散热工位10j一侧的孔壁高于第二相变工质的液面,第二收容腔10b内的第二相变工质的液面与第二连通孔10f的下孔壁相距一定的距离,所以第二相变工质不会流入第二散热翅片32的第二气液通道321,可以保证第二气液通道321的冷凝面积。
优选地,第二连通孔10f的靠近第二散热工位10j一侧的孔壁与第二相变工质的液面齐平,即第二相变工质的液面与第二连通孔10f的下孔壁齐平,既保证了第二相变工质不会溢向第二气液通道321以防止冷凝面积减小,也保证了第二相变工质的填充量充足。
在一种实施例中,该热虹吸散热器100还包括对应第二收容腔10b设置的散热件40,散热件40在第二板面10d上。通过散热件40与基板10的热传导,提高热虹吸散热器100的散热能力。
在一些具体的实施例中,散热件40为吹胀板翅片、固体翅片等其他形式的散热翅片。其中,散热件40和散热翅片可设置为一体式结构,也可设置分体式结构,参见图2及图3。
在一种实施例中,第二相变工质在第一板面10c上的投影与散热件40在第一板面10c上的投影至少部分重叠。即第二相变工质的热量不仅可以通过蒸汽进行散热,还可以通过散热件40的热传导进行散热。
在一些具体的实施例中,第一散热翅片31与基板10的一端齐平,散热件40与基板10的另一端齐平。即在热虹吸散热器100的占用空间既定的情况下,充分增大第一散热翅片31的散热面积和散热件40的导热面积,提高散热效率。
在一些具体的实施例中,第一散热翅片31可凸出于基板10的一端,和/或,散热件40凸出于基板10的另一端,以提高散热效率。
在一些具体的实施例中,参照图2或图3,第二收容腔10b开设在基板10的第一部分11,且第二收容腔10b延伸至第一部分11的远离第二部分12的一端,即第二收容腔10b延伸至第一部分11的底端,以充分利用基板10的体积大小,即可以减小热虹吸散热器100的体积,提高其适用性。需要说明的是,第二收容腔10b的位置设置包括却不局限于此,而在基板10的高度延伸方向上,第二气液通道321始终位于第一相变工质的上方,第一气液通道311始终位于第一相变工质的上方。
在一种实施例中,第一散热翅片31和第二散热翅片32间隔设置,通过间隔第一散热翅片31和第二散热翅片32,使二者的散热功能相对独立,不受干涉。可根据热虹吸散热器100整体结构的紧凑性和散热性,对第一散热翅片31和第二散热翅片32的间隔距离进行调整。
在一些具体的实施例中,第一散热翅片31和第二散热翅片32均为多个,多个第一散热翅片31均与第一收容腔10a连通,即多个第一散热翅片31之间通过第一收容腔10a实现相互连通;多个第二散热翅片32均与第一收容腔10a连通,即多个第二散热翅片32之间通过第二收容腔10b实现相互连通,因此,第一收容腔10a中的第一相变工质受热蒸发形成的蒸汽可以快速的扩散到各个第一散热翅片31的第一气液通道311中,第二收容腔10b中的第二相变工质受热蒸发形成的蒸汽可以快速的扩散到各个第二散热翅片32的第二气液通道321中,充分利用所有的第一散热翅片31、第二散热翅片32进行散热以提高散热效率。同时,多个第一散热翅片31彼此间隔且平行设置,多个第二散热翅片32彼此间隔且平行设置,因此,各个第一散热翅片31和各个第二散热翅片32的外表面可以充分均衡的与环境进行热交换,保证散热翅片组件30的散热效果。从而解决了现有技术中,当热源尺寸较小,因传统散热器的基板10的扩散能力较弱,而没办法利用到整个散热器进行散热的问题。
其中,第一散热翅片31可呈矩形结构,则第一散热翅片31具有形成第一气液通道311的第一内底面312,第一散热翅片31开设有连通第一气液通道311和第一连通孔10e的第三连通孔,即第一气液通道311和第一收容腔10a通过第一连通孔10e和第三连通孔连通,且第三连通孔的孔壁均与第一内底面312、第二连通孔10f相接,使得冷凝后的第一相变工质可以通过第一内底面312、第三连通孔、第一连通孔10e回流到第一收容腔10a中。需要说明的是,第一散热翅片31的形状包括且不局限于此,如,第一散热翅片31的用于形成第一气液通道311的第一内底面312可以设置成斜面、或弧形斜面等,并使得斜面或弧形斜面与第一散热翅片31的第三连通孔的孔壁相接,以便冷凝后的液体可以流经斜面或弧形斜面后回流到第一收容腔10a。
第二散热翅片32可呈矩形结构,则第二散热翅片32具有形成第二气液通道321的第二内底面322,第二散热翅片32开设有连通第二气液通道321和第二连通孔10f的第四连通孔,且第四连通孔的孔壁均与第二内底面322、第二连通孔10f的孔壁相接,使得冷凝后的第二相变工质可以通过第二内底面322、第四连通孔、第二连通孔10f回流到第二收容腔10b中。需要说明的是,第二散热翅片32的形状包括且不局限于此,如,第二散热翅片32的用于形成第二气液通道321的第二内底面322可以设置成斜面、或弧形斜面等,并使得斜面或弧形斜面与第二散热翅片32的第四连通孔的孔壁相接,以便冷凝后的液体可以流经斜面或弧形斜面后回流到第二收容腔10b。
此外,散热翅片组件30通过焊接的方式固定在基板10上,以保证散热翅片组件30与基板10的之间相对稳定。
在一种实施例中,第一散热翅片31开设有与第一气液通道311连通的第一注液孔(图中未示出)。第一注液孔可开设在第一散热翅片31的远离第一收容腔10a的一端,即第一注液孔开设在第一散热翅片31的顶端,从该第一注液孔将第一相变工质注入到第一气液通道311,第一相变工质受重力作用依次流经第一内底面312、第三连通孔、第一连通孔10e后,储存在第一收容腔10a中。
第二散热翅片32开设有与第二气液通道321连通的第二注液孔(图中未示出)。第二注液孔可开设在第二散热翅片32的远离第二收容腔10b的一端,即第二注液孔开设在第二散热翅片32的顶端,从该第二注液孔将第二相变工质注入到第二气液通道321,第二相变工质受重力作用依次流经第二内底面322、第四连通孔、第二连通孔10f后,储存在第二收容腔10b中。
在一种实施例中,基板10开设有与第一收容腔10a连通的第一注液孔(图中未示出),从该第一注液孔将第一相变工质注入到第一收容腔10a内。
基板10还开设有与第二收容腔10b连通的第二注液孔(图中未示出),从该第二注液孔将第二相变工质注入到第二收容腔10b内。
值得一的是,第一散热工位10g和第二散热工位10j可以为多个,多个第一散热工位10g和多个第二散热工位10j均沿所述基板10的宽度方向间隔设置。另外,上述实施例只是针对只包括两个收容腔以及两个散热工位的情况,在其它一些实施例中,热虹吸散热器100还可以有在基板竖直方向上间隔设置的第三收容腔、第四收容腔、以及第五收容腔等等,以及多个第三散热工位、多个第四散热工位、多个第五散热工位等等,多个第三散热工位、多个第四散热工位、多个第五散热工位分别与第三收容腔、第四收容腔、第五收容腔等等对应,可以根据实际需要选择散热工位以及收容腔的数量,以适应不同的散热需求。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种热虹吸散热器,其特征在于,包括:
基板,所述基板至少具有沿竖直方向间隔设置的第一收容腔和第二收容腔,所述第一收容腔填充有第一相变工质,所述第二收容腔填充有第二相变工质;所述基板还具有第一板面,所述第一板面至少设置有多个间隔排布且均与所述第一收容腔对应的第一散热工位和多个间隔排布且均与所述第二收容腔对应的第二散热工位;
散热翅片组件,所述散热翅片组件至少包括与所述第一收容腔对应并设置在所述基板上的第一散热翅片以及与所述第二收容腔对应并设置在所述基板上的第二散热翅片;所述第一散热翅片具有与所述第一收容腔连通的第一气液通道,所述第二散热翅片具有与所述第二收容腔连通的第二气液通道,所述第一气液通道在所述第一板面上的投影至少部分重叠于所述第一收容腔,所述第二气液通道在所述第一板面上的投影至少部分重叠于所述第二收容腔、且部分重叠于所述第一收容腔;在所述基板的竖直方向上,所述第一收容腔与第一所述气液通道错位设置且所述第一气液通道位于所述第一收容腔的上侧,所述第二收容腔与第二所述气液通道错位设置且所述第二气液通道位于所述第二收容腔的上侧;
所述基板沿第一方向至少划分为依次排列的第一部分、第二部分以及第三部分,所述第二收容腔设置在所述第一部分,多个所述第二散热工位沿第二方向间隔设置在所述第一部分,所述第一收容腔设置在所述第二部分,多个所述第一散热工位沿第二方向间隔设置在所述第二部分,其中,所述第一方向与所述第二方向垂直;
所述第一散热翅片设置在所述第三部分并部分延伸至所述第二部分,所述第二散热翅片设置在所述第二部分并部分延伸至所述第一部分。
2.根据权利要求1所述的热虹吸散热器,其特征在于,还至少包括多个第一热源和多个第二热源,多个所述第一热源对应布置在多个所述第一散热工位上,所述第一相变工质的液面高于多个所述第一热源的顶部;
多个所述第二热源对应布置在多个所述第二散热工位上,所述第二相变工质的液面高于多个所述第二热源的顶部。
3.根据权利要求2所述的热虹吸散热器,其特征在于,多个所述第一热源在所述第一板面上的投影均位于所述第一相变工质在所述第一板面上的投影内;
多个所述第二热源在所述第一板面上的投影均位于所述第二相变工质在所述第一板面上的投影内。
4.根据权利要求1所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述基板开设有第一连通孔和第二连通孔,所述第一连通孔连通所述第一气液通道与所述第一收容腔,且所述第一连通孔的靠近所述第一散热工位一侧的孔壁高于所述第一相变工质的液面或与所述第一相变工质的液面齐平;所述第二连通孔连通所述第二气液通道与所述第二收容腔,且所述第二连通孔的靠近所述第二散热工位一侧的孔壁高于所述第二相变工质的液面或与所述第二相变工质的液面齐平。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述基板还具有与所述第一板面相对设置的第二板面,所述第一散热翅片和所述第二散热翅片均设置在所述第二板面上。
6.根据权利要求5所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述热虹吸散热器还包括对应所述收容腔设置的散热件,所述散热件在所述第二板面上。
7.根据权利要求6所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述第二相变工质在所述第一板面上的投影与所述散热件在所述第一板面上的投影至少部分重叠。
8.根据权利要求7所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述散热件为吹胀板翅片或固体翅片。
9.根据权利要求8所述的热虹吸散热器,其特征在于,所述第一散热翅片具有与所述第一气液通道连通的第一注液孔;或,所述基板具有与所述第一收容腔连通的第一注液孔;
所述第二散热翅片具有与所述第二气液通道连通的第二注液孔,或所述基板具有与所述第二收容腔连通的第二注液孔。
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WO2024007969A1 (zh) * | 2022-07-05 | 2024-01-11 | 华为技术有限公司 | 散热器及设备 |
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