CN216532339U - 组合式散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种组合式散热装置，该组合式散热装置包括固体散热组件和TS散热组件，固体散热组件包括固体基板和固体翅片，固体基板具有相背设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面用于安装热源，固体翅片连接于第二侧面，TS散热组件包括TS基板和若干TS散热翅片，TS基板内形成有用于容纳相变工质的收容腔，TS散热翅片内形成有冷凝回流腔，且TS散热翅片固定于TS基板的第四侧面，冷凝回流腔与收容腔连通，TS基板固定于固体基板的安装口，且TS基板的第三侧面显露于固体基板的第一侧面以与热源连接。本申请可以通过TS散热组件对高功率热源进行散热，也可以通过固体散热组件对普通热源进行散热，散热效果好，可靠性好，且成本低。

Description

组合式散热装置

技术领域

本申请涉及电子散热技术领域，具体涉及一种组合式散热装置。

背景技术

随着电子技术和通讯技术的不断发展，对散热器的散热效率的要求也不断提高。以往常见的压铸铝形式的散热器具有良好的可靠性，加工成本低等优势，但是同时由于重量大，散热效率低，难以满足个别高性能、高功率芯片的散热需求。

而热虹吸散热器(Thermosyphon TS)，主要依靠散热器内部的相变工质，通过相变换热和重力循环提高散热器的效率，强化散热效果，但是热虹吸散热器制作工艺复杂、成本高、易损毁等特点也对其广泛使用造成了困难。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种散热效果好、可靠性好、且制造成本低的组合式散热装置。

为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：

本申请提供了一种组合式散热装置，该组合式散热装置包括：

固体散热组件，所述固体散热组件包括固体基板和固体翅片，所述固体基板具有相背设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面用于安装热源，所述固体翅片连接于所述第二侧面；

TS散热组件，所述TS散热组件包括TS基板和若干TS散热翅片，所述TS基板内形成有用于容纳相变工质的收容腔，所述TS散热翅片内形成有冷凝回流腔，所述TS基板具有相背设置的第三侧面和第四侧面，所述TS散热翅片固定于所述第四侧面且所述冷凝回流腔与所述收容腔连通；

所述固体基板上形成有与所述TS基板相适配的安装口，所述TS基板固定于所述安装口，且所述TS基板的第三侧面显露于所述固体基板的第一侧面以与所述热源连接。

在一种具体的实施方式中，所述TS基板包括基体以及盖板，所述基体或所述盖板上凹陷形成有第一凹槽，所述基体与所述盖板互相盖合以遮盖所述第一凹槽形成所述收容腔；

所述基体固定于所述安装口，所述盖板背离所述基体的一侧表面为所述第四侧面。

在一种具体的实施方式中，所述收容腔内设置有若干间隔设置的支撑柱，所述支撑柱形成于所述基体和/或所述盖板上。

在一种具体的实施方式中，所述TS基板的第四侧面形成有若干连通孔，所述冷凝回流腔通过所述连通孔与所述收容腔连通。

在一种具体的实施方式中，所述TS散热翅片包括板体和翅片盖板，所述板体或所述翅片盖板上凹陷形成有第二凹槽，所述板体与所述翅片盖板互相盖合以遮盖所述第二凹槽形成所述冷凝回流腔。

在一种具体的实施方式中，所述冷凝回流腔内设置有若干间隔设置的支撑件，所述支撑件形成于所述板体和/或所述翅片盖板上。

在一种具体的实施方式中，所述冷凝回流腔具有流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述收容腔连通，当所述TS散热翅片固定于所述基体上时，在垂直方向上，所述流体入口位于所述流体出口的上方。

在一种具体的实施方式中，所述组合式散热装置还包括密封圈，所述密封圈设置于所述TS基板与所述安装口的连接处。

在一种具体的实施方式中，所述安装口或所述TS基板设有密封槽，所述密封圈设置于所述密封槽内。

在一种具体的实施方式中，所述TS基板通过螺纹连接的方式连接于所述固体基板的所述安装口上。

在一种具体的实施方式中，环绕所述安装口的周侧形成有台阶，所述TS基板安装到所述安装口上时与所述台阶相抵接。

在一种具体的实施方式中，所述组合式散热装置还包括侧保护挡板，所述第二侧面的相对两侧均设置有所述侧保护挡板，并且所述侧保护挡板的延伸方向与所述TS散热翅片以及所述固体翅片的延伸方向一致。

相比于现有技术，本申请的组合式散热装置结合有固体散热组件和TS散热组件，对于散热需求不高的热源，可以通过固体散热组件散热，对于散热需求较高的热源，可以利用TS散热组件内部工质的相变和蒸汽扩散来传递热量，使该散热装置具有较高的换热功率，解决多热源中高功率热源的散热问题，进而能够满足个别高功率热源的散热要求、散热效果好，也能够保证整体散热装置的成本和可靠性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的热虹吸散热装置的立体图。

图2为本申请实施例提供的热虹吸散热装置的另一视角立体图。

图3为本申请实施例提供的热虹吸散热装置的立体分解图。

图4为本申请实施例提供的TS散热组件的立体分解图。

图5为本申请实施例提供的虹吸散热器的部分立体分解图。

附图标识：

1、固体散热组件；11、固体基板；111、安装口；110、连接孔；112、第一侧面；113、第二侧面；12、固体翅片；2、TS散热组件；21、TS基板；211、基体；212、盖板；213、支撑柱；214、固定通孔；215、连通孔；216、注液孔；22、TS散热翅片；221、板体；222、支撑件；223、翅片盖板；23、密封圈；3、普通热源；4、高功率热源；5、侧保护挡板。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请的实施例公开了一种组合式散热装置，该组合式散热装置包括固体散热组件和TS散热组件，固体散热组件和TS散热组件连接，在散热时，对于散热需求较高的热源，可以通过TS散热组件进行散热，对于散热需求不高的热源，可以通过固体散热组件进行散热，散热效果好、成本低，且能够解决多热源中高功率热源的散热问题。其中，热源是指发热器件，例如芯片。

参照图1至图3所示，图1为本申请实施例提供的组合式散热装置的立体图，图2为本申请实施例提供的组合式散热装置的另一视角立体图，图3为本申请实施例提供的组合式散热装置的立体分解图。固体散热组件1包括固体基板11和固体翅片12，固体基板11具有安装口111、相背设置的第一侧面112和第二侧面113，第一侧面112用于安装热源，固体翅片12可以通过焊接的方式连接于第二侧面113。TS散热组件2包括TS基板21和若干TS散热翅片22，TS基板21与安装口111相适配，且TS基板21内形成有用于容纳相变工质的收容腔，TS基板21具有相背设置的第三侧面和第四侧面，TS散热翅片22内形成有冷凝回流腔。组装时，TS基板21通过螺纹连接的方式连接于安装口111，使TS基板21的第三侧面显露于固体基板11的第一侧面以与热源连接，TS散热翅片22通过焊接的方式固定于TS基板21的第四侧面且冷凝回流腔与收容腔连通。

同时参照图3和图4所示，图4为本申请实施例提供的TS散热组件的立体分解图。TS基板21包括基体211、盖板212和若干个支撑柱213，基体211通过螺纹连接的方式固定于安装口111，且基体211上凹陷形成第一凹槽，盖板212通过卡合的方式与基体211互相盖合以遮盖第一凹槽开成收容腔。盖板212背离基体211的一侧表面为第四侧面，且盖板212背离基体211的一侧开设有连通孔215和注液孔216，也即连通孔215和注液孔216开设于TS基板21的第四侧面，通过注液孔216可以将相变工质注入到收容腔中。若干个支撑柱213间隔设置于收容腔内，在本实施例中，若干个支撑柱213形成于基体211，可以理解，在其他实施例中，若干个支撑柱213也可以形成于盖板212，或者若干个支撑柱213中，部分支撑柱213形成于基体211，部分支撑柱213形成于盖板212。

在本实施例中，基体211上凹陷形成有第一凹槽，且基体211与盖板212互相盖合以遮盖第一凹槽形成收容腔，可以理解，在其他实施例中，也可以是盖板212上凹陷形成第一凹槽，且基体211与盖板212互相盖合以遮盖第一凹槽形成收容腔。

由于固体散热组件1通常由铸铝制成，其与TS散热组件2所选用的材料不相同，不能够通过钎焊的方式进行连接，因此，在本申请中，TS散热组件2采用螺纹连接的方式固定于固体散热组件1。进一步地，TS基板21的周边设置有固定通孔214，安装口111的周边设置有连接孔110，连接孔110的位置与固定通孔214的位置对应设置，通过连接孔110能够对TS基板21进行定位及固定。在组装时，将TS基板21置于安装口111，并使固定通孔214与固体基板11的连接孔110对齐，再将螺丝依次穿过固定通孔214、连接孔110，使TS基板21通过螺纹连接的方式连接于安装口111。

在散热时，将普通热源3(对散热需求不高的热源)设于固体基板11的第一侧面112，将高功率热源4(对散热需求较高的热源)设于TS基板21暴露于安装口111的侧面上，进而使普通热源3的热量通过热传导方式传递到固体基板11，再传递到固体翅片12，并释放至环境中，高功率热源4的热量通过热传导方式传递到TS基板21，再传递到TS散热翅片22，并释放至环境中。

继续参照图4所示，若干个TS散热翅片22沿TS基板21的宽度延伸方向排布，且每个TS散热翅片22均具有一个冷凝回流腔，各冷凝回流腔经连通孔215与收容腔连通。具体地，每个TS散热翅片22的长度沿TS基板21的高度延伸方向延伸，每个TS散热翅片22的宽度沿TS基板21的厚度延伸方向延伸，使得每个TS散热翅片22内的冷凝回流腔的长度沿TS基板21的高度延伸方向延伸，每个TS散热翅片22内的冷凝回流腔的宽度沿TS基板21的厚度延伸方向延伸。各连通孔215沿TS基板21的宽度延伸方向排布，且各连通孔215沿TS基板21的高度延伸方向延伸，使连通孔215呈长条孔形，每个TS散热翅片22内的冷凝回流腔经一个连通孔215与收容腔连通。

进一步地，每个TS散热翅片22包括板体221、翅片盖板223和若干个支撑件222，板体221上凹陷形成有第二凹槽，且板体221与翅片盖板223互相盖合以遮盖第二凹槽形成冷凝回流腔。若干个支撑件222间隔设置于冷凝回流腔内，在本实施例中，若干个支撑件222形成于板体221，可以理解，在其他实施例中，若干个支撑件222也可以形成于翅片盖板223，或者若干个支撑件222中，部分支撑件222形成于板体221，部分支撑件222形成于翅片盖板223。

在本实施例中，板体221上凹陷形成有第二凹槽，且板体221与翅片盖板223互相盖合以遮盖第二凹槽形成冷凝回流腔，可以理解，在其他实施例中，也可以是翅片盖板223上凹陷形成第二凹槽，且板体221与翅片盖板223互相盖合以遮盖第二凹槽形成冷凝回流腔。

进一步地，冷凝回流腔具有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口均与收容腔连通，当TS散热翅片22固定于基体211上时，在垂直方向上，流体入口位于流体出口的上方。

其中，TS散热翅片22可以通过机加焊接的方式制造，也可以通过吹胀的方式制造，或者通过冲压焊接的方式制造，具体制造方式在此不作限定。

为了保证TS基板21与安装口111连接的密封性，该TS散热组件2还包括密封圈23，该密封圈23设置于TS基板21与安装口111的连接处，以使TS基板21能够与固体基板11压紧，保证散热装置内外隔离。在本实施例中，环绕安装口111的周侧形成有台阶，TS基板21安装到安装口111上时与台阶相抵接，通过台阶的设置，以配合固体基板压紧密封圈，进而确保密封效果。进一步地，台阶设有密封槽，密封圈23设置于密封槽内，以通过密封槽固定密封圈23的位置，确保密封效果，参照图5所示。可以理解，在其他实施例中，也可以是TS基板21设有台阶，该台阶设有密封槽，密封圈23设置于密封槽内。

继续参照图3所示，在本实施例中，安装口111位于固体基板11的中部，使TS散热组件2对应地设置于固体基板11的中部。固体翅片12包括第一部分和第二部分，第一部分和所述第二部分分别焊接于固体基板11的第二侧面并位于TS散热翅片组的上下两侧。可以理解，在其他实施例中，TS散热组件2也可以位于固体基板11的顶部，而固体基板11只有下方设有固体翅片12，或者TS散热组件2也可以位于固体基板11的底部，而固体基板11只有上方设有固体翅片12。

在本实施例中，固体翅片12与固体基板11之间、TS散热翅片22与TS基板21之间通过焊接的方式连接在一起，可以理解，在其他实施例中，固体翅片12与固体基板11之间、TS散热翅片22与TS基板21之间也可以通过铆压的方式连接，或者也可以通过铸铝工艺，使基板与翅片一体成型。

该组合式散热装置还包括侧保护挡板5，固体基板11的第二侧面113的相对两侧均设置有侧保护挡板5，并且侧保护挡板5的延伸方向与TS散热翅片22以及固体翅片12的延伸方向一致。进一步地，固体基板11的两侧设有螺纹孔，通过螺纹孔固定侧保护挡板5。本实施例通过侧保护挡板5的设置，可以保护TS散热翅片22及固体翅片12不受来自两侧的外力撞击或砂石，保护散热器结构完整，不会被破坏。

具体实施时，普通热源3的热量可以通过热传导方式传递到固体基板11，再传递到固体翅片12上，通过固体翅片12的外表面与环境换热，将普通热源3的热量释放到环境中。若TS散热组件2工作时，高功率热源4的热量也通过TS基板21传递至收容腔中，收容腔内的工质吸收热量发生沸腾进而产生蒸汽，产生的蒸汽快速通过连通孔215扩散到冷凝回流腔，并在冷凝回流腔的内表面释放热量重新冷凝成液态工质。释放的热量通过TS散热翅片22的外表面与外部环境进行换热，最终将高功率热源4的热量释放到环境之中。同时，冷凝回流腔内冷凝的液态工质，在重力的作用下，重新回到冷凝回流腔的下方，并通过连通孔215回到收容腔，继续循环工作。

本申请中的TS散热组件2充分利用了内部工质的相变和蒸汽扩散来传递热量，使该散热装置具有较高的换热效率，解决多热源中高功率热源的散热问题。同时对于其他散热需求不高的热源，可以采用固体散热组件1进行散热，因此，即能够满足个别高功率热源的散热要求，同时也能够保证整体散热装置的成本和可靠性。

上述实施例中，TS基板21与固体基板11的组装方式，可以是沿固体基板11指向TS基板21的方向，将固体基板11扣合于TS基板21，也可以是沿TS基板21指向固体基板11的方向，将TS基板21扣合于固体基板11，注入收容腔内的工质可以选用R134a R22 R1233zd氟化液等多种。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种组合式散热装置，其特征在于，包括：

固体散热组件，所述固体散热组件包括固体基板和固体翅片，所述固体基板具有相背设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面用于安装热源，所述固体翅片连接于所述第二侧面；

TS散热组件，所述TS散热组件包括TS基板和若干TS散热翅片，所述TS基板内形成有用于容纳相变工质的收容腔，所述TS散热翅片内形成有冷凝回流腔，所述TS基板具有相背设置的第三侧面和第四侧面，所述TS散热翅片固定于所述第四侧面且所述冷凝回流腔与所述收容腔连通；

所述固体基板上形成有与所述TS基板相适配的安装口，所述TS基板固定于所述安装口，且所述TS基板的第三侧面显露于所述固体基板的第一侧面以与所述热源连接。

2.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，所述TS基板包括基体以及盖板，所述基体或所述盖板上凹陷形成有第一凹槽，所述基体与所述盖板互相盖合以遮盖所述第一凹槽形成所述收容腔；

所述基体固定于所述安装口，所述盖板背离所述基体的一侧表面为所述第四侧面。

3.根据权利要求2所述的组合式散热装置，其特征在于，所述收容腔内设置有若干间隔设置的支撑柱，所述支撑柱形成于所述基体和/或所述盖板上。

4.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，所述TS基板的第四侧面形成有若干连通孔，所述冷凝回流腔通过所述连通孔与所述收容腔连通。

5.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，所述TS散热翅片包括板体和翅片盖板，所述板体或所述翅片盖板上凹陷形成有第二凹槽，所述板体与所述翅片盖板互相盖合以遮盖所述第二凹槽形成所述冷凝回流腔。

6.根据权利要求5所述的组合式散热装置，其特征在于，所述冷凝回流腔内设置有若干间隔设置的支撑件，所述支撑件形成于所述板体和/或所述翅片盖板上。

7.根据权利要求2所述的组合式散热装置，其特征在于，所述冷凝回流腔具有流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述收容腔连通，当所述TS散热翅片固定于所述基体上时，在垂直方向上，所述流体入口位于所述流体出口的上方。

8.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，所述组合式散热装置还包括密封圈，所述密封圈设置于所述TS基板与所述安装口的连接处。

9.根据权利要求8所述的组合式散热装置，其特征在于，所述安装口或所述TS基板设有密封槽，所述密封圈设置于所述密封槽内。

10.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，所述TS基板通过螺纹连接的方式连接于所述固体基板的所述安装口上。

11.根据权利要求1所述的组合式散热装置，其特征在于，环绕所述安装口的周侧形成有台阶，所述TS基板安装到所述安装口上时与所述台阶相抵接。

12.根据权利要求1～11任一所述的组合式散热装置，其特征在于，所述组合式散热装置还包括侧保护挡板，所述第二侧面的相对两侧均设置有所述侧保护挡板，并且所述侧保护挡板的延伸方向与所述TS散热翅片以及所述固体翅片的延伸方向一致。

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