用于高功率密度的熱管散熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于高功率密度的熱管散熱器。公開(kāi)了一種散熱器，其包含冷卻板、多個(gè)熱管和多個(gè)翅片。冷卻板具有大致垂直布置且適于熱聯(lián)接于熱源的第一表面。多個(gè)熱管中的各個(gè)具有大致垂直布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段。多個(gè)翅片熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于高功率密度的熱管散熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散熱器，并且特別地涉及具有多個(gè)熱管的散熱器裝置，每個(gè)熱管具有單一彎曲部。

【背景技術(shù)】
[0002]電子半導(dǎo)體裝置(諸如大規(guī)模集成電路、穩(wěn)壓器、電流切換裝置、高速或高電流電路和其它類(lèi)似裝置)產(chǎn)生可損害它們的操作的一定量的熱。因此，合乎需要的是，充分冷卻半導(dǎo)體裝置以將半導(dǎo)體裝置的操作溫度保持在預(yù)定溫度處或低于預(yù)定溫度。
[0003]通常，為了冷卻半導(dǎo)體裝置，將由半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生的熱遠(yuǎn)離裝置傳輸并且消散。許多技術(shù)用于從半導(dǎo)體裝置傳輸并消散熱。作為實(shí)例，熱管已經(jīng)用于從半導(dǎo)體裝置移除熱，并且翅片已經(jīng)與熱管一起用于將傳輸?shù)臒嵯⒅量諝狻?br> [0004]熱管是通過(guò)包含在熱管中的流體的蒸發(fā)和冷凝而傳輸熱的封閉式管。更明確地，熱管包括位于熱源(即，半導(dǎo)體裝置)附近的蒸發(fā)器區(qū)段和定位成遠(yuǎn)離熱源的冷凝器區(qū)段。來(lái)自熱源的熱導(dǎo)致位于蒸發(fā)器區(qū)段中的流體蒸發(fā)。接著，蒸汽移動(dòng)至冷凝器區(qū)段，因此將由熱源產(chǎn)生的熱傳輸至冷凝器區(qū)段。
[0005]熱管的冷凝器區(qū)段通常構(gòu)建成與一系列金屬翅片熱接觸。冷凝器區(qū)段中的蒸汽的熱傳輸?shù)匠崞校渲?，翅片的較大表面積有助于將熱消散到空氣中。散熱器還已經(jīng)使用吹風(fēng)機(jī)來(lái)在翅片之上吹動(dòng)空氣以進(jìn)一步有助于消散過(guò)程。隨著蒸汽的熱消散，蒸汽變涼并冷凝。冷凝的流體接著傳輸回到蒸發(fā)器區(qū)段以再次被加熱。蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)繼續(xù)，因此傳輸和消散由熱源產(chǎn)生的熱，并且由此冷卻熱源。然而，關(guān)于散熱器的熱管的使用并不是沒(méi)有困難的。
[0006]為了冷卻產(chǎn)生大量的熱的半導(dǎo)體裝置(例如，功率晶體管)，使用包含熱管的散熱器已經(jīng)是不合需要的。為了傳輸并消散大量的熱，使用了更多熱管和更大和/或更多的翅片。將各個(gè)熱管與其自身的一組翅片聯(lián)接將產(chǎn)生不容許的大型裝置。因此，為了減小散熱器的尺寸，多個(gè)熱管聯(lián)接于同一組翅片。為了有效地消散熱，熱管均聯(lián)接于翅片的不同區(qū)域。然而，先前的嘗試已經(jīng)導(dǎo)致了具有帶有復(fù)雜幾何形狀的熱管和/或翅片的散熱器。熱管的幾何形狀上的復(fù)雜性(諸如多個(gè)彎曲部和/或復(fù)合彎曲部)增加了散熱器的制造成本。
[0007]因此，對(duì)于產(chǎn)生大量的熱的半導(dǎo)體裝置，存在對(duì)使用熱管的改進(jìn)的散熱器的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種散熱器。散熱器包括冷卻板、多個(gè)熱管以及多個(gè)翅片。冷卻板具有大致垂直布置且適于熱聯(lián)接于熱源的第一表面。多個(gè)熱管中的各個(gè)具有大致垂直布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段。多個(gè)翅片熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種適于熱聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)熱源的散熱器布置。散熱器布置包括設(shè)置為彼此相鄰的多個(gè)散熱器。多個(gè)散熱器中的各個(gè)包括冷卻板、多個(gè)熱管以及多個(gè)翅片。冷卻板具有大致垂直布置且適于熱聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)熱源中的至少一個(gè)的第一表面。熱管中的各個(gè)具有大致垂直布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段。多個(gè)翅片熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)包括電子熱源和一個(gè)或更多個(gè)散熱器。一個(gè)或更多個(gè)散熱器熱聯(lián)接于電子熱源，并且適于使由電子熱源產(chǎn)生的熱消散。一個(gè)或更多個(gè)散熱器均包括冷卻板、多個(gè)熱管和多個(gè)翅片。冷卻板具有大致垂直布置且適于熱聯(lián)接于電子熱源的第一表面。多個(gè)熱管中的各個(gè)具有大致垂直布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段。多個(gè)翅片熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0011]一種散熱器，包括:冷卻板，其具有大致沿第一方向布置且適于熱聯(lián)接于熱源的第一表面；多個(gè)熱管，熱管中的各個(gè)具有大致沿第一方向布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在關(guān)于正交于第一方向的第二方向的斜面處的冷凝器區(qū)段，以及將蒸發(fā)器區(qū)段聯(lián)接于冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段；以及多個(gè)翅片，其熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0012]優(yōu)選地，多個(gè)熱管中的第一熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有第一長(zhǎng)度，并且多個(gè)熱管中的第二熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有第二長(zhǎng)度，其中，第一長(zhǎng)度和第二長(zhǎng)度不同。
[0013]優(yōu)選地，相鄰熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有不同長(zhǎng)度。
[0014]優(yōu)選地，單一彎曲區(qū)段僅具有單一筆直彎曲部。
[0015]優(yōu)選地，在熱管中的各個(gè)中，冷凝器區(qū)段關(guān)于第二方向在大約5-45度的范圍內(nèi)傾斜。
[0016]優(yōu)選地，在熱管中的各個(gè)中，冷凝器區(qū)段關(guān)于第二方向在大約5-20度的范圍內(nèi)傾斜。
[0017]優(yōu)選地，多個(gè)熱管中的各個(gè)的蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段為大致筆直的。
[0018]優(yōu)選地，多個(gè)熱管的蒸發(fā)器區(qū)段彼此平行延伸，并且多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段彼此平行延伸。
[0019]優(yōu)選地，多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段彼此間隔開(kāi)。
[0020]優(yōu)選地，第一方向是垂直的，并且第二方向是水平的。
[0021]優(yōu)選地，冷卻板駐留在外殼內(nèi)，并且多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段駐留在所述外殼之外。
[0022]優(yōu)選地，多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段直接暴露于室外空氣冷卻。
[0023]優(yōu)選地，熱源包括一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體裝置。
[0024]優(yōu)選地，一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體裝置包括一個(gè)或更多個(gè)絕緣柵雙極晶體管。
[0025]一種散熱器布置，其適于熱聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)熱源，散熱器布置包括:設(shè)置為彼此相鄰的多個(gè)散熱器，各個(gè)散熱器包括:冷卻板，其具有大致沿第一方向布置且適于熱聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)熱源中的至少一個(gè)的第一表面；多個(gè)熱管，熱管中的各個(gè)具有大致沿第一方向布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在關(guān)于正交于第一方向的第二方向的斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段；以及多個(gè)翅片，其熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0026]優(yōu)選地，對(duì)應(yīng)于多個(gè)散熱器中的各個(gè)的冷卻板的第一表面為大致共面的。
[0027]優(yōu)選地，多個(gè)散熱器包括第一散熱器和第二散熱器，并且在第一散熱器與第二散熱器之間，冷卻板、熱管或翅片的至少一個(gè)特性是不同的。
[0028]優(yōu)選地，包含在第二散熱器中的翅片的密度大于包含在第一散熱器中的翅片的密度。
[0029]優(yōu)選地，包含在第二散熱器中的多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段的長(zhǎng)度和翅片的數(shù)量大于包含在第一散熱器中的多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段的長(zhǎng)度和翅片的數(shù)量。
[0030]優(yōu)選地,基于預(yù)期的熱負(fù)載，在第一散熱器與第二散熱器之間，冷卻板、熱管或翅片的至少一個(gè)特性是不同的。
[0031]優(yōu)選地，散熱器布置進(jìn)一步包括:橫跨多個(gè)散熱器的冷卻板附接的導(dǎo)熱部件。
[0032]優(yōu)選地，第一方向是垂直的，并且第二方向是水平的。
[0033]一種系統(tǒng)，包括:電子熱源；一個(gè)或更多個(gè)散熱器，其熱聯(lián)接于電子熱源并適于使由電子熱源產(chǎn)生的熱消散，一個(gè)或更多個(gè)散熱器均包括:冷卻板，其具有大致沿第一方向布置且適于熱聯(lián)接于電子熱源的第一表面；多個(gè)熱管，熱管中的各個(gè)具有大致沿第一方向布置且熱聯(lián)接于冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在關(guān)于正交于第一方向的第二方向的斜面處的冷凝器區(qū)段，以及聯(lián)接蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段；以及多個(gè)翅片，其熱聯(lián)接于多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
[0034]優(yōu)選地，系統(tǒng)進(jìn)一步包括:外殼，其構(gòu)造成大致包圍電子熱源和一個(gè)或更多個(gè)散熱器的蒸發(fā)器區(qū)段，其中，一個(gè)或更多個(gè)散熱器的冷凝器區(qū)段在外殼之外延伸。
[0035]優(yōu)選地，系統(tǒng)進(jìn)一步包括:吹風(fēng)機(jī)，其適于在一個(gè)或更多個(gè)散熱器中的至少一個(gè)的多個(gè)翅片之上吹動(dòng)空氣。
[0036]優(yōu)選地，熱聯(lián)接于電子熱源的一個(gè)或更多個(gè)散熱器是通過(guò)導(dǎo)熱構(gòu)件而熱聯(lián)接于電子熱源的多個(gè)散熱器，該導(dǎo)熱構(gòu)件設(shè)置在對(duì)應(yīng)于多個(gè)散熱器的冷卻板與電子熱源之間。
[0037]優(yōu)選地，第一方向是垂直的，并且第二方向是水平的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的散熱器的立體圖；
[0039]圖2是圖1中所示的散熱器的側(cè)視圖；
[0040]圖3是圖1中所示的散熱器的端視圖；
[0041]圖4是根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的熱管的側(cè)視圖；
[0042]圖5和6是根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的散熱器布置的立體圖；以及
[0043]圖7是包括根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的散熱器的系統(tǒng)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例
[0044]如本文中使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“該”包括多個(gè)參照物，除非上下文另外明確地指示。如本文中使用的，聲明兩個(gè)或更多個(gè)部件或構(gòu)件“聯(lián)接”將意味著部件直接或間接連結(jié)或一起操作，間接即通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)中間部件或構(gòu)件，只要聯(lián)結(jié)發(fā)生。如本文中使用的，“直接聯(lián)接”意味著兩個(gè)元件與彼此直接接觸。如本文中使用的，“固定聯(lián)接”或“固定”意味著當(dāng)相對(duì)于彼此維持固定方位時(shí)兩個(gè)構(gòu)件聯(lián)接成以便作為整體移動(dòng)。如本文中采用的，用語(yǔ)“數(shù)量”將意味著I或大于I的整數(shù)(即，多個(gè))。
[0045]本文中使用的方向短語(yǔ)，諸如，例如且不限于頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及其衍生詞，涉及圖中所示的元件的方位并且不局限于權(quán)利要求除非在此明確地?cái)⑹觥?br> [0046]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)施的散熱器5的示例性實(shí)施例的立體圖。圖2和3分別是圖1中示出的散熱器5的側(cè)視和端視示意圖。圖4是適于在圖1-3中示出的散熱器5中使用的示例性熱管20的側(cè)視示意圖。
[0047]參考圖1-3，散熱器5包括多個(gè)翅片10、多個(gè)熱管20以及至少一個(gè)冷卻板30。熱管20均包括蒸發(fā)器區(qū)段26、彎曲區(qū)段24和冷凝器區(qū)段22 (參見(jiàn)圖4)。如圖1_3所示，蒸發(fā)器區(qū)段26大致垂直布置并且連接于冷卻板30。熱管20還包括相對(duì)于水平面傾斜且延伸穿過(guò)多個(gè)翅片10的冷凝器區(qū)段22。通過(guò)單一筆直彎曲區(qū)段24連接每個(gè)熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26和冷凝器區(qū)段22。
[0048]蒸發(fā)器區(qū)段26和冷凝器區(qū)段22均為大致筆直的管道件。在示例性實(shí)施例中，熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26彼此平行延伸，并且熱管20的冷凝器區(qū)段22彼此平行延伸。彎曲區(qū)段24包括具有單一筆直彎曲部的管道件。如本文中使用的，用語(yǔ)“單一筆直彎曲部”意味著具有大致恒定半徑且不具有大致扭曲部和歪曲部的單一彎曲部。每個(gè)熱管20的幾何形狀具有最小的復(fù)雜度。
[0049]多個(gè)熱管20熱聯(lián)接于冷卻板30。盡管圖1-3示出了熱聯(lián)接于冷卻板30的16個(gè)熱管20，但本發(fā)明不限于此。設(shè)想，在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，大于2的任何數(shù)量的熱管20可熱聯(lián)接于冷卻板30。
[0050]相鄰熱管20的垂直冷凝器區(qū)段26具有不同長(zhǎng)度。就此而言，相鄰熱管20的冷凝器區(qū)段22彼此間隔開(kāi)，并且延伸穿過(guò)翅片10的不同區(qū)域。如圖1所示，熱管20橫跨翅片10的區(qū)域伸展。與其中熱管20延伸穿過(guò)翅片10的相同區(qū)域的構(gòu)造相比，使熱管20延伸穿過(guò)翅片10的位置展開(kāi)增加了翅片10在使熱管20的熱消散方面的效率。
[0051]熱管20的冷凝器區(qū)段22關(guān)于水平面以角度27傾斜(參見(jiàn)圖4)。例如且不限于，角度27可在大約5-40度，或優(yōu)選為大約5-20度的范圍內(nèi)。
[0052]如圖1-3所示，熱管20的冷凝器區(qū)段26和冷卻板30大致垂直布置。然而，將認(rèn)識(shí)到，熱管20的冷凝器區(qū)段22和冷卻板30還可關(guān)于垂直軸線(xiàn)傾斜。
[0053]如圖1-3所示，熱管20插入到冷卻板30的上表面中。然而，設(shè)想，在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，熱管20可以以熱聯(lián)接它們的任何合適方式連接于冷卻板30。在實(shí)施例中，冷卻板30可包括內(nèi)腔室(例如蒸汽腔室)，并且熱管20可聯(lián)接于冷卻板30的上表面，并且與冷卻板30的內(nèi)腔室流體連接。此外，設(shè)想，熱管20可通過(guò)例如且不限于焊接、軟釬焊或通過(guò)使用合適的導(dǎo)熱粘合劑而附接于冷卻板30。
[0054]翅片10彼此間隔開(kāi)。翅片10的數(shù)量、間距、尺寸和/或厚度可不同。例如，翅片10的數(shù)量、間距、尺寸和/或厚度可基于翅片10的不同區(qū)域的預(yù)期熱負(fù)載而優(yōu)化。
[0055]冷卻板30適于與熱源熱聯(lián)接(參見(jiàn)圖7)。冷卻板30可以以諸如但不限于通過(guò)導(dǎo)熱粘合劑的任何合適方式與熱源熱聯(lián)接。
[0056]圖4是根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性熱管20的側(cè)視示意圖。圖4中所示的熱管20容易地適合于在圖1-3中所示的散熱器5中使用。例如，圖1-3中所示的熱管20除熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26的長(zhǎng)度不同之外是相似的。
[0057]熱管20操作成通過(guò)在熱管20中所包括的液體的蒸發(fā)和冷凝而將來(lái)自蒸發(fā)器區(qū)段26的熱傳輸至冷凝器區(qū)段22。更具體地，當(dāng)加熱熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26時(shí)，液體蒸發(fā)成蒸汽。蒸汽移動(dòng)至冷凝器區(qū)段22，其中其冷卻和冷凝。接著，液體在重力的幫助下移動(dòng)回到蒸發(fā)器區(qū)段26。蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)將熱能從熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26傳輸至冷凝器區(qū)段22。熱聯(lián)接于冷凝器區(qū)段22的翅片10有助于使熱從冷凝器區(qū)段22消散。熱管20還可包括形成在熱管20的內(nèi)部上的毛細(xì)部以幫助將冷凝的液體移動(dòng)至蒸發(fā)器區(qū)段26。
[0058]冷凝器區(qū)段22關(guān)于水平面以角度27傾斜，以便利用重力來(lái)有助于使冷凝的液體返回至蒸發(fā)器區(qū)段26。如本文中其它地方提到的，角度27可例如且不限于在5-40度，和優(yōu)選為5-20度的范圍內(nèi)。
[0059]圖5和圖6示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的散熱器的布置。首先參照?qǐng)D5，多個(gè)散熱器101、102和103布置在一起，以便使熱從一個(gè)或更多個(gè)熱源消散。如圖5所示，散熱器101、102和103均包括冷卻板30、附接于冷卻板30的多個(gè)熱管20，以及附接于熱管20的冷凝器區(qū)段的多個(gè)翅片10。散熱器101、102和103與圖1-3中所示的散熱器5相似。然而，散熱器101、102和103的特性是不同的。例如，散熱器101和103具有相似的特性，但是散熱器102具有比散熱器101和103更高密度的熱聯(lián)接于熱管20的冷凝器區(qū)段的翅片10 (即每單位長(zhǎng)度更多的翅片)，因此使散熱器102能夠消散比散熱器101或103更大量的熱。
[0060]繼續(xù)參照?qǐng)D5，散熱器101、102和103布置成使得它們各自的冷卻板30共面并且彼此相鄰。共面布置使多個(gè)冷卻板30能夠容易地?zé)崧?lián)接于熱源(諸如許多IGBT)。此外，導(dǎo)熱部件(諸如且不限于金屬件)可橫跨散熱器101、102和103的冷卻板30附接，以便將散熱器101、102和103附接于彼此并且將散熱器101、102和103熱聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)熱源。
[0061]參照?qǐng)D6，多個(gè)散熱器201、202和203布置在一起，以便使熱從一個(gè)或更多個(gè)熱源消散。在圖6中所示的實(shí)施例中，散熱器201和203彼此相似并且均包括冷卻板30、與冷卻板30熱聯(lián)接的多個(gè)熱管20，以及與熱管20的冷凝器區(qū)段熱聯(lián)接的多個(gè)翅片10。除了散熱器202使用具有比熱管20更長(zhǎng)的冷凝器區(qū)段的熱管120之外，散熱器202與散熱器201和203相似。此外，散熱器202包括比散熱器201和203數(shù)量更多的翅片10。具有更長(zhǎng)冷凝器區(qū)段和更多數(shù)量的翅片10的熱管120使散熱器202能夠消散比散熱器201或203更多的熱。
[0062]在圖5和圖6中所示的實(shí)施例包括布置在一起的多個(gè)散熱器時(shí)，當(dāng)改變聯(lián)接于熱管的冷凝器區(qū)段的翅片的密度，或者改變熱管的冷凝器區(qū)段的長(zhǎng)度和聯(lián)接于熱管的冷凝器區(qū)段的翅片的數(shù)量時(shí)，散熱器的其它特性(諸如、例如且不限于在每個(gè)散熱器中使用的熱管的數(shù)量或每個(gè)散熱器的尺寸)可在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)改變。
[0063]每個(gè)散熱器的特性可基于例如且不限于預(yù)期熱負(fù)載而決定。例如，如果預(yù)見(jiàn)熱源或熱源的布置將在中心區(qū)域處提供更高熱負(fù)載并且在外區(qū)域處提供更低熱負(fù)載，則可使用將更高的熱消散提供給中心區(qū)域的散熱器的布置，諸如例如圖5和圖6中所示的布置。當(dāng)圖5和圖6的實(shí)施例可在熱源或多個(gè)熱源的中心區(qū)域中消散更高的熱負(fù)載時(shí)，在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，散熱器可布置有確定成消散各種熱負(fù)載的變化的特性。
[0064]圖7示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的原理的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括散熱器5,與以上所述的關(guān)于圖1-3的散熱器5相同的散熱器5包括熱管20、冷卻板30和翅片10。然而，圖5-6中所示的實(shí)施例中的散熱器布置還可適用于在圖7中所示的系統(tǒng)中使用。系統(tǒng)另外包括外殼100、吹風(fēng)機(jī)110、導(dǎo)熱粘合劑120、電路板130和熱源140。
[0065]如圖7所示，熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26主要布置在外殼100之內(nèi)，并且熱管20的冷凝器區(qū)段22主要布置在外殼100之外。利用該布置，緊密鄰近熱管20的蒸發(fā)器區(qū)段26的熱源140可與外部環(huán)境隔離。
[0066]吹風(fēng)機(jī)110適于橫跨翅片10吹動(dòng)空氣。與僅通過(guò)自然對(duì)流操作的散熱器5相比，包括吹風(fēng)機(jī)110增大了由翅片10消散的熱的量。在圖7中所示的實(shí)施例中，吹風(fēng)機(jī)110設(shè)置在翅片10之下。然而，設(shè)想，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，吹風(fēng)機(jī)110可設(shè)置在任何適合位置處以在翅片10之上吹動(dòng)空氣。此外，設(shè)想，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可省略吹風(fēng)機(jī)110。
[0067]在圖7中所示的實(shí)施例中，熱源140利用導(dǎo)熱粘合劑120熱聯(lián)接于冷卻板30。然而，在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，熱源140可以以熱聯(lián)接熱源140和冷卻板30的任何合適方式聯(lián)接于冷卻板30。
[0068]熱源140可為產(chǎn)生熱的任何類(lèi)型的裝置，諸如且不限于產(chǎn)生大量熱的半導(dǎo)體裝置。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱源140是絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。然而，將認(rèn)識(shí)到，熱源140可為產(chǎn)生熱的各種不同半導(dǎo)體裝置或其它裝置。
[0069]在權(quán)利要求中，置于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記將不解釋為限制權(quán)利要求。詞語(yǔ)“包括”或“包含”不排除除了權(quán)利要求中所列出的那些之外的元件或步驟的存在。在列舉了若干器件的裝置權(quán)利要求中，這些器件中的若干個(gè)可由一個(gè)或同一硬件物品實(shí)施。元件之前的詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)此類(lèi)元件的存在。在列舉了若干器件的任何裝置權(quán)利要求中，這些器件中的若干個(gè)可由一個(gè)或同一硬件物品實(shí)施。僅是一事實(shí)的是，在相互不同的從屬權(quán)利要求中所敘述的某些元件并不指示這些元件不可組合使用。
[0070]盡管出于例示的目的，已經(jīng)基于當(dāng)前被認(rèn)為是最實(shí)際且優(yōu)選的實(shí)施例而詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是將理解，此類(lèi)細(xì)節(jié)僅出于該目的，并且本發(fā)明并不限于公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反地，意圖涵蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和等同布置。例如，將理解，本發(fā)明設(shè)想，在可能的程度上，任何實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)特征可與任何其它實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)特征組合。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱器，包括: 冷卻板，其具有大致沿第一方向布置且適于熱聯(lián)接于熱源的第一表面； 多個(gè)熱管，所述熱管中的各個(gè)具有大致沿所述第一方向布置且熱聯(lián)接于所述冷卻板的蒸發(fā)器區(qū)段、布置在關(guān)于正交于所述第一方向的第二方向的斜面處的冷凝器區(qū)段，以及將所述蒸發(fā)器區(qū)段聯(lián)接于所述冷凝器區(qū)段的單一彎曲區(qū)段；以及多個(gè)翅片，其熱聯(lián)接于所述多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述多個(gè)熱管中的第一熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有第一長(zhǎng)度，并且所述多個(gè)熱管中的第二熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有第二長(zhǎng)度，其中，所述第一長(zhǎng)度和所述第二長(zhǎng)度不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，相鄰熱管的蒸發(fā)器區(qū)段具有不同長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述單一彎曲區(qū)段僅具有單一筆直彎曲部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，在所述熱管中的各個(gè)中，所述冷凝器區(qū)段關(guān)于所述第二方向在大約5-45度的范圍內(nèi)傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱器，其特征在于，在所述熱管中的各個(gè)中，所述冷凝器區(qū)段關(guān)于所述第二方向在大約5-20度的范圍內(nèi)傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述多個(gè)熱管中的各個(gè)的蒸發(fā)器區(qū)段和冷凝器區(qū)段為大致筆直的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述多個(gè)熱管的蒸發(fā)器區(qū)段彼此平行延伸，并且所述多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段彼此平行延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述多個(gè)熱管的冷凝器區(qū)段彼此間隔開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述第一方向是垂直的，并且所述第二方向是水平的。
【文檔編號(hào)】F28D15/02GK104132568SQ201410213260
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】D·F·奧皮拉, S·法特謝爾 申請(qǐng)人:通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司