本實用新型涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及散熱器。
背景技術(shù):
電子元器件在工作時將發(fā)出大量的熱,如不及時將熱量散發(fā),將造成電子元器件性能下降,并有可能導(dǎo)致該電子元器件使用壽命降低。比如CPU(Central Processing Unit,中央處理器),其內(nèi)部由數(shù)億個微型的晶體管組成,是計算機的運算核心和控制核心。由于CPU集成度較高,器件發(fā)熱量較大,因此需要采用CPU散熱器進行有效熱排散,將CPU溫度控制在安全的運行溫度范圍之內(nèi),以保證計算機穩(wěn)定的運行性能。
散熱器的散熱通過金屬材料吸收CPU的熱量,并通過翅片將熱量散發(fā),并加以水冷、風(fēng)冷等方式加快熱量散發(fā)。根據(jù)傳熱過程所采用傳熱技術(shù)的不同,現(xiàn)有CPU散熱器主要包括高導(dǎo)熱金屬材料散熱器、熱管技術(shù)散熱器和水循環(huán)技術(shù)散熱器。
高導(dǎo)熱金屬材料散熱器采用高導(dǎo)熱金屬材料將CPU熱量傳導(dǎo)至翅片進行排散。僅適用于低熱流密度,熱量傳遞能力小、熱阻高、傳熱速度慢、傳熱距離短,熱量排散面積小、效率低,不存在可靠性及安全性問題,綜合散熱性能差。高導(dǎo)熱金屬材料散熱器只有采用超高導(dǎo)熱性能材料才能達到理想散熱器性能,但現(xiàn)有工程材料無法滿足該需求。
熱管技術(shù)散熱器采用熱管將CPU熱量傳導(dǎo)至翅片進行排散??蛇m用于較低熱流密度,熱量傳遞能力較小、熱阻較低、傳熱速度較快、傳熱距離較短,熱量排散面積較大、效率較高,存在壽命問題、不存在安全性問題,綜合散熱性能一般。熱管技術(shù)散熱器只有采用高性能熱管才能達到理想散熱器性能,但熱管技術(shù)能力無法滿足該需求。
水循環(huán)技術(shù)散熱器采用水循環(huán)系統(tǒng)將CPU熱量傳導(dǎo)至散熱器進行排散??蛇m用于中等熱流密度,熱量傳遞能力中等、熱阻低、傳熱速度快、傳熱距離較長,熱量排散面積大、效率高,存在泵的長壽命問題及水泄露安全性問題,綜合散熱性能較好。水循環(huán)技術(shù)散熱器只有全面解決了泵的高性能、長壽命問題及水泄露安全性問題才能達到理想散熱器性能,但泵技術(shù)能力無法滿足該需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對傳統(tǒng)散熱器的散熱性能較差、可靠性較低、安全性較差的缺陷,提供一種散熱器,能夠有效提高散熱性能,并具有高可靠性、高安全性的特點。
一種散熱器,包括:導(dǎo)熱件、翅片和至少一個導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管呈封閉環(huán)狀設(shè)置,所述導(dǎo)熱管至少部分穿設(shè)于所述導(dǎo)熱件內(nèi),且所述導(dǎo)熱管的外表面與所述導(dǎo)熱件連接,所述導(dǎo)熱管穿設(shè)于所述翅片,且所述導(dǎo)熱管的外表面與所述翅片連接,所述導(dǎo)熱管內(nèi)填充設(shè)置有導(dǎo)熱工質(zhì)。
進一步地,所述導(dǎo)熱管的數(shù)量為多個,多個所述導(dǎo)熱管之間相互平行。
進一步地,所述導(dǎo)熱管的數(shù)量為多個,多個所述導(dǎo)熱管之間相互交錯。
進一步地,所述翅片表面設(shè)置為平面狀。
進一步地,所述翅片表面設(shè)置為凹凸?fàn)睢?/p>
進一步地,所述翅片具有異形面結(jié)構(gòu)。
進一步地,所述翅片數(shù)量為多個,多個所述翅片相互平行。
進一步地,所述導(dǎo)熱管與所述翅片的連接方式是卡接。
進一步地,所述導(dǎo)熱管與所述翅片的連接方式是焊接。
進一步地,所述翅片與所述導(dǎo)熱件相互平行。
本實用新型的有益效果是:導(dǎo)熱件吸收熱量后,通過導(dǎo)熱管將熱量傳遞至翅片,通過翅片將熱量散發(fā),由于導(dǎo)熱管內(nèi)填充的導(dǎo)熱工質(zhì)使得熱量能夠均勻地傳導(dǎo)至翅片,使得多個翅片能夠均勻地吸收并散發(fā)熱量,且導(dǎo)熱工質(zhì)有效提高了導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱性能,進而使得散熱器的散熱性能更佳;另一方面,由于導(dǎo)熱工質(zhì)密封填充在導(dǎo)熱管內(nèi)不易泄漏,且無需額外動力驅(qū)動,從而使得散熱器具有高可靠性和高安全性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為一實施例的散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為另一實施例的散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為另一實施例的散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
如圖1所示,其為本實用新型一較佳實施例的散熱器10,包括:導(dǎo)熱件100、翅片301和至少一個導(dǎo)熱管200,所述導(dǎo)熱管200呈封閉環(huán)狀設(shè)置,所述導(dǎo)熱管200至少部分穿設(shè)于所述導(dǎo)熱件100內(nèi),且所述導(dǎo)熱管200的外表面與所述導(dǎo)熱件100連接,例如,導(dǎo)熱管200貫穿所述導(dǎo)熱件100,例如,導(dǎo)熱件100開設(shè)有通孔(圖未示),導(dǎo)熱管200貫穿該通孔,且導(dǎo)熱管200的表面與該通孔的孔壁連接,例如,該導(dǎo)熱管200沿平行于導(dǎo)熱件100與電子元件連接的表面方向貫穿該導(dǎo)熱件100,例如,該導(dǎo)熱管200與導(dǎo)熱件100卡接,例如,該導(dǎo)熱管200與導(dǎo)熱件100焊接,所述導(dǎo)熱管200穿設(shè)于所述翅片301,且所述導(dǎo)熱管200的外表面與所述翅片301連接,例如,該導(dǎo)熱管200與翅片301卡接,例如,該導(dǎo)熱管200與導(dǎo)熱件100焊接,所述導(dǎo)熱管200內(nèi)填充設(shè)置有導(dǎo)熱工質(zhì)。例如,所述導(dǎo)熱管200與所述翅片301的連接方式是卡接,例如,所述導(dǎo)熱管200與所述翅片301的連接方式是焊接。
使用時,導(dǎo)熱件100緊貼于電子元件表面,如緊貼于CPU表面,能夠快速吸收CPU的熱量,導(dǎo)熱件100吸收熱量后,通過導(dǎo)熱管200將熱量傳遞至翅片301,通過翅片301將熱量散發(fā),由于導(dǎo)熱管200內(nèi)填充的導(dǎo)熱工質(zhì)且使得熱量能夠均勻地傳導(dǎo)至翅片301,使得多個翅片301能夠均勻地吸收并散發(fā)熱量,且導(dǎo)熱工質(zhì)有效提高了導(dǎo)熱管200的導(dǎo)熱性能,進而使得散熱器10的散熱性能更佳;另一方面,由于導(dǎo)熱工質(zhì)密封填充在導(dǎo)熱管200內(nèi)不易泄漏,且無需額外動力驅(qū)動,從而使得散熱器10具有高可靠性和高安全性。
例如,如圖1所示,該導(dǎo)熱件100為塊狀,例如,該導(dǎo)熱件100為板狀,該導(dǎo)熱件100為高導(dǎo)熱性能的金屬材質(zhì)制成,例如,該導(dǎo)熱件100為銅制導(dǎo)熱件100,又如,該導(dǎo)熱件100為鋁制導(dǎo)熱件100,例如,該導(dǎo)熱件100為銅鋁合金導(dǎo)熱件100, 銅鋁合金具有高導(dǎo)熱性能,能夠快速吸收熱量,并傳導(dǎo)至導(dǎo)熱管200。為了提高導(dǎo)熱件100的耐腐蝕性、耐磨性和焊接性,例如,該導(dǎo)熱件100表面設(shè)置有鍍鎳層,例如,在導(dǎo)熱件100表面鍍鎳以形成鍍鎳層,該鍍鎳層具有很高的穩(wěn)定性,能夠有效抵抗酸和堿,具有極強的耐腐蝕性,且其硬度較高,具有良好的耐磨性,從而能夠使得導(dǎo)熱件100的使用壽命得到提高,同時,鍍鎳層可保證導(dǎo)熱管200和翅片301的焊接性,焊接可減小導(dǎo)熱管200和翅片301之間的接觸熱阻,從而能夠使得導(dǎo)熱件100的散熱性能得到提高。
例如,該導(dǎo)熱管200為金屬的導(dǎo)熱管200,例如,該導(dǎo)熱管200為不銹鋼導(dǎo)熱管200,例如,該導(dǎo)熱管200為銅導(dǎo)熱管200,又如,該導(dǎo)熱管200為鈦導(dǎo)熱管200,又如,該導(dǎo)熱管200為鋁合金,該導(dǎo)熱管200同樣具有良好的熱導(dǎo)性能,能夠快速將導(dǎo)熱件100的熱量吸收,并傳遞至翅片301。由于導(dǎo)熱管200內(nèi)填充了導(dǎo)熱工質(zhì),從而使得導(dǎo)熱管200的熱量分布更為均勻,使得熱量能夠均勻地傳遞并散發(fā),例如,該導(dǎo)熱工質(zhì)為R14、1150、R508A、R508B、R503、R116、R23、R13、R744、R170、R744A和R41中的一種或多種,導(dǎo)熱工質(zhì)能顧在導(dǎo)熱管200內(nèi)流通,并傳遞熱量,使得導(dǎo)熱管200的熱量分布更為均勻,一個實施例中,填充于導(dǎo)熱管200內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)設(shè)置為超臨界狀態(tài),例如,填充于導(dǎo)熱管200內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)處于超臨界狀態(tài),處于超臨界狀態(tài)的工質(zhì),溫度及壓力高于其臨界點,擴散性能好,舉例說明,如工質(zhì)R14,在溫度大于-45.64℃、壓力大于3.75MPa情況下,處于超臨界狀態(tài),可利用工質(zhì)良好的擴散性能進行高效的熱量傳遞,從而使得導(dǎo)熱性能更佳,使得導(dǎo)熱管200的導(dǎo)熱效率提高。
在一個實施例中,環(huán)狀的導(dǎo)熱管200的兩端貫穿所述翅片301,例如,該導(dǎo)熱管200為圓環(huán)形,例如,該導(dǎo)熱管200為方形環(huán),又如,該導(dǎo)熱管200為橢圓形環(huán),又如,如圖1和圖2所示,該導(dǎo)熱管200為跑道形環(huán)狀,該導(dǎo)熱管200包括半圓形的第一環(huán)部210和直線型的第二環(huán)部220,例如,第一環(huán)部210為U形,第一環(huán)部210和第二環(huán)部220一體成型,第二環(huán)部220數(shù)量為兩個,第一環(huán)部210的兩端分別于兩個第二環(huán)部220連接,兩個第二環(huán)部220均貫穿所述翅片301,這樣,能夠增加與翅片301的接觸面積,從而提高熱交換效率,使得熱量能夠快速從導(dǎo)熱管200傳遞至翅片301。
在一個實施例中,所述導(dǎo)熱管200的數(shù)量為多個,多個所述導(dǎo)熱管200之間相互平行,例如,多個導(dǎo)熱管200形成的環(huán)形面相互平行,相互平行的導(dǎo)熱管200有利于熱量的均勻散發(fā),在另外的實施例中,如圖1所示,所述導(dǎo)熱管200的數(shù)量為多個,多個所述導(dǎo)熱管200之間相互交錯,例如,多個導(dǎo)熱管200形成的環(huán)形面相互交錯,環(huán)形面相互交錯的導(dǎo)熱管200有利于熱量不規(guī)律地傳遞至翅片301。一個實施例中,散熱器10還包括風(fēng)扇,風(fēng)扇工作時具有送風(fēng)面,該送風(fēng)面對齊于所述翅片301,這樣,通過風(fēng)扇加快翅片301表面的空氣流通速度,進而使得翅片301的散熱效率更高。
為了提高翅片301的散熱效率,在一個實施例中,如圖1所示,所述翅片301表面設(shè)置為平面狀,平面狀的翅片301有利于空氣的快速流通,從而使得熱量能夠快速散發(fā),在另外的實施例中,如圖2所示,所述翅片301表面設(shè)置為凹凸?fàn)?,例如,翅?01表面設(shè)置為波浪狀,例如,如圖3所示,翅片301具有曲面結(jié)構(gòu),這樣,能夠增加翅片301的表面積,從而增加了與空氣的接觸面積,提高翅片301與空氣的熱交換效率,從而提高翅片301的散熱性能。
例如,該翅片301為銅翅片,又如,該翅片301為鋁翅片,在一個實施例中,該翅片301表面設(shè)置有鍍鎳層,例如,在翅片301表面鍍鎳以形成鍍鎳層,該鍍鎳層具有很高的穩(wěn)定性,能夠有效抵抗酸和堿,具有極強的耐腐蝕性,且其硬度較高,具有良好的耐磨性,從而能夠使得翅片301的使用壽命得到提高。同時,鍍鎳層可保證導(dǎo)熱管200和翅片301的焊接性,焊接可減小導(dǎo)熱管200和翅片301之間的接觸熱阻,從而能夠使得導(dǎo)熱件100的散熱性能得到提高。
在一個實施例中,如圖1所示,所述翅片301為方形,例如,所述翅片301為四邊形,又如,所述翅片301為多邊形,例如,所述翅片301為六邊形,而在另外的實施例中,如圖2和圖3所示,所述翅片301具有異形面結(jié)構(gòu),例如,該異形面為不規(guī)則面,值得一體的是,分子的熱運動是不規(guī)則運動,熱量的傳遞方向也是不規(guī)律的,因此,不規(guī)則的異形結(jié)構(gòu)有利于熱量不規(guī)律的散發(fā),從而使得熱量在翅片301分布的更為均勻,進一步提高了翅片301的散熱性能。
為了進一步提高散熱器10的散熱性能,在一個實施例中,如圖1所示,所述翅片301數(shù)量為多個,多個所述翅片301相互平行。例如,多個翅片301相互間隔堆疊,并分別與導(dǎo)熱管200固定連接,多個翅片301呈塔狀堆疊,例如,所述翅片301與所述導(dǎo)熱件100相互平行,例如,所述翅片301與所述導(dǎo)熱件100相互垂直。
例如,所述導(dǎo)熱管200沿垂直于所述翅片301的方向穿設(shè)于多個所述翅片301,例如,所述翅片301之間等距設(shè)置,這樣,多個翅片301之間堆疊且間隔設(shè)置,使得散熱面積更大,有利于熱量的散發(fā),進而進一步提高了散熱器10的散熱性能。在本實施例中,導(dǎo)熱管200的當(dāng)量直徑為6mm,導(dǎo)熱管為不銹鋼材質(zhì)制成,導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱工質(zhì)為R508A,翅片301為鋁合金制成,在本實施例中,導(dǎo)熱管200為跑道環(huán)形,該跑道環(huán)形的兩個直線型的第二環(huán)部220均貫穿塔狀的翅片301,從而增加了導(dǎo)熱管200與翅片301的接觸面積,提高了熱交換效率。
在一個實施例中,如圖2所示,多個所述翅片301堆疊形成第一翅片組310和第二翅片組320,所述第一翅片組310和所述第二翅片組320相間隔,所述導(dǎo)熱管200穿設(shè)于所述第一翅片組310和所述第二翅片組320,例如,第一翅片組310和第二翅片組320相互平行,例如,第一翅片組310包括多個翅片301,多個翅片301呈塔狀堆疊,且間隔設(shè)置,例如,第二翅片組320包括多個翅片301,多個翅片301呈塔狀堆疊,且間隔設(shè)置,在本實施例中,導(dǎo)熱管200為跑道環(huán)形,該跑道環(huán)形導(dǎo)熱管200的兩個直線型的第二環(huán)部220分別貫穿第一翅片組310和第二翅片組320,在本實施例中,導(dǎo)熱管200的直徑為8mm,導(dǎo)熱管為銅制成,導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱工質(zhì)為R1150,翅片301為銅制成,這樣,導(dǎo)熱管200的熱量能夠分別傳遞至第一翅片組310和第二翅片組320,提高了散熱面積,使得散熱性能更佳,且由于第一翅片組310和第二翅片組320相互隔離,從而避免了熱量集中,使得熱量能夠分散,進一步提高散熱效率。
在一個實施例中,如圖3所示,多個所述翅片301堆疊形成內(nèi)部具有空心結(jié)構(gòu)的筒狀翅片組330,所述導(dǎo)熱管200沿所述筒狀翅片組330的軸向穿設(shè)于所述筒狀翅片組330,且與所述筒狀翅片組330連接,在本實施例中,導(dǎo)熱件100平行于筒狀翅片組330的軸向,且導(dǎo)熱件100設(shè)置于翅片組330的外側(cè),在本實施例中,導(dǎo)熱管200的直徑為6mm,導(dǎo)熱管為不銹鋼材質(zhì)制成,導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱工質(zhì)為R744A,翅片301為鋁合金制成,例如,導(dǎo)熱件100設(shè)置于翅片組330的圓周外側(cè),例如,每一所述翅片301呈中部具有空心結(jié)構(gòu)的環(huán)狀,多個所述翅片301堆疊呈圓筒狀的翅片組330,例如,多個翅片301相互平行并呈圓筒狀地堆疊成翅片組330,多個所述導(dǎo)熱管200沿圓筒狀的翅片組330的軸向貫穿每一翅片301,且多個所述導(dǎo)熱管200均與每一所述翅片301連接這樣,使過翅片301的熱量不僅能夠散發(fā)至翅片組330的圓周外側(cè),翅片301的熱量還能通過翅片組330的中部散發(fā),例如,風(fēng)扇的送風(fēng)面對齊于翅片組330的中部,例如,風(fēng)扇的送封面朝向翅片組330中部的空心結(jié)構(gòu),使得熱空氣能夠沿著翅片組330的軸向快速被吹出,從而進一步提高散熱器10的散熱性能。
為了進一步提高翅片組330的散熱性能,進一步地,請再次參見圖3,所述筒狀翅片301外側(cè)具有螺旋結(jié)構(gòu),例如,每一所述翅片301的外側(cè)具有異形結(jié)構(gòu),例如,每一環(huán)形翅片301的外側(cè)具有異形結(jié)構(gòu),這樣,使得堆疊而成的筒狀翅片301的外側(cè)具有螺旋結(jié)構(gòu),有利于筒狀翅片組330外側(cè)的空氣螺旋式運動,有利于熱空氣的排放,進一步提高散熱器10的散熱效果。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。