CN102889817A - 散热器转接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于与散热器一起使用的转接器，所述散热器包括用于接触热源的基座和从所述基座延伸的多个伸出部。转接器本身包括基座和从基座突出的结构体。该结构体设置成与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。

Description

散热器转接器

技术领域

本发明涉及用于散热器的转接器。

背景技术

散热器是众所周知的在许多行业中用于冷却产生高温的其他装置的设备。术语“散热器”通常用来描述将在固体设备内产生的热通过对流传递到流体的任何部件或装置，流体例如为液体或空气。散热器用于制冷系统和空调系统中，也用来冷却包括计算机中央处理单元(CPU’s)和其他处理器的许多电子器件和光电器件。

图1示出典型的散热器100。散热器100包括基座102和从基座102向外突出的散热片104。在图1示出的散热器100中，散热片104从基座102的上表面基本垂直地突出。每个散热片104相对较薄，使得多个散热片104能够以相邻散热片104之间具有间隙的方式设置在基座102的上表面上。每个散热片104包括彼此相对的第一和第二基本平坦的大表面。图1中的大表面基本是矩形。

不同于图1中示出的散热器的其他构造是众所周知的。例如，散热器中的散热片可以不从基座基本垂直地突出。替代地，散热片可以以不同的角度突出，以形成扩口形或扇形的散热片排列。可替代地或另外地，多个针状部可用于替代图1中示出的基本平面的散热片。总之，散热器中散热片或针状部的目的是在给定体积内形成尽可能大的表面区域。该表面区域用于从散热器向周围流体的热传递。

在工作中，散热器的基座设置为接触作为热源并且产生高温的设备，热量从该设备被导离。基座可设置为与热源直接物理接触。可选择地，导热胶或导热脂可被添加在散热器的基座上，以提高其热性能。热被引导离开热源进入基座内并穿过散热器的散热片。然后，所述热能够通过对流从散热器传送到周围的流体。散热片的增大的表面区域促进热向周围流体的传递。此外，通过对流向周围流体的热传递可以通过在散热器周围特别是在散热器的散热片之间的间隙中的流体的流动被增强。例如可利用风扇来推动散热器的散热片之间的流体。

虽然现有散热器被广泛地应用并且在冷却热产生装置方面非常有用，但是，现有散热器局限于通过热对流进行冷却。在不对现有散热器的基本设计进行重大改变的情况下，散热器不能以任何其他冷却模式工作。很难将包括散热器的冷却系统构造为在不更换散热器的情况下以不同的工作模式使用。因此，限制了传统散热器的许多适合的应用。

例如，传统散热器不适合用于下述环境中，在该环境中空气用于提供包含微粒(木头、石头、纤维等等)的“强制空气冷却”，因为随着时间的推移，这些微粒可能阻塞使空气循环的风扇和散热器的散热片，降低了散热器的效率。传统散热器通常也不适合用于下述环境中，在该环境中需要高度的防水、气体防护或防尘，因为这需要将散热器安装在密封外壳中，这限制了供给至散热器的冷空气的供应，因此降低了散热器的效率。

发明内容

在此描述发明。

根据一个方面，提供一种用于与散热器一起使用的转接器，所述散热器包括用于接触热源的基座和从所述基座延伸的多个伸出部。转接器自身包括基座和从基座突出的结构体，其中，该结构体设置成与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。优选地，转接器上的结构体的至少一个表面可以与散热器上的伸出部的表面直接接触，以便能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。该结构体可包括从转接器的基座延伸的突出部、散热片或针状部。可替代地，该结构体可以为带有位于其中的凹部或槽的基本的实体，散热器上的伸出部可以插入到所述凹部或槽内。转接器可以将其从散热器收集的热通过许多不同的热传递方式传送到另一个位置或冷却系统。

根据一个方面，提供一种用于热源的冷却系统。该冷却系统包括散热器，散热器包括用于接触热源并引导热远离热源的基座以及从散热器的所述基座延伸的多个伸出部。冷却系统还包括转接器，转接器包括基座和从基座突出的结构体，其中，转接器上的结构体设置成与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。

根据另一个方面，提供一种转接散热器的方法，所述散热器包括用于接触热源的基座和从该基座延伸的多个伸出部。该方法包括将转接器装配至散热器，其中，该转接器包括基座和从所述基座突出的结构体。当转接器装配到散热器上时，转接器上的结构体与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。然后，可以利用任何合适的热传递技术来引导热远离转接器。

根据另一个方面，提供一种将热传递远离热源的方法。该方法包括使散热器与热源接触，所述散热器包括用于接触热源的基座和从所述基座延伸的多个伸出部。该方法还包括将转接器装配至散热器，其中，转接器包括基座和从所述基座突出的结构体，其中，将转接器装配至散热器包括使转接器上的结构体与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从散热器向转接器的热传递。可选择地，该方法还可包括使在散热器与转接器接触时转接器的远离热源的基座与外部部件接触。该外部部件可以是冷却设备。

附图说明

现在将关于以下附图描述实施方式和示例，其中：

图1示出现有散热片式散热器的示例；

图2示出用于与图1中散热器结合使用的散热器转接器的示例；

图3示出与散热器相连的图2的转接器；

图4示出与散热器相连的图2的转接器的平面图。

具体实施方式

在概述中提供用于与散热器一起使用的转接器。特别地，转接器可以与散热片式散热器一起使用。转接器与散热器配合，以使得热能够通过传导从散热器传递到转接器内。优选地，转接器的至少一个表面应该直接接触散热器的表面，以能够实现这种传导。增大转接器直接接触散热器的表面区域的尺寸，可增大转接器与散热器之间的热传递的程度。转接器具有可包括散热片或其他突出部的结构体，散热片或其他突出部插入到比如为散热器上的散热片的伸出部之间的间隙内，以使得热能够从这些伸出部传送到转接器内。

转接器的物理构造主要由与其一起使用的散热器的物理尺寸和形状来决定。转接器必须能够与散热器配合，优选地，应当能够将转接器和散热器锁定在一起。转接器在其远离与散热器接触的热源的远端具有基座。优选地，基座的最外表面是基本平坦的。这种设置使得转接器能够连接到其他外部部件，例如其他冷却设备。转接器还可以包括内置的冷却或热传递部件，例如充液管。

关于附图可更好地理解本文中公开的散热器转接器。如上在背景技术部分中所述，图1示出典型的现有散热片式散热器100。图2示出与和散热器一起使用的转接器200对准的这种散热器。

图2中示出的转接器200包括基座202和从基座202延伸的一系列散热片或其他突出部204。在图2示出的转接器中，突出部204从基座202的表面基本垂直地延伸。每个突出部204在横截面上基本是矩形并且相对较薄，突出部204具有彼此相对的两个大表面，与以上关于已知散热器100所述的散热片104相似。因为图2中示出的转接器200用于与现有散热片式散热器一起使用，例如图1中示出的散热片式散热器，转接器中的突出部204的厚度应该理想地被设定为装配在散热器100中的相邻散热片104之间的间隙内。从示出与散热器100相连的转接器200的图3和4中可加深对此的理解。

转接器200可包括适当地设定尺寸和间隔开的足够的突出部204，以装配在散热器100中的散热片104之间的每隔一个的间隙内，如图2至4中所示。散热器100与转接器200之间的这种“每隔一个”的散热片设置使得当散热器100的散热片104从转接器接收接近的突出部204时散热片104能够轻微地移动。可替代地，转接器200可以具有足够的突出部204，以便装配在散热器100中的散热片104之间的每个间隙内或者仅装配在一些间隙内。

一个实施方式中的突出部204提供转接器200与散热器100之间的摩擦配合，以确保良好的表面区域接触。只要在散热器100与转接器200之间确保充分的表面区域接触，以使转接器200对于给定的情况能够从散热器100传导足够的热，就可采用突出部204的任何合适的构形。

转接器200可以如图2所示地与散热器100的散热片对准，并且如图3和4所示地插入到散热器100内以形成配合连接。散热器100和转接器200结合以形成冷却系统。

根据一个实施方式，当转接器200与散热器配合时，转接器200不会占据散热器的散热片之间的所有间隙，以便仍然有一些空间，用于空气或其他流体流过冷却系统。这使得冷却系统至少部分地利用对流进行冷却，并且，因此不完全依赖热从散热器100向转接器200的传导以便将热引导远离散热器100。

转接器200上的突出部204的表面应当尽可能紧密地装配在散热器的相应的散热片104上，由此热从散热器被传导到转接器200内。转接器200上的突出部204的形状和定向也应当与散热器的散热片104的形状和定向尽可能紧密地匹配，使得转接器200与散热器能够容易地装配在一起，并且使得大的共用表面区域被提供用于热从散热器的散热片104向转接器200的突出部204的传导。

转接器200应当设计成为与其一起使用的散热器提供尽可能大的接触表面，以最大化通过传导从散热器向转接器200的热传递。例如，如图4中所示，图2和3中示出的转接器200为散热器的每个散热片104提供三个接触表面，热经由这些接触表面能够通过传导从散热器传送到转接器200内。

如图3中所示，转接器200可以通过任何合适的装置，例如螺栓206，固定到散热器100上。连接的方法应当优选为临时的，即可逆的，而不是永久的，使得转接器200在适用于某些应用时可被装配至现有散热器，并且在其他时候从散热器上移除，而不需要对任一设备进行任何重大改变。根据一个实施方式，螺钉用于将转接器200固定到散热器上，其中，螺钉的螺纹在插入期间可以在散热器的散热片的壁中形成螺纹。

除上述的突出部204之外，图2至4中示出的转接器200包括基座202。突出部204中的每一个均终止在基座202处，因此从散热器传导到转接器200内的大多数热将被导向基座202。如图4中所示，理想地，基座202应当具有基本平坦的外表面，基本平坦的外表面与突出部204延伸的表面相对。所述基本平坦的表面用作转接器200与例如为冷却设备的外部部件之间的接触的平坦表面。或者可在转接器200与冷却设备之间形成另一种类型的物理连接。例如，冷却设备可为水冷散热器、气冷板或“冷板”冷却设备。如本领域中已知的，这种冷却设备不能用于与传统散热器直接接触，例如图1中示出的仅通过对流向流体传递热的散热器。然而，如果转接器200，例如图2至4中示出的转接器，用于与传统散热器结合，位于散热器和冷气设备的中间，这些冷却设备(和其他部件)可以成功地用于与传统散热器结合，而不必永久地改变散热器或冷却设备本身的设计。因此，转接器增加了散热器的有效性以及可使用散热器的应用范围。

除能够连接外部冷却设备用于由此导出热之外，转接器200可以包括内置部件以处理去除转接器200从散热器收集的热。根据一个实施方式，一个或更多个导管嵌入转接器200内。所述导管可以包含能够经过导管流出转接器200的液体或其他流体，从而从转接器去除热。转接器200内的导管的设置也可为气体压缩系统的一部分，以提供由于流体相变的冷却。导管内的从液体到气体的相变的能量需求有效地从转接器吸走热。

对于待冷却的产品必须包含在密封外壳内的情况，散热器转接器可以提供向外壳的外部的物理冷却“桥”，在外壳的外部可提供空气、液体或其他冷却介质的更多的供应。

转接器200可由任何合适的材料或材料的组合来制造。材料应提供良好的热导率。例如，转接器可包括铝、铜、其他含铁或非含铁金属或玻璃。

上述以及在图2至4中示出的特别的转接器是冷板转接器，其设计成与图1中示出的散热片式散热器装配，该散热片式散热器具有大致以直角从散热器的基座延伸的基本矩形的散热片。然而，根据结合散热器的其他设计的相同原理，其他转接器可被设计并且可以操作。例如，如果散热器具有从其基座突出的扩口形或不规则地成角度的散热片，则转接器的突出部的尺寸、形状和定向可适当地构造成匹配扩口形或不规则地成角度的散热片，使得突出部较好地装配在相邻散热片之间的间隙内，并且具有与散热片共用的大量表面区域，以提供用于将热从散热器传导到转接器的热接触表面。相似地，如果散热器包括另一种类型的伸出部，例如从基座延伸的针状部，转接器可包括适当地设定尺寸和成形的突出部以匹配这些伸出部。例如，可提供圆柱形突出部，散热器的针状部可插入到圆柱形突出部内，用于将热从散热器传导到转接器。可替代地，转接器可以包括带有位于其中的沟或槽的实体块，散热器的伸出部可以插入到所述沟或槽内。

如上所述，转接器的基座可以以任意适当的方式装配至或者可另外地接触外部部件，例如另一个冷却设备。例如，导管或其他管道可用于将热从转接器200传递到别处的空气冷却散热器、水冷系统、冷凝气体系统或任何其他合适的冷却设备。因此，传统散热器(在和转接器200一起使用时)可以更加通用。例如，取代利用强迫风冷用于在所采用的空气包含随着时间的过去而可能阻塞散热片并且因此降低散热器的效率的微粒的环境中冷却传统散热器的是，转接器可以配合在散热器的散热片之间的间隙内并且用于将热引导远离散热器，而不需要在散热器的周围迫压填充微粒的空气。当需要将散热器安装在密封外壳中，在需要高度防水、气体防护或防尘的环境中，限制了供给至散热器的冷空气的供应，因此降低了散热器的效率，转接器可以利用传导代替对流，将热从散热器移除并将其传送到别处，而不更换现有散热器。

因此，能够看到，转接器对更新依赖传统散热器的现有冷却系统是非常有用的，并且使得现有冷却系统更加有用和有效，而不必更换散热器。因此，转接器是避免对现有系统产生物理损坏的成本有效的解决方案。也可以结合新型散热器便利地制造转接器，因此，提高了散热器的潜在可用性。根据待使用的转接器的特别的应用或环境，转接器可以包括内部冷却部件和/或可以连接到外部冷却部件，从而以任何合适的方式将热引导远离散热器和相关热源。因此，转接器使得包括散热器的现有设备能够用于更广的环境。

虽然上面已经给出了使用散热器的一些具体示例，但是本文中描述的转接器可以与散热器结合使用，用于必须将热传递远离热源的任何适当的应用。转接器可为任何合适的尺寸、形状和构造，以便与散热器物理地配合并且满足由此传递热的需要。转接器可与协作的散热器一起被设计、制造和/或供应，或可对现有散热器进行改装。通过实现热从传统散热器的传导而不是依赖对流，并且通过以不需要现有散热器的永久改变的简单直接的方式来这样做，通过转接器提供非常有用和实用的解决方案。

Claims (19)

1.一种用于与散热器一起使用的转接器(200)，所述散热器包括用于接触热源的基座和从所述基座延伸的多个伸出部，其中，所述转接器(200)包括：

基座(202)；以及

从所述基座(202)突出的结构体(204)；

其中，所述结构体(204)设置成与散热器上的一个或更多个伸出部配合，以能够通过传导实现从所述散热器向所述转接器(200)的热传递。

2.根据权利要求1所述的转接器(200)，其中，所述结构体(204)包括从所述转接器(200)的所述基座(202)延伸的多个突出部。

3.根据权利要求2所述的转接器(200)，其中，所述突出部(204)包括散热片。

4.根据权利要求3所述的转接器(200)，其中，所述散热片(204)的横截面为基本矩形。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的转接器(200)，其中，所述突出部(204)从所述基座(202)的表面基本垂直地延伸。

6.根据权利要求2至4中的任一项所述的转接器(200)，其中，所述突出部(204)以扩口形布置从所述基座(202)的表面延伸。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的转接器(200)，其中，所述结构体(204)的至少一个表面设置成接触从散热器的所述基座延伸的所述多个伸出部的至少一个表面，以能够实现从所述散热器向所述转接器(200)的热传导。

8.根据权利要求2至7中的任一项所述的转接器，其中，所述突出部(204)中的至少一个设置成装配在散热器上的相邻伸出部之间的间隙内，以提供所述散热器与所述转接器(200)之间的配合装配。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的转接器(200)，其中，所述转接器还包括内置冷却部件。

10.根据权利要求9所述的转接器(200)，其中，所述内置冷却部件包括填充流体的管道。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的转接器(200)，其中，所述基座(202)设置成连接至外部冷却部件，用于从所述转接器(200)向所述外部冷却部件的热传递。

12.一种用于热源的冷却系统，所述冷却系统包括：

散热器(100)，所述散热器(100)包括用于接触热源的基座(102)和从所述基座(102)延伸的多个伸出部(104)；以及

根据权利要求1至11中的任一项所述的转接器(200)，所述转接器(200)与所述散热器(100)配合接触。

13.一种转接散热器(100)的方法，所述散热器(100)包括用于接触热源的基座(102)和从所述基座(102)延伸的多个伸出部(104)，其中，所述方法包括将转接器(200)装配到所述散热器(100)上，所述转接器(200)包括基座(202)和从所述基座(202)突出的结构体(204)，其中，所述装配包括使所述转接器(200)上的所述结构体(204)与所述散热器(100)上的一个或更多个伸出部(104)配合，以能够通过传导实现从所述散热器(100)向所述转接器(200)的热传递。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，使所述转接器(200)上的所述结构体(204)与所述散热器(100)上的一个或更多个伸出部(104)配合的所述步骤包括使所述结构体(204)的至少一个表面与所述多个伸出部(104)的至少一个表面接触。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述转接器(200)上的所述结构体(204)包括多个突出部，并且，使所述结构体(204)与所述散热器(100)上的一个或更多个伸出部(104)配合的所述步骤包括将所述多个突出部中的至少一个插入到所述散热器(100)上的相邻伸出部(104)之间的间隙内。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个突出部(204)的尺寸和形状设定为使得当所述突出部(204)被插入到所述散热器(100)上的相邻伸出部(104)之间的所述间隙内时，所述突出部(204)的上表面与所述散热器(100)的所述基座接触。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述至少一个突出部(204)的尺寸和形状设定为使得当所述突出部(204)被插入到所述散热器(100)上的相邻伸出部(104)之间的所述间隙内时，所述突出部(204)的侧表面与所述散热器(100)上的所述相邻伸出部(104)中的一个的侧表面接触。

18.根据权利要求13至17中的任一项所述的方法，还包括将所述转接器(204)连接至外部冷却部件，用于将热从所述转接器(200)传递到所述外部冷却部件。

19.基本如本文中所述或如在附图中所示的转接器、冷却系统、设备或方法。

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