CN103591819A - 一种整体式热管散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式热管散热器，能够有效地解决大功率电子设备中高发热密度元器件的散热问题。该热管散热器由平板热管与热管散热器集合而成，平板热管与热管散热器的内部空间互相联通，热管工质及其蒸汽在两者之间自由移动并传递热量；平板热管的前后面板外侧用于安装发热元器件，内侧具有毛细槽，内部具有贯穿前后面板的加强筋提供元器件打孔安装，顶部具有连接座，用于安装固定热管散热器，连接座上的热管安装孔大小与热管散热器的热管相适应；热管散热器由传热热管与套片式散热翅片组成，也可以采用一系列热管壁与散热翅片一体化成型的螺旋翅片热管。相比传统的电子设备散热装置，该热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、重量轻等优势。

Description

一种整体式热管散热器

技术领域

本发明涉及一种整体式热管散热器，具体涉及一种将平板热管与翅片式热管散热器集成为整体的热管散热器，能够有效地解决大功率电子设备中高发热密度元器件的散热问题。 

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，电子设备的功率和发热量都日益增大，对电子设备的散热提出了越来越高的要求，尤其是大功率变压器、LED组件和激光发生器组件等设备，其大功率发热元器件的局部发热功率极大，传统的散热装置难以满足其散热需求，一旦电子元器件的温度过高，就会提前老化，缩短使用寿命，甚至导致电子设备直接烧毁。对于此类热源集中的大功率设备，通常只能采用平板热管、回路热管或者循环散热系统等装置来及时带走热量，但是这些装置通常结构和传热路径比较复杂，系统重量和体积较大，不利于移动平台上的应用，尤其是一些对系统重量和体积限制较为严格的应用环境和场合。 

发明内容

本发明的目的是针对热源集中的大功率电子设备，提供一种散热效率高、结构紧凑、质量轻的散热装置，尤其适用于航空航天设备、地面移动平台等对系统质量和体积有严格限制的应用场合。 

本发明所要解决的第一个技术问题是为热源集中的大功率电子设备提供一种散热效率高、结构紧凑、质量轻的散热装置。 

为解决以上技术问题，本发明的技术解决方案为： 

将平板热管（1）与具有翅片散热端的热管散热器（2）集成在一起，形成一种整体式的热管散热器，其特征在于：平板热管与热管散热器的内部空间互相联通，热管工质及其蒸汽可以在两者之间自由移动并传递热量。其中平板热管（1）的前后两侧平面（101、102）用于安装电子设备等发热元器件，顶部具有连接座（103），用于安装固定热管散热器，连接座上的热管安装孔大小与热管散热器的热管相适应。 

所述平板热管（1）的前后面板（101、102）内表面加工有一系列的毛细吸液槽（107），不仅增加平板热管与热管工质的换热面积，而且起到毛细吸液芯的作用，可以使热管工质更好地分布在平板热管内表面。 

所述热管散热器（2）是通过热管传递热量，具有高肋化比翅片的散热器，可以由传热热管与套片式散热翅片组成，也可以是热管壁与螺旋翅片为一体化加工成型的螺旋翅片热管。 

本发明所要解决的另一个技术问题是平板热管表面电子元器件安装不便和结构强度限制平板热管的尺度。 

为解决以上技术问题，本发明的技术解决方案为： 

平板热管（1）内部具有一系列加强筋（104）提高结构强度，解决了平板热管尺度受限的问题。同时该加强筋与一侧热管面板（101）是一体加工成型的，在另一侧面板（102）上具有对应的孔，两侧面板装配后，在加强筋端面与另一侧面板（102）配合处焊接形成平板热管的封闭工质空间，因此在加强筋上打安装孔不会对平板热管的密封造成破坏，从而解决了在平板热管表面的电子元器件安装问题。 

本发明的技术效果和优势是： 

1.本发明提供的整体式热管散热器，由于将平板热管与具有高肋化比翅片的热管散热器集成在一起，其内部空间也相互联通，热管工质在平板热管的吸热端吸热汽化后，以工质蒸汽的形式直接快速流动到热管散热器的散热翅片段，因此最大限度地缩短了传热路径和热阻，大大提高了该装置的散热效率；同时在平板热管内表面加工毛细槽道不仅增加了换热面积，也改善了液态工质在平板热管内的分布，同样提高了整体式热管散热器的散热效率。 

2.本发明将平板热管与具有高肋化比翅片的热管散热器集成在一起，不仅省去了中间传热环节的附属设备，而且使得结构更加紧凑，平板热管和热管散热器本身也有所简化，因此能够大大降低散热系统的质量和体积，有利于航空航天设备、地面移动平台等对系统质量和体积有严格限制等场合的应用。 

3.本发明在平板热管内具有特殊结构的加强筋，同时解决了提高结构强度和平板热管表面电子设备安装不便的问题，可以在加强筋打孔安装电子设备同时不破坏平板热管密封性。 

附图说明

图1是本发明提供的整体式热管散热器的结构示意图，图2是与平板热管侧面相平行的整体式热管散热器竖直剖面结构示意图，图3为整体式热管散热器的水平剖面结构示意图，图4为与平板热管侧面相垂直的整体式热管散热器竖直剖面结构示意图。 

以上各图中的标示说明如下：1为平板热管，101为平板热管面板（含边框和加强筋（104）），102为另一侧平板热管面板，103为连接座，104为平板热管内部加强筋，105为整体热管散热器安装孔，106为整体热管散热器的工质灌注管，107为平板热管内侧毛细槽道，2为具有高肋化比翅片的热管散热器（以螺旋翅片热管为例）。 

具体实施方式

下面结合说明书附图列举典型的整体式热管散热器为例说明本发明的具体实施方式，然而实例仅为参考和说明之用，并非用来对本发明的应用范围加以限制。 

图1～4所示为本发明技术方案其中一种实施方式：平板热管1由含边框和加强筋（104）的一侧面板（101）、另一侧面板（102）和顶部连接座（103）焊接而成，一侧面板（101）内部有5条分布的加强筋，另一侧面板（102）上有5个与加强筋截面对应的槽。 

热管散热器（2）由10根底部开放的螺旋翅片热管组成，在连接座（103）上有10个与螺旋翅片热管相对应的安装孔，将螺旋翅片热管装入安装孔并焊接后，形成平板热管与螺旋翅片热管内部的空间相联通的整体工质空间。 

连接座（103）顶部具有一个凹槽，内部有一个用于安装灌注管的孔，将灌注管装入孔内并焊接后，在整体式热管散热器内部充装适量的热管工质后，将灌注管焊死，并折弯入连接座顶部凹槽中。 

平板热管两侧具有4个安装孔（105）用于整体式热管散热器在电子设备内的安装固定；顶部连接。 

Claims (6)

1.一种整体式热管散热器，其特征在于：包括平板热管（1）与热管散热器（2），平板热管与热管散热器的内部空间互相联通，热管工质及其蒸汽可以在两者之间自由移动并传递热量。

2.如权利要求1所述的整体式热管散热器，其特征进一步在于：所述平板热管（1）的前后两侧平面用于安装电子设备等发热元器件，顶部具有连接座，用于安装固定热管散热器，连接座上的热管安装孔大小与热管散热器的热管相适应。

3.如权利要求1所述的整体式热管散热器，其特征进一步在于：所述平板热管（1）的前后面板的内侧具有一系列的毛细吸液槽。

4.如权利要求1所述的整体式热管散热器，其特征进一步在于：所述平板热管内部具有贯穿上下面板，用于打孔安装元器件的加强筋。

5.如权利要求1所述的整体式热管散热器，其特征进一步在于：所述热管散热器（2）包括传热热管与套片式散热翅片。

6.如权利要求1所述的整体式热管散热器，其特征进一步在于：所述热管散热器（2）由一系列螺旋翅片热管组成，热管壁与螺旋翅片为一体化加工成型。

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