專利名稱：散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種散熱器，尤其是一種適合大功率發(fā)熱元件散熱的散 熱器。
背景技術(shù)：
隨著電子、電力技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著集成電路的集成度大幅度 提高，各種電子元器件的運行速度及輸出功率正在大幅度增長，但是其發(fā)熱 量也在隨之增加。以計算機為例，CPU芯片三十年內(nèi)其集成度提高了近兩萬倍，其產(chǎn)生的 熱流量已經(jīng)達到了 70W/ci^的程度，同樣，顯卡芯片的發(fā)熱量也呈階梯狀增長。 對于廣泛4吏用的臺式計算機的CPU芯片和顯卡芯片，普通的翅片型散熱器已 難以滿足要求，電子元器件的散熱問題已成為制約電子設(shè)備游運行速度及輸 出功率的重要問題之一。眾所周知，計算機工作的可靠性及壽命與其核心芯片工作溫度有著密切 的關(guān)系，而芯片的集成度越高、功率越大，其產(chǎn)生的熱量就越高，如果不能 及時將這些熱量散去，計算機工作的可靠性就會大幅度降低，甚至出現(xiàn)無法 正常工作運行的現(xiàn)象。對于計算機開發(fā)研究機構(gòu)來說，如果不能有效的解決 芯片以及其他電子元器件在工作中產(chǎn)生的熱量，就無法研制出速度更快、功 率更高、體積更小的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。目前，已經(jīng)有一些技術(shù)方案將熱管引入電子元件的散熱器中，但是現(xiàn)有 的熱管散熱器的^J支術(shù)方案往往存在一些缺陷1、無法真正實現(xiàn)熱源與熱管之間熱量的傳導(dǎo)，通常會在熱源和熱管之間設(shè)置安裝熱管的基座，熱量先傳遞給基座，基座再二次傳遞熱管，這種技術(shù) 方案增大了熱源和熱管間的熱阻，熱量并不能直接由熱管傳導(dǎo)出去，熱管良好的導(dǎo)熱功能沒有發(fā)揮出來；2、 熱管的排列形式使熱管中存在液體工作介質(zhì)無法循環(huán)的死角，則該熱 管死角處的導(dǎo)熱效果受到極大的限制，也會影響到熱管的整體導(dǎo)熱效果；3、 熱管所承受的工質(zhì)相變內(nèi)部擠壓力大，且因為熱管傳導(dǎo)管壁較薄，所 以當(dāng)熱管傳導(dǎo)管內(nèi)部尺寸空間較大時，其強度差，易變形，熱管傳導(dǎo)管外側(cè) 設(shè)置的支撐結(jié)構(gòu)難以滿足熱管所需的支撐要求，所以限制了熱管散熱器的尺 寸，無法適應(yīng)散熱量較大而導(dǎo)熱面積較小熱源的散熱需求。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種散熱器，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的散熱器導(dǎo) 熱能力差，熱管傳導(dǎo)管易變形，存在導(dǎo)熱循環(huán)死角，致使散熱效果差的問題， 提高熱管散熱器的散熱效果。為實現(xiàn)本實用新型的目的，提供了一種熱管散熱器，包括用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量的基座，該基座內(nèi)部具有空腔，并且 該基座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與所述基座的空腔相連通；用于傳導(dǎo)和散發(fā)基座傳導(dǎo)的熱量的回形散熱管，該回形散熱管的每一個 管口與所述基座上的通孔相連接，該回形散熱管內(nèi)的空腔與所述基座的空腔 相導(dǎo)通；用于增加散熱面積強化換熱的散熱鰭片，連接在所述回形散熱管的管壁 夕卜側(cè) 所述基座外側(cè)具有吸熱端面，用于貼附熱源。所述吸熱端面對應(yīng)的基座 的空腔內(nèi)側(cè)具有翅片或凸凹筋，用于提高與吸熱端面對應(yīng)的基座的機械強度 并增加接觸面積以強化換熱。所述底座的縱向截面形狀為矩形或梯形或三角 形或多邊形。所述的基座的空腔內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)。所述回形散熱管的空腔內(nèi)設(shè)有支撐加強筋板，用于增加散熱管的機械強 度，防止散熱管的高壓下形變。。所述回形散熱管橫向截面的形狀為矩形或 圓形或類矩形。所述通孔的形狀為矩形或圓形或類矩形。所述回形散熱管一體成型。所述散熱鰭片是金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，該波浪形散熱鰭片的縱截面呈連續(xù)的"U"形或"V"形或圓弧形或直線形。由以上技術(shù)方案可知，本實用新型采用在基座內(nèi)設(shè)置空腔，直接將基座 設(shè)計為熱管的蒸發(fā)段，并且將散熱管的形狀設(shè)置為回形的技術(shù)手段，克服了 現(xiàn)有熱管散熱器的傳導(dǎo)熱阻大、導(dǎo)熱能力低，導(dǎo)熱縱向延展效果差，且存在 導(dǎo)熱循環(huán)死角的技術(shù)問題，從而提高了熱管散熱器的散熱效果，并且可適用 于發(fā)熱元件的熱源面積小、熱流密度高且散熱空間狹長的散熱情況。下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細(xì)描述。


圖l為本實用新型散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型散熱器的側(cè)面剖4見圖；圖3為本實用新型散熱器的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型散熱器回形散熱管的截面示意圖之一；圖5為本實用新型散熱器回形散熱管的截面示意圖之二；圖6為本實用新型散熱器回形散熱管的截面示意圖之三；圖7為本實用新型散熱器回形散熱管的截面示意圖之四；圖8為本實用新型散熱器再一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型散熱器再一實施例的縱向截面圖；圖10為本實用新型散熱器的又一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實用新型基座散熱器的基座的一個縱向截面圖；圖12為本實用新型基座散熱器的基座的另一個縱向截面圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，分別為本實用新型散熱器立體結(jié)構(gòu)示意圖，和側(cè)面 剖視圖，該熱管散熱器包括基座1，用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量， 該基座1內(nèi)部具有空腔10，并且該基座1上設(shè)有四個通孔11，通孔11與基 座1的空腔10相連通；兩個回形散熱管2，回形散熱管2的每一個管口分別 與基座1上的一個通孔11的孔口相連接，該回形散熱管2內(nèi)的空腔20與基 座1的空腔10相導(dǎo)通，用于傳導(dǎo)和散發(fā)基座l傳導(dǎo)的熱量；散熱鰭片3,連 接在回形散熱管2的管壁外側(cè)，用于增加散熱面積強化換熱?；?可以采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料，例如鋁或者銅或鐵等金屬或 合金制成，基座1的外側(cè)具有吸熱端面12,用于與熱源貼附，在吸熱端面12 對應(yīng)的基座1的空腔10內(nèi)側(cè)可以i殳置有翅片或者凸凹筋?；?的空腔10 內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)14。而如圖3所示，為本實用新型散熱器的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖，在回形散 熱管2的空腔20內(nèi)設(shè)有加強筋21，用于增加回形散熱管2的機械強度，防 止回形散熱管2在高壓下形變，這樣在回形散熱管2內(nèi)部形成了單獨的導(dǎo)熱 通路，如圖4-圖7所示，為本實用新型散熱器回形散熱管的截面示意圖，這 樣加設(shè)有加強筋的回形管的截面可以是各種形狀，當(dāng)然不限于此。與工質(zhì)14 相接觸的空腔IO內(nèi)側(cè)表面的點或平面，當(dāng)然不限于此。并且可以在吸熱端面12對應(yīng)的基座1的空腔IO內(nèi)側(cè)具有翅片或凸凹筋， 用于提高與吸熱端面12對應(yīng)的基座1的機械強度并增加與工質(zhì)14的接觸面 積以強化換熱，而且回形散熱管2橫向截面的形狀可以為矩形或圓形或類矩 形，由此通孔的形狀也為矩形或圓形或類矩形。而散熱鰭片3是金屬箔片連 續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，波浪形散熱鰭片的縱截面可以呈連續(xù) 的"U，，形或"V"形或圓弧形或直線形，本實施例為直線形，當(dāng)然不限于此。在本實施例的技術(shù)方案中，基座l為立方體，空腔10的形狀為與基座1相適應(yīng)的立方體；通孔ll在基座l表面上的孔口形狀為矩形，且矩形軸線相 互平行；回形散熱管2豎直設(shè)置在基座1上，回形散熱管2的橫向截面形狀 為矩形，與通孔11的形狀相同，而且回形散熱管2的縱向截面形狀為倒U型， 有兩段管體相互平行。本實施例熱管散熱器的具體工作過程是首先，將基座1的空腔10內(nèi)抽 成真空，然后充入遇熱汽化、遇冷凝結(jié)的液體工質(zhì)或固態(tài)工質(zhì)14。在使用時， 將基座1的吸熱端面12貼合安裝在熱源上，熱源所產(chǎn)生的熱量通過吸熱端面 12傳導(dǎo)到基座1，因為基座1內(nèi)有空腔10，而且空腔10內(nèi)填充有工質(zhì)14, 因此基座1將熱能橫向拉伸，基座1將熱源的熱量傳導(dǎo)給空腔10內(nèi)的工質(zhì) 14,工質(zhì)14汽化蒸發(fā)進入回形散熱管2，由回形散熱管2將熱能縱向拉伸， 回形散熱管2與周圍介質(zhì)(例如空氣)進行熱交換，而且回形散熱管2將大 部分熱量傳導(dǎo)給與其壁面連接的散熱鰭片3上，通過散熱鰭片3與周圍介質(zhì) 進行熱交換。熱交換后，回形散熱管2內(nèi)的工質(zhì)冷凝回流到基座1的空腔10 內(nèi)。由此在基座1的空腔10和回形散熱管2內(nèi)形成了液體或固態(tài)工質(zhì)14的 相變循環(huán)運動。因為工質(zhì)由液態(tài)或固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)后，體積增大數(shù)倍，所以基座1和回形 散熱管2內(nèi)的壓力增加，因為回形散熱管2內(nèi)設(shè)置有加強筋21，因此可以很 好的防止扁狀的回形散熱管2的形變。現(xiàn)有技術(shù)通常認(rèn)為在熱管外側(cè)增加翅 片或其他支撐結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對熱管的有效支持，但是從熱管的工作原理來看， 引起熱管變形的力來自熱管內(nèi)部，熱管受到內(nèi)部壓力的擠壓，設(shè)置在外側(cè)的 支撐結(jié)構(gòu)僅能提供支撐力，是無法有效增強熱管抗壓能力的，因此僅有外部 支撐的熱管的橫向、豎直方向尺寸受到了極大的限制。當(dāng)熱源面積較小或散 熱空間狹長時，僅有外部支撐結(jié)構(gòu)的熱管不能制作成較長尺寸以適應(yīng)這樣的 散熱情況。而在本實施例中，在回形散熱管的內(nèi)部增加了加強筋，能夠為熱 管提供抗壓的內(nèi)部拉力，有效的克服了熱管的變形問題。本實施例在熱管內(nèi) 部增加加強筋是在克服現(xiàn)有加工工藝限制的前提下完成的，回形散熱管體加工工藝水平的提高是實現(xiàn)本實施例的必要前提?，F(xiàn)有技術(shù)在薄壁管內(nèi)是無法 加入加強筋的，因此在這個尺度的薄壁管內(nèi)均無加強筋，而本實用新型加入 了加強筋，有效的加強了薄壁管的承壓能力，減小了對薄壁管的外形尺寸限 制。本實施例熱管散熱器的優(yōu)勢在于基座內(nèi)設(shè)有空腔，熱源的熱量經(jīng)基座 的吸熱端面直接傳導(dǎo)給空腔內(nèi)的液體工質(zhì)，所以熱阻極小，所以能夠充分發(fā) 揮散熱器中熱管的導(dǎo)熱作用；豎直設(shè)置的倒U型回形散熱管可以將熱量的傳 導(dǎo)在豎直方向上迅速、有效的沿伸，在豎直方向上熱阻幾乎為零，并且，因 為熱量可以在豎直方向上迅速延展，所以本實施例能夠適用于熱源面積較小 的發(fā)熱元件，迅速將熱量導(dǎo)引到豎直方向上換熱，起到了良好的散熱效果； 回形散熱管經(jīng)基座內(nèi)的空腔相互連通，且為回形的彎管，有利于連通的回形 散熱管內(nèi)液體工質(zhì)的循環(huán)，存在于倒U型回形散熱管兩側(cè)中的微小壓差即可 有助于液體工質(zhì)的循環(huán)，因而本實施例熱管散熱器幾乎不存在導(dǎo)熱的死角， 導(dǎo)熱效果大幅度提高；回形散熱管內(nèi)不存在循環(huán)死角的技術(shù)特征在抽真空操 作時還能夠提高獲得的真空度；本實施例在回形散熱管之間連接有平行密集 的散熱鰭片，使豎直方向傳遞的熱量在橫向上也可以迅速延展，并且散熱鰭 片增加了散熱面積，使散熱器具有良好的散熱效果。更關(guān)鍵的是，本實施例的熱管散熱器中，倒U型的回形散熱管3可以一 體擠壓成型，傳遞同等熱量時較直管熱量傳遞焊口焊接量減少，工質(zhì)泄露 率減小，成品率提高。本實施例在工業(yè)上的可實現(xiàn)性強，加工工藝的簡化能 夠大幅度的降低成本。另外，因為回形散熱管的空腔與基座的空腔連通，所 以基座1可以加工為基材，基座上的通孔孔口與回形散熱管的管口形狀相同， 且兩兩平行，當(dāng)回形散熱管連接在通孔上時， 一體成型的倒U型回形散熱管 連接在通孔上的一端也能夠固定保持平行，這樣兩端均平行固定的回形散熱 管在工作過程中不易變形，因而該結(jié)構(gòu)形狀的熱管散熱器不僅結(jié)構(gòu)簡單，而 且支撐強度大，所以實用性強。如圖8和圖9所示為本實用新型散熱器再一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖和 縱向截面圖，本實施例與上一實施例二的區(qū)別在于基座1的縱向截面形狀不 是矩形，而是三角形，基座l內(nèi)的空腔10的形狀與基座1的三角形形狀相適 應(yīng)。因此在本實施例中，空腔10為一整體的三角形空腔。在工作過程中，將 基座1的吸熱端面12與熱源貼合安裝，進行導(dǎo)熱，后續(xù)的工作過程與上述實 施例的工作過程相同，液體或固體工質(zhì)相變循環(huán)的一部分在三角形空腔2內(nèi) 咒成。如圖IO所示，分別為本實用新型散熱器的又一立體結(jié)構(gòu)示意圖，本實施 例還包括了兩個直形散熱管4,該直形散熱管4的每一個管口與基座1上的 通孔ll相連接，直形散熱管4內(nèi)的空腔與基座1的空腔IO相導(dǎo)通，用于傳 導(dǎo)和散發(fā)基座1傳導(dǎo)的熱量。而且在該執(zhí)行散熱管內(nèi)可以設(shè)置有加強筋。在 工作中，工質(zhì)14受熱汽化蒸發(fā)后進入直形散熱管4，由直形散熱管4將熱能 縱向拉伸，直形散熱管4與周圍介質(zhì)(例如空氣)進行熱交換，而且直形散 熱管4將大部分熱量傳導(dǎo)給與其壁面連接的散熱鰭片3上，通過散熱鰭片3 與周圍介質(zhì)進行熱交換。熱交換后，直形散熱管4內(nèi)的工質(zhì)14冷凝回流到基 座1的空腔10內(nèi)。其他結(jié)構(gòu)與工作方式與第一個實施例相同，此處不再贅述。本實用新型的技術(shù)方案能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的散熱情況，當(dāng)熱源的散熱面 外的散熱空間狹小，無法容納熱管散熱器，則可以采用本實施例的技術(shù)方案， 則發(fā)熱元件的散熱方向不限于其散熱面的垂直方向上。液體或固體工質(zhì)能夠 在基座的空腔內(nèi)實現(xiàn)良好的循環(huán)，不會出現(xiàn)導(dǎo)熱的循環(huán)死角。如圖11和圖12所示，為本實用新型基座散熱器的基座的兩個縱向截面 圖，如圖所示，基座1的橫截面形狀并不限于三角形，也可以為其它形狀， 當(dāng)然不限于此，基座內(nèi)的空腔形狀與基座的形狀相適應(yīng)，能夠使基座的一邊 與熱源》丈熱面貼合，且空腔內(nèi)的液體工質(zhì)能夠進入相變循環(huán)即可。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的 普通4i術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行 修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1. 一種散熱器，其特征在于包括用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量的基座，該基座內(nèi)部具有空腔，并且該基座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與所述基座的空腔相連通；用于傳導(dǎo)和散發(fā)基座傳導(dǎo)的熱量的回形散熱管，該回形散熱管的每一個管口與所述基座上的通孔相連接，該回形散熱管內(nèi)的空腔與所述基座的空腔相導(dǎo)通；用于增加散熱面積強化換熱的散熱鰭片，連接在所述回形散熱管的管壁外側(cè)。
2、 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于所述基座外側(cè)具有用于 貼附熱源的吸熱端面。
3、 4艮據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于所述吸熱端面對應(yīng)的基 座的空腔內(nèi)側(cè)具有用于提高與吸熱端面對應(yīng)的基座的機械強度并增加接觸面 積以強化^:熱的翅片或凸凹筋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述底座的縱 向截面形狀為矩形或梯形或三角形或多邊形。
5、 才艮據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述的基座的 空腔內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述回形散熱 管的空腔內(nèi)設(shè)有用于增加回形散熱管的機械強度，防止回形散熱管在高壓下 形變的加強筋。
7、 4艮據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述回形散熱 管橫向截面的形狀為矩形或圓形或類矩形。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述通孔的形 狀為矩形或圓形或類矩形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述回形散熱管一體成型。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的散熱器，其特征在于所述散熱鰭 片為金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，該波浪形散熱鰭片的 縱截面呈連續(xù)的"U"形或"V"形或圓弧形或直線形。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于還包括用于傳導(dǎo)和散發(fā) 基座傳導(dǎo)的熱量的直形散熱管，該直形散熱管的每一個管口與所述基座上的 通孔相連接，該直形散熱管內(nèi)的空腔與所述基座的空腔相導(dǎo)通。
專利摘要本實用新型涉及散熱器，包括基座，用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量，該基座內(nèi)部具有空腔，且該基座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與所述基座的空腔相連通；回形散熱管，該回形散熱管的每一個管口與所述基座上的一個通孔相連接，該回形散熱管內(nèi)的空腔與所述基座的空腔相導(dǎo)通，用于傳導(dǎo)和散發(fā)基座傳導(dǎo)的熱量；散熱鰭片，連接在所述回形散熱管的管壁外側(cè)，用于增加散熱面積強化換熱。本實用新型的散熱器由于采用內(nèi)置加強筋結(jié)構(gòu)的回形管進行熱量傳遞，克服了熱量在回形管內(nèi)傳遞時因管內(nèi)較高壓力造成的管變形缺陷，并使得傳遞同等熱量時較直管熱量傳遞焊接量少，工藝性強，液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)回流更加順暢，有利于熱量傳遞，避免出現(xiàn)導(dǎo)熱死角，改善了導(dǎo)散熱效果。
文檔編號H05K7/20GK201123204SQ200720129058
公開日2008年9月24日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者姚福良, 斌 朱, 王兆元, 高俊嶺 申請人:蘇州天寧換熱器有限公司