散热器制造技术

本发明专利技术涉及散热器，包括：适于与发热件形成热接触的底座；和间隔布置在所述底座上的多个翅片；其中，所述底座被构造成能够将所述发热件散发的热量传递到各翅片，其中所述底座包括导热外壳和在所述导热外壳内限定出的内腔室，所述内腔室中填充有第一相变冷却介质；所述多个翅片中的至少一个翅片内形成内流道，所述内流道内填充有第二相变冷却介质。

【技术实现步骤摘要】
散热器
本专利技术涉及电气元件散热
，尤其涉及散热器。
技术介绍
电气元件在工作过程中会产生大量热量从而升温。如果这些热量不能及时散发出去，持续的高温会对电气元件造成损伤，甚至使电气元件无法继续工作。为了解决电气元件的散热问题，人们研发出了翅片散热器，其通常包括多个按一定形式排布的翅片。电气元件产生的热量能够从翅片根部被传递到翅片末梢，从而将电气元件周围的热量带走，起到降温的目的。但是，由于很小体积的电气元件就能产生很大热量，一般为了起到理想的散热效果，翅片的布置范围或者说翅片区域会远远超出电气元件的体积范围/横截面范围。这样带来的问题是，仅挨着电气元件的“中心”翅片能够有效参与散热，而远离电气元件的“外围”翅片则不能有效参与散热。为此，人们研究出了多种改进结构。例如，公告于2018年10月12日、公告号为CN207969240U的中国专利就记载了这样一种散热器，其中多个翅片的厚度沿着远离中心电气元件的方向而逐渐减小，且翅片之间的间隙则沿着远离中心电气元件的方向而逐渐增加。这种方案实际上并未解决电气元件散发的热量不能均匀传递到每个翅片的问题，而且带来了进一步的困扰，因为要为同一个散热器而设计和加工出不同规格的翅片，且这些不同规格翅片的安装位置有着相应的要求，这就限制了翅片的适用性且使得散热器的结构和组装复杂化。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种至少能解决上述部分技术问题的散热器。根据本专利技术的一个方面，提供了一种散热器，包括：适于与发热件热接触的底座；和间隔布置在所述底座上的多个中空的翅片；其中，所述底座被构造成能够将所述发热件散发的热量传递到各个翅片，其中所述底座包括导热外壳和在所述导热外壳内限定出的内腔室，所述内腔室中至少部分地填充有第一相变冷却介质；所述多个中空的翅片中的至少一个翅片内形成内流道，所述内流道内至少部分地填充有第二相变冷却介质。发热件散热的热量能够使第一相变冷却介质在底座的内腔室中形成蒸汽-液体双相循环。即，借助于这种双相循环以及导热外壳的导热性能，可以将发热件散发的热量均匀扩散并传递到每个翅片，即使该翅片处于翅片区域的外围，例如最靠近外侧的翅片。这样所有翅片都能有效地参与散热。这种散热器只需要在底座的导热外壳内形成内腔室以防止第一相变冷却介质外溢，而所有翅片可以统一规格，且没有安装上的顺序要求。翅片的内流道中的第二相变冷却介质在接收到传递过来的热量后也开始蒸汽-液体双相循环，将热量从翅片的靠近底座的根部传递到远离底座的末梢。这种散热器结构简单易实现，且能够大幅度提高散热效率。同时，不同于现有技术中仅依靠显热换热的方式进行冷却，在本专利技术中，发生在底座和翅片内的换热均包括降温(显热换热)以及冷凝(潜热换热)，这种伴随着相位变化现象的热虹吸效应将实现非常高的热传导效率(与现有的仅利用显热传热的方式相比，热效率提高了多个数量级)。优选地，所述导热外壳上形成间隔布置的多个槽，所述多个翅片插入所述多个槽内。这样提供了一种结构简单的翅片安装结构。优选地，所述至少一个翅片包括：具有对置的两个平面的板部分；和从所述板部分的所述两个平面中的至少一个平面凸出的凸起部分，所述凸起部分限定出所述内流道。这样，板部分就相对于所述凸起部分形成了“凹部分”。这种凹凸结构增大了翅片的热交换区域，且凹凸结构增加了翅片与周围大气之间的紊流，使热交换效率大幅度提高。优选地，所述凸起部分包括：间隔布置的多个第一凸起部段，其中各第一凸起部段沿远离所述底座的第一方向延伸；以及沿与所述第一方向成角度的第二方向延伸以连接所述多个第一凸起部段的第二凸起部段，所述多个第一凸起部段经由所述第二凸起部段彼此连通。这样，提供了一种结构简单易实现的凸起部分的构造。优选地，所述底座内的内腔室与所述至少一个翅片内的内流道是彼此连通的。由此，允许使第一相变冷却介质和第二相变冷却介质在更大的范围内进行循环换热，从而更加有利于使散热器均匀一致且快速地耗散发热件所产生的热。优选地，所述多个中空的翅片中的、远离所述发热件的至少一个翅片内的内流道与所述底座内的内腔室是彼此不连通的。由此，允许在不会明显影响散热器的整体性能的情况下，以更加简单、成本低廉的方式大量制造散热器。优选地，所述多个中空的翅片中的至少一个翅片由彼此间大体平行延伸的两块板形成，其中两块板具有连接至所述底座的第一端和延伸远离所述底座的第二端，其中两块板在所述第二端彼此接合以形成位于翅片内的内流道，其中该内流道在两块板的所述第一端处与所述内腔室相连通。由此，允许以简单的工艺实现高效率的热交换。优选地，所述多个中空翅片中的每两个相邻翅片在所述板的第二端处是彼此连通的。由此，这些中空翅片可以是成环的，这可以提供更多的冷却面积以使得更好的冷却是可能的。这有助于使蒸汽在多个不同的翅片之间循环，以通过更强的混合和扩散来增强换热。优选地，所述多个中空的翅片中的至少一个翅片由相对彼此倾斜的两块板形成，其中两块板具有连接至所述底座的第一端和延伸远离所述底座的第二端，其中两块板在所述第二端彼此接合以形成位于翅片内的形状为三角形的内流道，其中该内流道在板的所述第一端处与所述内腔室相连通。由此，在内流道的截面积不变的情况下，允许降低翅片的整体高度，有助于实现散热器的小型化。优选地，所述多个中空翅片中的每两个相邻翅片的相邻的板围出一定角度，其中该角度在45度至135度的范围内。由此，可以在保持该翅片的高度不变的情况下，使每个翅片具有更大的可用于冷凝相变冷却介质的换热面积和横穿这些翅片整体的更好的空气流动。优选地，其中在所述发热件附近的每两个相邻翅片所围出的角度θ大于自该发热件向两侧远离的每两个相邻翅片所围出的角度。这从而可以减少散热器中所需翅片的总数，从而降低散热器的制造成本。优选地，所述底座中设有分隔件，其中所述分隔件用于将底座内的内腔室分成多个子腔室，其中多个子腔室分别被配属给所述多个中空的翅片中的其中一个翅片。由此，允许增大相变冷却介质在有限的空间内的扰动和扩散，这同样有助于快速地扩散热、耗散更多的热且显著地减少热点。本专利技术的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中：图1是根据本专利技术的实施例的散热器与发热件组装在一起的示意图；图2是图1的散热器从不同角度看的示意图；图3是根据本专利技术的第一实施例的散热器的分解示意图；图4是图3的A处放大图；图5是根据本专利技术的第一实施例的散热器与发热件组装在一起的平面图；图6是根据本专利技术的第二实施例的散热器的立体示意图；图7是根据本专利技术的第二实施例的散热器的横截面图；图8是根据本专利技术的第三实施例的散热器的立体示意图；图9是根据本专利技术的第三实施例的散热器的横截面图；图10是根据本专利技术的第四实施例的散热器的立体示意图；图11是根据本专利技术的第四实施例的散热器的横截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热器，包括：/n适于与发热件形成热接触的底座；和/n间隔布置在所述底座上的多个中空的翅片；/n其特征在于，所述底座被构造成能够将所述发热件散发的热量传递到各个翅片，其中所述底座包括导热外壳和在所述导热外壳内限定出的内腔室，所述内腔室中至少部分地填充有第一相变冷却介质；/n所述多个中空的翅片中的至少一个翅片内形成有内流道，所述内流道内至少部分地填充有第二相变冷却介质。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热器，包括：
适于与发热件形成热接触的底座；和
间隔布置在所述底座上的多个中空的翅片；
其特征在于，所述底座被构造成能够将所述发热件散发的热量传递到各个翅片，其中所述底座包括导热外壳和在所述导热外壳内限定出的内腔室，所述内腔室中至少部分地填充有第一相变冷却介质；
所述多个中空的翅片中的至少一个翅片内形成有内流道，所述内流道内至少部分地填充有第二相变冷却介质。


2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述导热外壳上形成间隔布置的多个槽，所述多个中空的翅片插入所述多个槽内。


3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述至少一个翅片包括：
具有对置的两个平面的板部分；和
从所述板部分的所述两个平面中的至少一个平面凸出的凸起部分，所述凸起部分限定出所述内流道。


4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述凸起部分包括：
间隔布置的多个第一凸起部段，其中各第一凸起部段沿远离所述底座的第一方向延伸；以及
沿与所述第一方向成角度的第二方向延伸以连接所述多个第一凸起部段的第二凸起部段，所述多个第一凸起部段经由所述第二凸起部段彼此连通。


5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述底座内的内腔室与所述至少一个翅片内的内流道是彼此连通的。


6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述多个中空的翅片中的、远离所述发热件的至少一个翅片内的内流道与所述底...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江莉，S·萨卢塔其，V·博卡德，罗成，徐泽林，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE