具有加热单元的热管散热器的制造方法

具有加热单元的热管散热器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种散热器，所述散热器包括冷板、多个热管、多个散热片和加热单元。所述冷板具有第一表面，所述第一表面适用于热耦合到热源。每个所述热管具有热耦合到所述冷板的蒸发器部分以及连接到所述蒸发器部分的冷凝器部分。所述多个散热片热耦合到所述多个热管的所述冷凝器部分。所述加热单元适用于加热所述多个热管中的一个分组的冷凝器部分。
【专利说明】具有加热单元的热管散热器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种散热器，确切地说，涉及具有多个热管的散热装置。

【背景技术】
[0002]诸如大规模集成电路、电压调节器、电流切换装置、高速或强电流电路和其他类似装置等电气半导体装置会产生对其运行有害的热量。因此，需要充分冷却所述半导体装置以将所述半导体装置的运行温度维持在预定温度或在预定温度以下。
[0003]为了冷却半导体装置，通常会将半导体装置所产生的热量从所述装置转移并消散掉。多种技术可用于从半导体装置转移并消散热量。例如，热管已用于从半导体装置移走热量，并且散热片(fin)已与热管一起用于将转移的热量消散到空气中。
[0004]热管是通过热管中所含流体的蒸发和冷凝来传热的封闭管道。具体来说，典型的热管包括位于热源(即，半导体装置)附近的蒸发器部分和远离热源的冷凝器部分。热源发出的热量致使位于蒸发器部分内的流体蒸发。蒸汽随后移动到冷凝器部分，从而将热源产生的热量传递到冷凝器部分。
[0005]热管的冷凝器部分通常被构造成与一系列金属散热片热接触。冷凝器部分内的蒸汽热量传到散热片中，其中散热片的大表面面积有助于将热量消散到空气中。散热器也已使用鼓风机来将空气吹送到散热片上，以进一步有助于消散过程。随着蒸汽热量的消散，蒸汽开始冷却并冷凝。冷凝的流体随后被输送回蒸发器部分再次受热。蒸发和冷凝循环继续，以便传递和消散热源产生的热量，从而冷却热源。但是，使用具有散热器的热管仍存在困难。
[0006]在低温环境中，热管内，尤其是热管冷凝器部分内的液体可能冻结。如果热管冷凝器部分内的液体冻结，则热管蒸发器部分就不再能够蒸发液体，因此除非解冻热管冷凝器部分内的冻结液体，否则无法使用热管。所属领域中已使用工作范围大(例如，较低冻结温度)的液体来防止热管内的液体冻结，而这牺牲了热管的性能。
[0007]此外，当在低温环境中运行时，完全被动的热源可能使得热源暴露于宽温度范围中，因为无法控制热管。使得热源暴露于大幅温度振荡中可能会损坏热源。
[0008]因此，需要改进使用热管的散热器以便在低温环境中使用。


【发明内容】

[0009]在一个实施例中，本发明提供了一种散热器。所述散热器包括冷板、多个热管、多个散热片和加热单元。所述冷板具有第一表面，所述第一表面适用于热耦合到热源。每个热管具有热耦合到所述冷板的蒸发器部分以及连接到所述蒸发器部分的冷凝器部分。所述多个散热片热耦合到所述多个热管的所述冷凝器部分。所述加热单元适用于加热所述多个热管中的一个分组的冷凝器部分。
[0010]在另一个实施例中，本发明提供了一种热管加热方法。所述方法包括:提供冷板，所述冷板具有第一表面，所述第一表面适用于热耦合到热源；提供多个热管，每个热管具有热耦合到冷板的蒸发器部分以及连接到蒸发器部分的冷凝器部分；提供多个散热片，所述散热片热耦合到所述多个热管的所述冷凝器部分；以及加热所述多个热管中的一个分组的冷凝器部分。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1是根据一个发明概念实施例的散热器的等距视图；
图2是图1所示散热器的侧视图；
图3是图1所示散热器的端视图；
图4是根据一个发明概念实施例的热管的侧视图；
图5和图6是根据多个发明概念实施例的散热器布置的等距视图；
图7是根据一个发明概念实施例的系统的侧视图，其中所述系统包括散热器；
图8A和SB是根据多个发明概念实施例的散热器的侧视图，其中所述散热器包括加热单元；
图9A和9B是根据多个发明概念实施例的散热器的侧视图，其中所述散热器包括加热单元；
图10是根据多个发明概念实施例的散热器的侧视图，其中所述散热器包括加热单元；图11是根据一个发明概念实施例的散热器的侧视图，其中所述散热器包括管式加热器；以及图12是根据一个发明概念实施例的散热器的等距视图，其中所述散热器包括穿孔。

【具体实施方式】
[0012]除非上下文明确另作规定，否则本说明书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数参考。本说明书中关于两个或更多个零件或者部件“连接”的表述是指所述零件以直接或间接方式联接或一起运行，即通过一个或多个中间零件或者部件连接，只要形成联接即可。本说明书中所用的“直接连接”是指两个元件彼此直接接触。本说明书中所使用的“固定地连接”或“固定”是指两个部件以作为一体移动并且相对彼此维持恒定定向的方式连接。本说明书中所用术语“数量”是指一或大于一的整数(即，多个)。
[0013]除非另作明确说明，否则本说明书中所用的方向短语，例如但不限于，顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其变体，均涉及附图中所示元件的方向，并不限制权利要求书。
[0014]本说明书中所用的术语“加热热管”以及诸如“加热热管冷凝器部分”等类似术语是指以至少足够将热管内所含工作流体维持在液体形式以免所述工作流体冻结的量、或者在工作流体冻结时以至少足够解冻所述工作流体的量向热管供热。可以直接或者间接向热管供热，即，通过一个或多个中间零件或部件供热。
[0015]图1是根据本发明原理实施的散热器5的一个示例性实施例的等距视图。图2和图3分别是图1所示散热器5的侧视图和端视图。图4是示例性热管20的侧视图，所述示例性热管适用于图1到图3中所示的散热器5。
[0016]参见图1到图3，散热器5包括多个散热片10、多个热管20和至少一个冷板30。热管20各自包括蒸发器部分26、弯曲部分24和冷凝器部分22 (参见图4)。如图1到图3所示，蒸发器部分26布置成大体竖直并且连接到冷板30。热管20还包括冷凝器部分22，所述冷凝器部分相对于水平面倾斜并且延伸穿过多个散热片10。每个热管20的蒸发器部分26和冷凝器部分22通过单个直弯部分24连接。
[0017]蒸发器部分26和冷凝器部分22各自是管路中的大体直件(straight piece)。在示例性实施例中，热管20的蒸发器部分26以彼此平行的方式延伸，并且热管20的冷凝器部分22以彼此平行的方式延伸。弯曲部分24包括具有单个直弯(single straight bend)的管路件。本说明书中所用的术语“单个直弯”是指半径大体恒定并且没有大幅扭曲或歪斜的单个弯曲。每个热管20的几何形状的复杂性最小。
[0018]多个热管20热耦合到冷板30。尽管图1到图3中示出了热耦合到冷板30的十六个热管20，但是本发明并不限于此。预计，两个以上的任意数量热管20可以热耦合到冷板30，同时维持在本发明的范围内。
[0019]相邻热管20的竖直蒸发器部分26具有不同长度。因此，相邻热管20的冷凝器部分22彼此隔开并且延伸穿过散热片10的不同区域。如图1所示，热管20遍布散热片10的区域。相对于热管20延伸穿过散热片10的相同区域的构造而言，将热管20延伸穿过散热片10的位置分散开可提闻散热片10消散热管20的热量的效率。
[0020]热管20的冷凝器部分22以角度27相对于水平面倾斜(参见图4)。例如但不限于，角度27可以在约5度到40度的范围内，或者优选地在约5度到20度的范围内。
[0021]如图1到图3所示，热管20的蒸发器部分26和冷板30布置成大体竖直。但是，应认识到，热管20的冷凝器部分22和冷板30还可以相对于垂直轴倾斜。
[0022]如图1到图3所示，热管20插入到冷板30的上表面内。但是，预计热管20可以通过任意合适方式连接到冷板30，以便将其热耦合，同时维持在本发明的范围内。在一个实施例中，冷板30可以包括内室(例如，蒸汽室)，并且热管20可以连接到冷板30的上表面并且与冷板30的内室流体连通。此外，预计热管20可以通过诸如但不限于焊接、软焊(soldering)等方式或者通过使用适当的导热粘合剂来附接到冷板30。
[0023]散热片10彼此隔开。散热片10的数量、间隔、大小和/或厚度可以不同。例如，散热片10的数量、间隔、大小和/或厚度可以基于散热片10的不同区域的预期热负荷而进行优化。
[0024]冷板30适用于热耦合到热源(参见图7)。冷板30可以通过诸如但不限于导热粘合剂等任意合适方式热稱合到热源。
[0025]图4是根据本发明原理的示例性热管20的侧视图。图4中所示的热管20可轻易地适用于图1到图3中所示的散热器5。例如，图1到图3中所示的热管20类似，但是热管20的蒸发器部分26的长度不同。用于图1到图3中所示的散热器5中时，热管20的蒸发器部分26连接到冷板30。例如，热管20的蒸发器部分26可以插入冷板30中。
[0026]热管20运行以通过热管20内所含液体的蒸发和冷凝而从蒸发器部分26向冷凝器部分22传热。具体来说，当热管20的蒸发器部分26受热时，液体蒸发成蒸汽。蒸汽移动到冷凝器部分22冷却并冷凝。所述液体随后在重力的作用下回流到蒸发器部分26。所述蒸发和冷凝循环从热管20的蒸发器部分26向冷凝器部分22传递热能。热耦合到冷凝器部分22的散热片10有助于从冷凝器部分22消散热量。热管20还可以包括形成于热管20内部上的油绳(wick)，用于帮助将冷凝的液体移动到蒸发器部分26。所述油绳可以延伸穿过热管20的全部长度或者热管20的一部分。
[0027]冷凝器部分22以角度27相对于水平面倾斜，从而利用重力帮助冷凝的液体回流到蒸发器部分26。如本说明书中的其他部分所述，例如但不限于，角度27可以在5度到40度的范围内，优选地在5度到20度的范围内。
[0028]图5和图6示出了根据多个发明概念实施例的散热器布置。首先参见图5，多个散热器101、102和103布置在一起，从而从一个或多个热源散热。如图5所示，散热器101、102和103各自包括冷板30、附接到冷板30的多个热管20以及附接到热管20的冷凝器部分的多个散热片10。散热器101、102和103类似于图1到图3中所示的散热器5。但是，散热器101、102和103的特性不同。例如，散热器101和103具有类似的特性，但是散热器102相对于散热器101和103具有较高密度的散热片10(S卩，每单位长度具有更多散热片)，其中所述散热片热耦合到热管20的冷凝器部分，从而允许散热器102相对于散热器101或103消散较多热量。
[0029]继续参见图5，散热器101、102和103布置成使其对应冷板30共平面并彼此相邻。所述共平面布置允许多个冷板30容易地热耦合到热源(例如，若干功率半导体器件)。此外，导热构件，例如但不限于金属零件或热管，可以跨散热器101、102和103的冷板30附接，从而在将散热器101、102和103彼此附接的同时，将散热器101、102和103热耦合到一个或多个热源。
[0030]参见图6，多个散热器201、202和203布置在一起，从而从一个或多个热源散热。在图6所示的实施例中，散热器201和203彼此类似并且各自包括冷板30、热耦合到冷板30的多个热管20以及热耦合到热管20的冷凝器部分的多个散热片10。散热器202类似于散热器201和203，但是散热器202使用冷凝器部分长度大于热管20的热管120。此外，散热器202所包括的散热片10的数量大于散热器201和203。冷凝器部分较长且散热片10数量较多的热管120允许散热器202相对于散热器201和203消散更多热量。
[0031]尽管图5和图6所示的实施例包括布置在一起但连接到热管冷凝器部分的散热片密度不同或者热管冷凝器部分长度不同以及连接到热管冷凝器部分的散热片数量不同的多个散热器，但是散热器的其他特性，例如但不限于，用于每个散热器中的热管数量或者每个散热器的大小、冷板和/或散热片中所用的材料、热管中的工作流体或者热管中所用的材料，可以不同，同时维持在本发明的范围内。
[0032]例如但不限于，每个散热器的特性可以取决于预期热负荷。例如，如果预期热源或热源布置将在中央区域提供较高热负荷而在外部区域提供较低热负荷，则可以使用向中央区域提供较高散热的散热器布置，例如，图5和图6中所示的布置。尽管图5和图6所示实施例可以在一个或多个热源的中央区域消散较高热负荷，但是散热器可以布置为具有预定的不同特性以消散不同热负荷，同时维持在本发明的范围内。
[0033]图7示出了根据一个示例性实施例的根据本发明原理的系统。所述系统包括散热器5，类似于上文相对于图1到图3所述的散热器5，所述散热器包括热管20、冷板30和散热片10。但是，图5到图6所示实施例中的散热器布置还可以适用于图7中所示的系统。所述系统还包括外壳100、鼓风机110、导热粘合剂120、电路板130和热源140。
[0034]如图7所示，热管20的蒸发器部分26主要设置在外壳100内，并且热管20的冷凝器部分22主要设置在外壳100外部。凭借这种布置，十分接近热管20的蒸发器部分26的热源140可以与外部环境隔绝。
[0035]鼓风机110适用于将空气吹送到散热片10上。设置鼓风机110可相对于仅通过自然对流运行的散热器5增加散热片10的散热量。在图7所示的实施例中，鼓风机110设置在散热片10下。但是，预计鼓风机110可以设置在任意适当位置以将空气吹送到散热片10上，而不偏离本发明的范围。此外，预计可以在不偏离本发明范围内的情况下省略鼓风机110。
[0036]在图7所示的实施例中，热源140通过导热粘合剂120热耦合到冷板30。但是，热源140可以通过将热源140与冷板30热耦合的任何适当方式连接到冷板30，同时维持在本发明的范围内。
[0037]热源140可以是任何类型的发热装置，例如但不限于，大量发热的半导体装置。
[0038]在一个示例性实施例中，热源140是功率半导体器件，例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)。但是，应认识到，热源140可以是各种不同的半导体装置或其他发热装置。
[0039]图8A和8B是根据本发明的替代示例性实施例实施的散热器6a和6b的侧视图。图8A中所示的散热器6a包括散热片10、热管20和冷板30，其布置类似于上文相对于图1所述的散热器5。但是,在图8A所示的示例性实施例中，散热器6进一步包括加热单元40。
[0040]加热单元40包括控制单元41，所述控制单元电连接到第一电阻元件42a。第一电阻元件42a缠绕一个热管20的冷凝器部分。控制单元41向第一电阻元件42a施加电力以加热第一电阻元件42a，从而加热热管20中缠绕有第一电阻元件42a的冷凝器部分。尽管图8A示出了缠绕一个热管20的冷凝器部分的一个电阻元件42a，但是图SB中所示的散热器6b包括多个电阻元件42a、42b和42c，其各自操作性地连接到控制单元41。多个电阻元件42a、42b和42c用于加热多个热管20。应了解，可以在不偏离本发明范围的情况下使用任意数量的电阻元件。此外，当使用多个电阻元件时，控制单元41可以进一步选择性地向一个分组的电阻元件施加电力，以控制受热热管20的数量。
[0041]通过加热一个分组的热管20的冷凝器部分，加热单元40可以防止该分组热管20中所用的液体在冷凝器部分中冻结，从而允许该分组热管20能够持续运行。或者，加热单元40可以融化已在冷凝器中冻结的液体。此外，加热单元40可以防止连接到散热器6的热源暴露于过宽温度范围中(例如，当热管20中的液体温度远低于热源温度时)。此外，力口热单元40允许在热管20中使用运行范围较窄的液体(例如，冻结温度较高的液体)。
[0042]图9A和9B是根据本发明的进一步替代示例性实施例实施的散热器7a和7b的侧视图。图9A中所示的散热器7a包括散热片10、热管20和冷板30，其布置类似于上文相对于图1所述的散热器5。但是,在图9A所示的示例性实施例中，散热器7a进一步包括加热单元50。
[0043]加热单元50包括控制单元51，所述控制单元电连接到一个或多个加热器52a。加热器52a各自在对应热管20a附近附接到一个散热片10。控制单元51向所选加热器52a施加电力以加热所选热管20a。尽管图9A示出了在一个热管20a附近设置在散热片10上的多个加热器52，但是应了解，可使用多组加热器来加热多个不同的热管。例如，如图9B所示，加热单元50包括设置在第一热管20a附近的第一组加热器52a、设置在第二热管20b附近的第二组加热器52b以及设置在第三热管20c附近的第三组加热器52c。控制单元41可以进一步选择性地向一个分组的加热器52a、52b和/或52c施加电力以控制受热热管的数量。在一个不例性实施例中，每个加热器52a相对于其他任意热管更接近对应的热管20a。每个加热器52a还可以位于对应热管20a的约Icm到4cm范围内。但是,加热器52a与对应热管20a之间的距离可以基于散热器刻度(scale)等因素适当地更改。
[0044]图10是根据本发明的进一步示例性实施例实施的散热器8的侧视图。图10中所示的散热器8包括散热片10、热管20和冷板30，其布置类似于上文相对于图1所述的散热器5。但是,在图10所示的示例性实施例中，散热器6进一步包括加热单元60。
[0045]加热单元60包括控制单元61，所述控制单元电连接到辐射式加热器62。控制单元61向辐射式加热器62施加电力，从而使得辐射式加热器62发出辐射能。此外，在本实施例中，所选分组的热管20的冷凝器部分被涂为深色，以有效地吸收辐射能。所选分组的热管20吸收从辐射式加热器62发出的辐射能，从而受热。尽管其他热管20也吸收辐射能，但是涂为深色的热管20吸收辐射能的效率更高，因此辐射式加热器62不需要同样多的电力来加热涂为深色的热管20。
[0046]在图10所示的实施例中，辐射式加热器62设置在散热片10的上方和下方。但是，应了解，辐射式加热器的其他适当布置也在本发明的范围内。例如，一个或多个辐射式加热器62可以仅设置在散热片10的上方或者下方。
[0047]图11是根据本发明的进一步示例性实施例实施的散热器的侧视图。图11中所示的散热器9包括散热片10、热管20和冷板30，其布置类似于上文相对于图1所述的散热器
5。但是,在图11所示的示例性实施例中，散热器9进一步包括加热单元70。
[0048]加热单元70包括控制单元71，所述控制单元电连接到管式加热器72。管式加热器72可以延伸穿过散热片10，所述散热片类似于多个热管20的冷凝器部分22。控制单元61向管式加热器72施加电力，从而使管式加热器72加热附近热管20。在一个示例性实施例中，管式加热器72由其中设有加热元件的空心管构成。
[0049]在一些实施例中，上述控制单元41、51、61和71可以基于以下项中的至少一项向电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72施加电力:连接到冷板30的热源的温度、多个热管20的冷凝器部分的温度以及环境温度。此外，例如，控制单元41、51、61和71可以基于从外部来源(例如，位于设备其他地方的温度传感器、气象台等)接收的温度数据向电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72施加电力。控制单元41、51、61和71可以基于散热片10的温度、散热片10的顶部或底部的空气温度以及热管20的绝热部分的温度向电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72施加电力。控制单元41、51、61和71可以与一个或多个温度传感器通信并接收其输出，以便监控上述温度。
[0050]控制单元41、51、61和71可以通过任意适当方式控制施加到电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72的电力。例如，控制单元41、51、61和71可以不仅控制向电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72中的哪个元件施加电力，而且还控制所施加的电量以及施加电力的持续时间。此外，控制单元41、51、61和71还可以按顺序向多组电阻元件42、加热器52、辐射式加热器62或管式加热器72施加电力。
[0051]散热片10还可以构造成使散热片不从所选分组的热管散热。例如但不限于，散热片10可以构造成不与所选分组的热管20热耦合。参见图12，散热片10可以包括穿孔11，所述穿孔构造成使得散热片10无法从所选分组的热管20有效散热。在图12所示的实例中，穿孔11防止散热片10从一个热管20有效散热。但是，穿孔11可以在不偏离本发明范围的情况下构造成防止散热片10从多个热管20有效散热。当散热片10不从所选分组的热管20有效散热时，所选分组的热管20将在较高温度下运行，因此冻结速度将慢于其他热管20。因此，散热器可以在较低温度下维持运行。可以通过安装单独的散热片或散热片堆而不是穿孔于散热片10中来实现相同的效果。
[0052]应认识到，图8、图9、图10和图11所示的散热器6、7、8和9可以轻易地适用于图7中所示的系统或者适用于图1中所示的散热器I。还应认识到，上述实施例的特征可以彼此结合使用。例如但不限于，预计散热器可以同时包括图9所示的加热单元50和图10所示的加热单元60,或者其他任何特征组合。
[0053]在权利要求书中，括号中的任何参考标记不构成对权利要求书的限制。词语“包括”或“包含”并不排除存在权利要求书中所列出的元件或步骤以外的元件或步骤。在列举出若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以通过一个硬件或者同项硬件实施。元件之前的词语“一个”或者“一种”并不排除存在多个此类元件。在列举出若干装置的任何设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以通过一个硬件或者同项硬件实施。事实而言，在不同从属权利要求中引用某些元件并不表示这些元件不能组合使用。
[0054]尽管已出于说明目的，基于目前被认为是最具实用性并且最优选的实施方案来详细描述本发明，但应了解，此类详细描述仅仅出于说明目的，并且本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意图涵盖在所附权利要求书的精神和范围内的修改和等效布置。例如，应了解，在可能程度上，本发明预期预计可以将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施例的一个或多个特征相结合。
【权利要求】
1.一种散热器，所述散热器包括: 冷板，所述冷板具有第一表面，所述第一表面适用于热耦合到热源； 多个热管，所述多个热管中的每个具有热耦合到所述冷板的蒸发器部分以及连接到所述蒸发器部分的冷凝器部分； 多个散热片，所述多个散热片热耦合到所述多个热管的所述冷凝器部分；以及 加热单元，所述加热单元适用于仅加热所述多个热管中的一个分组的冷凝器部分。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中所述加热单元包括: 控制单元，所述控制单元适用于选择性地向所述多个热管中的所述一个分组供电。
3.根据权利要求2所述的散热器，其中所述加热单元包括: 一个或多个电阻元件，所述一个或多个电阻元件设置在所述多个热管的所述一个分组的所述冷凝器部分的周围， 其中所述控制单元选择性地向所述一个或多个电阻元件供电以加热所述一个或多个电阻元件。
4.根据权利要求3所述的散热器，其中所述一个或多个电阻元件中的每个电阻元件各自缠绕所述多个热管中的所述一个分组的对应一个所述热管。
5.根据权利要求2所述的散热器，其中所述加热单元包括: 多个加热装置，所述加热装置电连接到所述控制单元， 其中所述多个加热装置各自在所述多个热管中的所述一个分组内的一个所述热管附近附接到所述多个散热片中对应的一个，并且其中所述控制单元选择性地向所述加热装置供电以加热所述加热装置。
6.根据权利要求5所述的散热器，其中所述加热单元进一步包括: 多个第二加热装置，其中所述多个第二加热装置各自在所述多个热管中的所述一个分组内的第二个所述热管附近附接到所述多个散热片中对应的一个。
7.根据权利要求2所述的散热器，其中所述加热单元包括: 一个或多个辐射式加热器，所述辐射式加热器电连接到所述控制单元并且适用于向所述多个热管的所述冷凝器部分施加辐射能， 其中所述分组热管的所述冷凝器部分设有用于增加辐射能吸收的装置。
8.根据权利要求7所述的散热器，其中所述增加辐射能吸收的装置是所述分组热管的深色涂色。
9.根据权利要求7所述的散热器，其中所述一个或多个辐射式加热器设置在所述散热片的相对侧上。
10.根据权利要求2所述的散热器，其中所述加热单元包括: 一个或多个管式加热器，所述管式加热器各自延伸穿过所述多个散热片。
11.根据权利要求10所述的散热器，其中每个管式加热器包括: 空心管，所述空心管延伸穿过所述多个散热片；以及 加热元件，所述加热元件设置在所述空心管内。
12.根据权利要求2所述的散热器，进一步包括: 至少一个温度传感器，所述温度传感器适用于感测以下项中的至少一项:所述热源的温度、所述多个热管的所述冷凝器部分的温度以及环境温度，其中所述控制单元基于以下项中的至少一项控制所述加热单元加热所述多个热管中的所述一个分组:所述热源的所述温度、所述多个热管的所述冷凝器部分的所述温度以及所述环境温度。
13.根据权利要求12所述的散热器，其中所述控制单元确定施加到所述多个热管中的所述一个分组的热量并且通过控制以下项中的至少一项控制所述热量:施加热量的热管数量、施加电力的持续时间以及所施加的电量。
14.根据权利要求1所述的散热器，其中所述多个散热片各自包括至少一个穿孔，所述穿孔减小所述多个散热片从所述多个热管中的所选一个或多个所述热管相对于所述多个热管中的剩余热管的散热量。
15.一种热管加热方法，所述方法包括: 提供冷板，所述冷板具有第一表面，所述第一表面适用于热耦合到热源； 提供多个热管，所述多个热管中的每个热管具有热耦合到所述冷板的蒸发器部分以及连接到所述蒸发器部分的冷凝器部分； 提供多个散热片，所述多个散热片热耦合到所述多个热管的所述冷凝器部分；以及 仅加热所述多个热管的一个分组的冷凝器部分。
16.根据权利要求15所述的热管加热方法，进一步包括: 选择性地供电以加热所述多个热管中的所述一个分组。
17.根据权利要求16所述的热管加热方法，进一步包括: 提供一个或多个电阻元件，所述一个或多个电阻元件设置在所述多个热管的所述一个分组的所述冷凝器部分的周围；以及 选择性地向所述一个或多个电阻元件供电以加热所述一个或多个电阻元件。
18.根据权利要求17所述的热管加热方法，进一步包括: 使所述一个或多个电阻元件中的每个电阻元件缠绕所述多个热管中的所述一个分组内的对应一个所述热管。
19.根据权利要求16所述的热管加热方法，进一步包括: 提供多个加热装置，其中所述多个加热装置各自在所述多个热管中的所述一个分组内的一个所述热管附近附接到所述多个散热片中对应的一个；以及选择性地向所述加热装置供电以加热所述加热装置。
20.根据权利要求19所述的热管加热方法，进一步包括: 提供多个第二加热装置，其中所述多个第二加热装置各自在所述多个热管中的所述一个分组内的第二个所述热管附近附接到所述多个散热片中对应的一个。
21.根据权利要求16所述的热管加热方法，进一步包括: 提供一个或多个辐射式加热器，所述辐射式加热器适用于向所述多个热管的所述冷凝器部分施加辐射能， 其中所述分组热管的所述冷凝器部分设有用于增加辐射能吸收的装置。
22.根据权利要求21所述的热管加热方法，其中所述用于增加辐射能吸收的装置是所述分组热管的深色涂色。
23.根据权利要求21所述的热管加热方法，其中所述一个或多个辐射式加热器设置在所述散热片的相对侧上。
24.根据权利要求16所述的热管加热方法，进一步包括: 提供一个或多个管式加热器，所述管式加热器各自延伸穿过所述多个散热片；以及 选择性地向至少一个所述管式加热器供电。
25.根据权利要求24所述的热管加热方法，其中所述一个或多个管式加热器各自包括延伸穿过所述多个散热片的空心管以及设置在所述空心管内的加热元件。
26.根据权利要求16所述的热管加热方法，进一步包括: 提供至少一个温度传感器，所述温度传感器适用于感测以下项中的至少一项:所述热源的温度、所述多个热管的所述冷凝器部分的温度以及环境温度；以及 基于以下项中的至少一项控制所述加热单元加热所述多个热管中的所述一个分组:所述热源的所述温度、所述多个热管的所述冷凝器部分的所述温度以及所述环境温度。
27.根据权利要求26所述的热管加热方法，进一步包括: 确定施加到所述多个热管中的所述一个分组的热量；以及 通过控制以下项中的至少一项控制所述热量:施加热量的热管数量、施加电力的持续时间以及所施加的电量。
28.根据权利要求15所述的热管加热方法，其中所述多个散热片各自包括至少一个穿孔，所述穿孔减小所述多个散热片从所述多个热管中的所选一个或多个所述热管相对于所述多个热管中的剩余热管的散热量。
【文档编号】F28D15/02GK104142077SQ201410114334
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】D.F.奥皮拉, S.法特谢尔 申请人:通用电气能源能量变换技术有限公司