一种散热器的制作方法

文档序号:15021168发布日期:2018-07-25 00:44阅读:155来源:国知局

本实用新型涉及散热技术领域,尤其涉及一种散热器。



背景技术:

电子产品在工作时常常伴有热量产生,为保持产品正常工作,需要采取有效的散热措施。传统的散热方案常常是按照各个器件最大发热功率制定散热方案。但实际上,器件常常不是一直工作在最大发热状态,因此,传统的散热方案往往不经济,且尺寸较大。

针对散热功率周期性变化的器件,现有技术中有在散热器内填充相变材料的用法,利用材料相变潜热存贮热量,能够在一定程度上避免器件发生显著的温升。然而,由于相变材料自身的导热系数较低,传热能力不高,在实际应用中存在相变材料的相变不充分的问题。具体表现为相变材料只在靠近热源的局部区域发生相变甚至过热,而其余区域却无法相变。由于相变材料的相变不充分,相变材料的相变潜热得不到充分利用,使得散热器散热效果不好。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高散热器的散热效果。

为了解决上述问题,本实用新型实施例提出一种散热器,用于为器件散热,所述散热器包括:

壳体,由导热材料制成,其内形成有密闭空腔;

热管,包括蒸发段以及冷凝段,所述蒸发段设于所述壳体中靠近所述器件的吸热面上,所述冷凝段设于所述壳体中远离所述器件的散热面上;以及

相变材料填充物,填充于所述密闭空腔内。

其进一步的技术方案为,所述散热器还包括:第一肋片,所述第一肋片设于所述密闭空腔内,所述第一肋片的一端与所述壳体连接,所述第一肋片的另一端向所述密闭空腔内延伸。

其进一步的技术方案为,所述第一肋片的两端均与所述壳体连接。

其进一步的技术方案为,所述散热器还包括:第二肋片,所述第二肋片设于所述壳体中远离所述器件的散热面上;所述第二肋片的一端与所述壳体连接,所述第二肋片的另一端向壳体外延伸。

其进一步的技术方案为,所述散热器还包括:导热填充物,所述导热填充物填充于所述密闭空腔内,且均匀地分散在所述相变材料填充物中。

其进一步的技术方案为,所述散热器包括多个所述热管,多个所述热管均匀地分布在所述壳体上。

其进一步的技术方案为,所述吸热面上设有器件安装区;所述散热器包括多个所述热管,多个所述热管的蒸发段在所述器件安装区内集中分布,多个所述热管的冷凝段均匀地分布在所述散热面上。

其进一步的技术方案为,所述散热器包括多个所述第一肋片,多个所述第一肋片均匀地分布在所述密闭空腔内;所述散热器包括多个所述第二肋片,多个所述第二肋片均匀地分布在所述散热面上。

其进一步的技术方案为,所述相变材料填充物为有机相变材料与无机水合盐相变材料中的一种或者多种的混合物。

其进一步的技术方案为,所述导热填充物为导热纤维。

本实用新型的实施例中,通过在壳体上设置热管,并且将热管的蒸发段设于壳体中靠近器件的吸热面上,冷凝段设于壳体中远离器件的散热面上,使得壳体各处的温度均匀,热量能够从壳体各处均匀地向壳体内密闭空腔内的相变材料填充物传递,使得相变材料填充物能够均匀地受热而充分地发生相变,相变材料的相变潜热能够得到充分利用,极大地提高了散热器散热效果,从而可提高器件的过载能力,降低了环境温度变化对器件的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种散热器的结构示意图;

图2为图1中A-A截面的示意图;

图3为本实用新型另一实施例提供的一种散热器的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的一种散热器的热管的分布示意图;

图5为本实用新型另一实施例提供的一种散热器的热管的分布示意图;

图6为本实用新型一实施例提供的导热填充物分布在相变填充物中的示意图。

附图标记

10、壳体;20、热管;30、相变材料填充物;40、第一肋片;50、第二肋片;60、导热填充物;11、器件安装区;21、蒸发段;22、冷凝段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然,以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解,在此本实用新型实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型实施例。如在本实用新型实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

参见图1,本实用新型实施例提出一种散热器,该散热器用于为器件散热,其包括壳体10、热管20以及相变材料填充物30。各部分的介绍如下:

散热器的壳体10由导热材料制成。例如,可由铜、铝以及不锈钢等高导热的金属材料制成。在壳体10内形成有密闭空腔,在该密闭空腔内填充有相变材料填充物30。壳体10吸收器件产生的热量,并将热量传递到密闭空腔内的相变材料填充物30。相变材料利用自身的相变潜热能够吸收大量的热量,从而能够避免了热量在器件处的积压而导致器件的急速温升。然而,在实际使用中由于器件一般设于散热器的一侧,热量只能从壳体10中靠近器件的一侧传递给密闭空腔内的相变材料填充物30,使得相变材料填充物30受热不均,而无法充分地相变。

为此,在本实用新型实施例中,通过在壳体10上设置热管20来增加热量传递的均匀性。热管20是一种具有高导热率的传热元件,其充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管20能将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管20包括蒸发段21以及冷凝段22。在本实用新型实施例中,将热管20的蒸发段21设于壳体10中靠近器件的吸热面上,将热管20的冷凝段22设于壳体10中远离器件的散热面上。具体地,可将热管20埋放在壳体10内,以使得热管20能够与壳体10充分的接触,加大二者之间的热量传递效率。通过这样的设置方式,蒸发段21能够将器件产生的热量快速传递到冷凝段22处的壳体10,使得壳体10各处的温度均匀。由此,热量能够从壳体10各处均匀地向壳体10内密闭空腔内的相变材料填充物30传递,使得相变材料填充物30能够均匀地受热而充分地发生相变。

本实施例中,通过在壳体10上设置热管20,并且将热管20的蒸发段21设于壳体10的吸热面上,冷凝段22设于壳体10的散热面上,使得壳体10各处的温度均匀,热量能够从壳体10各处均匀地向壳体10内密闭空腔内的相变材料填充物30传递,使得相变材料填充物30能够均匀地受热而充分地发生相变,相变材料的相变潜热能够得到充分利用,极大地提高了散热器散热效果,从而可提高器件的过载能力,降低了环境温度变化对器件的影响。对于实际应用中,短时工作的器件,如软启变频器等,还可降低其散热部件的尺寸,降低成本。

参见图4,在某些实施例,例如本实施例中,为了进一步提高传热的均匀性,在壳体10上设置多个热管20,多个热管20均匀地分布在所述壳体10上。热管20具体的数量视壳体10的大小而具体确定,本实用新型实施例对此不做具体限定。

参见图5,在某些实施例,例如本实施例中,在壳体10的吸热面上设有器件安装区11,器件安装区11是安装器件的区域;在其它实施例中,器件安装区11是器件正对的区域。器件产生的热量集中从该区域传向壳体10。

为了进一步提高传热的均匀性,在壳体10上设置多个热管20,多个热管20的蒸发段21集中分布在器件安装区11内,具体地,每个热管20的蒸发段均穿过器件安装区11,以使得热管20能够快速吸收器件产生的热量。多个热管20的冷凝段22均匀地分布在壳体10的散热面上。通过这样的设置方式,能够快速将器件安装区11内聚集的热量快速分散到壳体10上,使得壳体10各处温度均匀。

进一步地,热管20具体的数量视壳体10的大小而具体确定,本实用新型实施例对此不做具体限定。

参见图2,在某些实施例,例如本实施例中,散热器还包括第一肋片40,第一肋片40同样是由高导热材料制成。例如,可由铜、铝以及不锈钢等高导热的金属材料制成。第一肋片40设于密闭空腔内,其一端与壳体10连接,另一端向密闭空腔内延伸。由于相变材料填充物30的导热性能较差,因此热量难以从相变材料填充物30的表面传递到内部。因此,在本实用新型实施例中,在密闭空腔内设置第一肋片40,通过第一肋片能够将壳体10的热量传递到相变材料填充物30的内部,使得相变材料填充物30内外受热均匀。可选地,第一肋片40的两端均与壳体10连接,由此两侧的壳体10均可以通过第一肋片40向相变材料填充物30传递热量,进一步提高了热量的传递效率。

进一步地,散热器包括多个第一肋片40,并且多个第一肋片40均匀地分布在密闭空腔内。第一肋片40具体的数量视密闭空腔的大小而具体确定,本实用新型实施例对此不做具体限定。

参见图3,在某些实施例,例如本实施例中,散热器包括第二肋片50,第二肋片50设于壳体10的散热面上。具体地,第二肋片50的一端与壳体10连接,另一端向壳体10外延伸。为了提高壳体10的散热效率,在壳体10的散热面上设置第二肋片50,第二肋片50具有较大的散热表面积,能够快速地将壳体上的热量向外界传递。

进一步地,散热器包括多个第二肋片50,并且多个第二肋片50均匀地分布在壳体10的散热面上。第二肋片50具体的数量视壳体10的大小而具体确定,本实用新型实施例对此不做具体限定。

参见图6,在某些实施例,例如本实施例中,散热器还包括导热填充物60,该导热填充物60填充于壳体10内的密闭空腔内。由于相变材料填充物30的导热性能较差,因此热量难以从相变材料填充物30的表面传递到内部。为了增加热量在相变材料填充物30内部的传递效率,在密闭空腔内填充导热填充物60,导热填充物60能够使得热量能够在密闭空腔内快速地传递。

进一步地,为了使得热量传递更加地均匀,导热填充物60均匀分散在相变材料填充物30中。

进一步地,可选用具有高导热能力的导热纤维作为导热填充物604。具体地,导热纤维可为碳纤维、铜纤维等。

在某些实施例,例如本实施例中,相变材料填充物30为有机相变材料与无机水合盐相变材料中的一种或者多种的混合物。

具体地,有机相变材料包括石蜡、癸二酸、聚乙二醇、硬脂酸丁脂、月桂酸等。有机相变材料过冷度小,稳定性较好,价格比无机水合盐相变材料贵。无机水合盐相变材料包括六水氯化镁、六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠等无机水合盐等。无机水合盐过冷度大,循环稳定性较差,但其储量大,价格便宜。

各相变材料的相变温度各不相同,在具体应用时可根据具体的器件具体选择相应的相变材料作为相变材料填充物30,本实用新型对此不做具体地限定。

在一些实施例中,本发明实施例提出的散热器应用于具有低频度高倍率过载的工况的器件中,例如光伏产品,每天满负荷工作的时间有限,如果按照最大负荷设计散热器,产品尺寸很大。利用散热器,调整相变材料的相变点,使其处于上述器件正常工况温度与高负载工况温度之间。在器件高倍率过载期间,利用相变材料的相变潜热储存热量,可保证器件壳温不变或轻微变化。

在另一些实施例中,本发明实施例提出的散热器应用于具有偶发的高过载工况的器件中,如软启变频器,在正常使用下,其只在启机的几分钟内高负荷工作。利用相变材料吸收产品产生的热量,可以减小产品的散热部件尺寸,几分钟的高负荷工况结束后,相变材料逐渐放热恢复到固态。此外,偶有空调失效或者风机损坏的工况,相变储热装置可以起到短期的吸热作用,延缓温升时间,避免了设备的急速升温。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,尚且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述,为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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