熱管散熱器的製造方法
2023-10-11 15:56:44
熱管散熱器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種熱管散熱器。熱管散熱器包括設置安裝位的導熱塊以及風扇；安裝位上固定設置熱管；熱管上固定設置疊置的若干層設置若干散熱孔的散熱片；散熱片設置中心部與周邊部；中心部設置通孔，熱管穿過通孔，周邊部圍繞熱管設置；風扇固定設置於散熱片的周邊部。採用多個散熱片疊置的方式，增加散熱面積，將熱管的冷凝端存儲的熱量快速有效地散發出去。另外，風扇工作時形成壓力差，外部空氣通過第一散熱孔進入散熱片的中心部與周邊部圍成的內部空間中，形成氣流，進而冷凝端存儲的熱量隨著氣流由風扇吹至外部，同時散熱片的中心部和周邊部上的熱量也會隨著氣流由風扇吹至外部。
【專利說明】熱管散熱器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種散熱器，特別是涉及一種熱管散熱器。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，熱管是利用了熱傳導原理與相變介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將 發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。從熱傳遞 的三種方式來看（輻射、對流、傳導），其中熱傳導最快。熱管就是利用蒸發製冷，使得熱管 兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的液體，這種液 體沸點低，容易揮發。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一端為蒸發端，另外一 端為冷凝端，當熱管的蒸發端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發，蒸氣在微小的壓力差下流 向冷凝端，並且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發 端，如此循環不止，熱量由熱管的蒸發端傳至冷凝端。基於熱管良好的熱傳導特性，其常常 被運用於散熱器領域。
[0003] 然而，現有技術中的熱管散熱器結構單一，影響其通過傳導、對流等形式將熱量及 時地散發出去，導致散熱效果不佳，無法滿足散熱需求。
【發明內容】
[0004] 基於此，有必要提供一種散熱效果較好的熱管散熱器。
[0005] -種熱管散熱器，包括一導熱塊以及一風扇；
[0006] 所述導熱塊上設置至少一安裝位；
[0007] 每一所述安裝位上固定設置一熱管；
[0008] 每一所述熱管上固定設置疊置的若干層散熱片，每一層所述散熱片還設置若干散 熱孔；
[0009] 各所述散熱片設置中心部與周邊部；
[0010] 所述中心部設置通孔，所述熱管穿過所述通孔，所述周邊部圍繞所述熱管設置； [0011] 所述風扇固定設置於至少一所述散熱片的周邊部，用於抽風。
[0012] 其中一個實施例中，所述導熱塊上還設置與安裝位相互垂直的若干導熱孔。
[0013] 其中一個實施例中，所述熱管與所述安裝位之間還設置一導熱層。
[0014] 其中一個實施例中，所述散熱孔包括第一散熱孔和第二散熱孔，所述第一散熱孔 設置於所述中心部。
[0015] 其中一個實施例中，若干所述第一散熱孔圍繞所述通孔設置。
[0016] 其中一個實施例中，各所述第二散熱孔設置於所述散熱片的周邊部上。
[0017] 其中一個實施例中，所述熱管通過一固定件固定於所述安裝位上。
[0018] 其中一個實施例中，各所述散熱片的周邊部圍成一平面安裝區，所述風扇固定設 置於所述平面安裝區。
[0019] 其中一個實施例中，各所述熱管共同設置一所述風扇。
[0020] 其中一個實施例中，所述散熱片的周邊部圍合設置使得所述散熱片為倒置凸字 形。
[0021] 上述熱管散熱器採用多個散熱片疊置的方式，增加散熱面積，將熱管的冷凝端存 儲的熱量快速有效地散發出去。另外，風扇工作時形成壓力差，外部空氣通過第一散熱孔 進入散熱片的中心部與周邊部圍成的內部空間中，形成氣流，進而冷凝端存儲的熱量隨著 氣流由風扇吹至外部，同時散熱片的中心部和周邊部上的熱量也會隨著氣流由風扇吹至外 部。其中，圍合成型的周邊部增大了與氣流的接觸面積，使得氣流能夠有效地帶走周邊部上 的熱量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明一較佳實施例之熱管散熱器的剖視圖；
[0023] 圖2為圖1中所示A-A方向剖視圖；
[0024] 圖3為一具體實施例之散熱片的剖視圖；
[0025] 圖4為本發明再一較佳實施例之熱管散熱器的剖視圖；
[0026] 圖5為本發明又一較佳實施例之熱管散熱器的剖視圖；
[0027] 圖6為圖5中所示熱管散熱器的B向視圖。
【具體實施方式】
[0028] 請一併參閱圖1和圖2,其中，圖1為本發明一較佳實施例之熱管散熱器10的剖視 圖；圖2為圖1中所示A-A方向剖視圖。
[0029] 熱管散熱器10包括一導熱塊11。導熱塊11上設置至少一安裝位，每一所述安裝 位上固定設置一熱管。本實施例中以導熱塊11上設置一安裝位13,安裝位13上固定設置 一熱管14為例進行說明。
[0030] 本實施例中，導熱塊11用於連接發熱量較大的LED燈、CPU等外部熱源，熱管14 的蒸發端141固定設置於安裝位13上，導熱塊11將外部熱源發出的熱量傳導至熱管14的 蒸發端141。由於外部熱源發出的熱量需要經由導熱塊11傳導至熱管14的蒸發端141，因 此，增大導熱塊11與熱管14的蒸發端141能夠有效地提高熱量傳導速率。優選的，在導熱 塊11上開設容置孔，並將熱管14的蒸發端141穿設所述容置孔內，使得熱管14的蒸發端 141的外壁與所述容置孔的內側壁緊密貼靠，以增大導熱塊11與熱管14的接觸面積，達到 更佳的散熱效果。又如，容置孔中還設置導熱層，例如矽脂層等，以改善導熱性能。
[0031] 熱管14通過一固定件固定於安裝位13上。固定件優選為卡扣，將熱管14固定連 接在導熱塊11上，也可以為卡箍接頭，將熱管14固定於導熱塊11上。在其它實施例中，固 定件不限於卡扣或卡箍接頭，只要能夠將熱管14固定於導熱塊11上而避免熱管14從導熱 塊11上脫落的固定連接均屬於固定件的實施方式。
[0032] 熱管14上固定設置疊置的若干層散熱片，每一層散熱片還設置若干散熱孔。本實 施例中以熱管14上固定設置疊置的兩層散熱片，即散熱片15和散熱片16,為例進行說明。
[0033] 散熱片15設置中心部151與周邊部152,中心部151上設置第一通孔（圖未不）。 同樣，散熱片16設置中心部161與周邊部162,中心部161上設置第二通孔（圖未示）。熱 管14同時穿過第一通孔和第二通孔。本實施例中，中心部151為一圓形板狀，周邊部152為 一沿中心部151的邊緣設置，並且垂直於中心部151 -側面的側板。所述第一通孔開設於 中心部151的圓心處。中心部161為一圓形板狀，周邊部162為一沿中心部161的邊緣設 置，例如,垂直於中心部161-側面的側板。所述第二通孔開設於中心部161的圓心處。中 心部161的面積大於中心部151的面積，以使散熱片15的中心部151與散熱片16的中心 部161貼靠在一起且中間留有間隙，散熱片15的周邊部152與散熱片16的周邊部162貼 靠在一起且中間留有間隙，如圖1所示，使得散熱片15疊放並容置於散熱片16所圍成的一 開放空間內。在其它實施例中，多個散熱片採用散熱片15與散熱片16的疊置方式，以增加 熱管散熱器的散熱效率。
[0034] 本實施例中，散熱片15的中心部151上圍繞所述第一通孔開設有若干第一散熱孔 501，周邊部152的內部還開設有若干第二散熱孔502,第二散熱孔502的一開口開設於遠 離中心部151的周邊部152的頂緣處，其另一開口與第一散熱孔501連通。為了將第二散 熱孔502與第一散熱孔501連通，中心部151內部還具有第一連接孔（圖未標），實際上， 第二散熱孔502通過所述第一連接孔與第一散熱孔501連通。同樣的，散熱片16的中心部 161上圍繞所述第二通孔開設有若干第一散熱孔601，周邊部162的內部還開設有若干第二 散熱孔602,例如，第二散熱孔602的一開口開設於遠離中心部161的周邊部162的頂緣處， 其另一開口與第一散熱孔601連通；為了將第二散熱孔602與第一散熱孔601連通，中心部 161內部還具有第二連接孔（圖未標），實際上，第二散熱孔602通過所述第二連接孔與第 一散熱孔601連通。熱管14的同時穿過所述第一通孔和所述第二通孔。又如，分散設置多 個第一散熱孔、以及多個第二散熱孔，各第二散熱孔與各第一散熱孔分離設置，即各散熱孔 非連通設置，這樣，可以形成一個千洞百孔、四面來風的通風系統。
[0035] 在實際應用中，熱管14內部被抽成負壓狀態，並充入適當的易揮發且沸點低的液 體。導熱塊11吸收外部熱源發出的熱量，並將熱量傳導至熱管14的蒸發端141，熱管14 的蒸發端141受熱後，毛細管中的液體迅速吸收熱量而蒸發形成蒸氣，蒸氣在微小的壓力 差下流向熱管14的冷凝端142,同時釋放出熱量，由於蒸氣溫度降低，重新凝結成液體，液 體憑藉毛細力的作用沿多孔的毛細管回流至蒸發端141。如此循環不止，熱量不斷地由熱 管14的蒸發端141傳導至冷凝端142,由於冷凝端142與外部空氣的接觸面積較小，極大 的限制了熱管的散熱效率，然而，本方案採用與接觸的若干層散熱片，能夠有效地將冷凝端 142存儲的熱量通過其自身與外部空氣較大的接觸面積，及時且有效的散發出去，極大增強 了熱管的散熱效率。
[0036] 另外，本實施例中，熱管散熱器10還包括一固定設置於散熱片的周邊部頂緣的風 扇12,用於抽風，使得空氣從第一散熱孔501及第一散熱孔601流向風扇12頂部；例如，如 圖1所示，各所述散熱片的周邊部圍成一平面安裝區，所述風扇固定設置於所述平面安裝 區，這樣，在整體上有助於產品的生產與運輸。一方面，風扇12工作時形成壓力差，外部空 氣通過第一散熱孔501及第一散熱孔601進入散熱片16的中心部161與周邊部162圍成 的內部空間中，形成氣流，進而冷凝端142存儲的熱量隨著氣流由風扇12吹至外部，同時散 熱片16的中心部161和周邊部162上的熱量也會隨著氣流由風扇12吹至外部。其中，圍 合成型的周邊部162增大了與氣流的接觸面積，使得氣流能夠有效地帶走周邊部162上的 熱量。
[0037]為了解決氣流與散熱片15接觸面積小的技術問題，在一具體實施例中，散熱片15 與散熱片16疊置時，兩者之間的連接間隙適當增大，例如，採用連接杆將散熱片15的周邊 部152與散熱片16的周邊部162固定連接，或者採用支撐塊將散熱片15的中心部151與 散熱片16的中心部161固定連接，由此可以增大散熱片15與散熱片16之間的連接間隙。 當氣流經由第一散熱孔501後，一部分通過第一散熱孔601流向散熱片16的中心部161與 周邊部162圍成的內部空間中，一部分通過散熱片15與之間的連接間隙將散熱片15的中 心部151和周邊部152上的熱量隨著氣流由風扇12吹至外部，同時也增加了散熱片16外 側壁與氣流的接觸面積，散熱效果進一步增加。
[0038] 另外，流經第一散熱孔501以及第一散熱孔601的一部分氣流分別通過所述第一 連接孔以及所述第二連接孔進入第二散熱孔502和第二散熱孔602,從而能夠將散熱片15 以及散熱片16內部的熱量由風扇12吹至外部，更進一步增加了散熱片的散熱效果。
[0039] 例如，散熱片16與熱管14接觸位置膨脹設置，這樣，可以有效增強傳導散熱效果， 例如，散熱片16設置膨脹部，通過所述膨脹部固定設置於所述熱管14上，例如，膨脹部設置 為具有喇叭形截面或者等腰梯形截面；又如，膨脹部為一凸臺；如圖3所示，其為一具體實 施例的散熱片21的剖視圖。其中，散熱片21的中心部210中間具有一凸臺211，凸臺211 的厚度大於中心部210邊緣的厚度，熱管24的冷凝端242穿過凸臺211上開設的通孔，增 大了凸臺211上開設的通孔的內壁與熱管24的接觸面積，更加快速地將熱管24的冷凝端 242存儲的熱量傳導至散熱片21，進一步增加散熱效率。
[0040] 如圖4所示，其為本發明再一較佳實施例之熱管散熱器的剖視圖。
[0041] 在一具體實施例中，多個熱管散熱器並排設置，一風扇固定設置於多個所述熱管 散熱器上散熱片的周邊部，用於抽風。也就是說，多個所述熱管散熱器共同使用一風扇。該 實施例中以兩個熱管散熱器，即熱管散熱器70和熱管散熱器80,為例進行說明。熱管散熱 器70和熱管散熱器80並排設置，一風扇78固定設置於熱管散熱器70的散熱片的周邊部 以及熱管散熱器80的散熱片的周邊部上，用於同時為熱管散熱器70和熱管散熱器80進行 抽風散熱。這樣，有利於產品的生產與使用，也便於連接風扇的電源。
[0042] 在一具體實施例中，導熱塊11上還設置與安裝位13相互垂直的若干導熱孔，一方 面增加對流效果，另一方面用於增大導熱塊11與外部空氣的接觸面積，有效地增加導熱塊 11的散熱效果。又如，設置若干對導熱孔，每對所述導熱孔位於同一直線上。又如，所述導 熱孔為圓柱形，或者，所述導熱孔為圓臺形，例如所述圓臺形的上底面與下底面的面積比例 為1: 3。又一個例子是，這樣，每對所述導熱孔，相近的兩底面均為上底面，這樣，熱氣從導熱 孔的上底面進入，下底面排出，在一定程度上有助於內部熱區空氣的加快對流。
[0043] 在一具體實施例中，熱管14與安裝位13之間還設置一導熱層，能夠增強熱管14 與安裝位13的緊密接觸效果，使得導熱塊11上吸收的外部熱源的熱量能夠快速通過安裝 位13傳導至熱管14。例如，導熱層為矽脂層，其厚度小於0. 1毫米；在模具適配程度高時， 熱管14緊密貼合安裝位13,導熱層本質上是注入一些矽脂，形成一個連續或者非連續的薄 膜，其厚度無需限制，例如其小於〇. 05毫米。
[0044] 請同時參閱圖5和圖6,其分別為本發明又一較佳實施例之熱管散熱器90的剖視 圖以及圖5中所示熱管散熱器90的B向視圖。
[0045] 其中，散熱片91的周邊部911圍合設置使得散熱片91為倒置凸字形，這樣，有助 於增大傳導散熱的散熱體積，也有助於增大輻射散熱的散熱面。該實施例中，周邊部911圍 合處形成一頂面912,頂面912上開設有若干透氣孔913。風扇914設置於最內層的散熱片 91內部空腔915中。例如，風扇914固定連接在散熱片91的周邊部911內側壁上。優選 的，各疊置的散熱片的頂面平行設置，各頂面上開設的透氣孔貫通設置。當風扇914開動抽 風時，空氣從散熱片91內部空腔915到透氣孔913中形成氣流，這樣，熱管34的冷凝端存 儲的熱量以及散熱片91散發的熱量隨著氣流從第一散熱孔到空腔915,又從透氣孔913輸 出至外部，從而實現了通過對流的形式將熱管散熱器90的熱量快速而有效輸出至外部，能 夠獲得非常好的對流散熱效果，並且輔助增強了散熱片的導熱散熱效果。
[0046] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種熱管散熱器，其特徵在於，包括一導熱塊以及一風扇； 所述導熱塊上設置至少一安裝位； 每一所述安裝位上固定設置一熱管； 每一所述熱管上固定設置疊置的若干層散熱片，每一層所述散熱片還設置若干散熱 孔； 各所述散熱片設置中心部與周邊部； 所述中心部設置通孔，所述熱管穿過所述通孔，所述周邊部圍繞所述熱管設置； 所述風扇固定設置於至少一所述散熱片的周邊部，用於抽風。
2. 根據權利要求1所述的熱管散熱器，其特徵在於，所述導熱塊上還設置與安裝位相 互垂直的若干導熱孔。
3. 根據權利要求1所述的熱管散熱器，其特徵在於，所述熱管與所述安裝位之間還設 置一導熱層。
4. 根據權利要求1所述的熱管散熱器，其特徵在於，所述散熱孔包括第一散熱孔和第 二散熱孔，所述第一散熱孔設置於所述中心部。
5. 根據權利要求4所述的熱管散熱器，其特徵在於，若干所述第一散熱孔圍繞所述通 孔設置。
6. 根據權利要求4所述的熱管散熱器，其特徵在於，各所述第二散熱孔設置於所述散 熱片的周邊部上。
7. 根據權利要求1所述的熱管散熱器，其特徵在於，所述熱管通過一固定件固定於所 述安裝位上。
8. 根據權利要求1至7任一所述的熱管散熱器，其特徵在於，各所述散熱片的周邊部圍 成一平面安裝區，所述風扇固定設置於所述平面安裝區。
9. 根據權利要求8所述的熱管散熱器，其特徵在於，各所述熱管共同設置一所述風扇。
10. 根據權利要求9所述的熱管散熱器，其特徵在於，所述散熱片的周邊部圍合設置使 得所述散熱片為倒置凸字形。
【文檔編號】F28D15/02GK104089505SQ201410360994
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】葉偉炳 申請人:東莞市聞譽實業有限公司