专利名称：散热装置及其组装方法
技术领域：
本发明涉及一种散热装置，尤其涉及一种用于对电子元件散热的散热装 置及其组装方法。
背景技术：
随着电子产业的快速发展，电子元件(如中央处理器)的高速、高频以 及集成化使其发热量剧增，为了在有限的空间内高效地带走电子元件所产生 的热量，业界通常是在电子元件上加装一散热装置。
该散热装置通常包括一散热器以及与该散热器结合的一热管，该热管设 置成多段弯折，以增加热管与散热器的接触面积，提高该散热装置的热传导 效率，然而，上述散热装置组装时，由于该热管设置成多段弯折，其很难与 散热器结合，造成散热装置组装困难。因此，需加以改进。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种组装方便的散热装置及其组装方法。 一种散热装置，包括一散热器以及一对第一热管，该散热器与该对第一 热管结合，每一第一热管包括一蒸发段以及一冷凝段，该散热器包括一对第 一鳍片组以及一对第二鳍片组，该对第 一鳍片组与该对第二鳍片组相互错开 设置，每一第一、第二鳍片组上均设有一收容槽，每一第二鳍片组上还设有 一开口，该开口与第二鳍片组的收容槽连通，每一第一热管的冷凝段的一部 分穿插于第一鳍片组的收容槽内，每一第一热管的冷凝段的另一部分由第二 鳍片组的开口进入并收容于第二鳍片组的收容槽内。
一种散热装置的组装方法，包括以下步骤提供一对第一鳍片组以及一 对第二鳍片组，每一第一、第二鳍片组上均设有一收容槽，每一第二鳍片组 上还设有一开口，该开口与第二鳍片组的收容槽连通；提供一对第一热管， 每一第一热管包括一蒸发段以及一冷凝段；将每一第一热管的冷凝段分别穿插于对应的第 一鳍片组的收容槽内，使第 一热管的冷凝段的两端部凸伸出第
一鳍片组外；将第二鳍片组插设于该对第一鳍片组之间，使第一、第二鳍片 组合围成环状，并使第 一热管的冷凝段由第二鳍片组上的开口进入第二鳍片 组的收容槽内。
上述散热装置中，该散热器由 一对第 一鳍片组与 一对第二鳍片组组成， 组装该散热装置时，可先将该第一热管穿插于第一鳍片组内，然后再将第二 鳍片组与第一热管结合，解决了弯曲热管难以组装的问题，不仅便于第一热 管组装，而且还可充分利用空间。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明第一较佳实施例的散热装置的立体组装图。
图2为图l所示散热装置的分解图。
图3为图l所示散热装置中热管与底座结合的示意图。
图4为图1所示散热装置中第一鳍片组的立体放大图。
图5为图l所示散热装置中第二鳍片组的立体放大图。
图6为图l所示散热装置中风扇的立体放大图。
图7为图1所示散热装置组装过程中的状态图。
图8为图1所示散热装置另一组装过程中的状态图。
图9为本发明第二较佳实施例的散热装置中热管的立体组装图。
图IO为图9所示散热装置中热管与底座结合的示意图。
具体实施例方式
图1与图2所示为本发明第一实施例中的散热装置，其用来对一发热电 子元件(图未示)如中央处理器进行散热。该散热装置包括一基板IO、与该 基板10结合的一热管组合20、与该热管组合20结合的一散热器30、设于该 散热器30中间的一导热柱40以及设于该散热器30上的一风扇50。
该基板10为导热性能良好的金属板体，如铜板、铝板等。该基板10的 下表面用以与该发热电子元件热接触，该基板10的上表面上设有四个凹槽13，这些凹槽13相互平行设置，以用于收容该热管組合20。
请同时参照图3，该热管组合20包括一对位于上方的第一热管21以及 一对位于下方的第二热管23。该第一热管21以及第二热管23均弯折成立体 型。
每一第一热管21包括一蒸发段211、 一冷凝段212以及将该蒸发段211 与冷凝段212连接的一连接段213。该蒸发段211呈平直的扁平状，其收容 于该基板10上位于最外侧的一个凹槽13内。该连接段213由该蒸发段211 的一端倾斜向上即远离该蒸发段211 —体延伸形成。该冷凝段212大致呈半 圆弧形，其由该连接段213的自由端沿圓周的逆时针方向延伸形成。该冷凝 段212所在的平面平行于该蒸发段211。
每一第二热管23具有与第一热管21相似的结构。每一第二热管23也包 括一蒸发段231、 一冷凝段232以及一连接段233,该连接段233的倾斜度与 第一热管21的连接段213的倾斜角度大致相同。该第二热管23与第一热管 21的不同之处在于该第二热管23的连接段233的长度小于该第一热管21 的连接段213的长度，因而该第二热管23的冷凝段232与蒸发段231之间的 垂直距离小于该第一热管21的冷凝段212与蒸发段211之间的垂直距离，即 该第二热管23的冷凝段232位于该第一热管21的冷凝段212下方。该第二 热管23的冷凝段232所在的平面平行于该第一热管21的冷凝段212所在的 平面。该第二热管23的连接段233收容于该基板10上位于内侧的一个凹槽 13内。
该散热器30呈钚状，其包括一对第一鳍片组31以及一对第二鳍片组33。 请参照图4，每一第一鳍片组31呈扇形，其由若干第一鳍片311堆叠排 列而成，这些第一鳍片311均成片状，每一第一鳍片311包括一本体313以 及一延伸部314。该本体313大致呈方形，其上设有贯穿该本体313的一第 一收容孔315以及一第二收容孔316,该第一收容孔315设于该第二收容孔 316的上方，该本体313上还设有分别对应该第一、第二收容孔315、 316的 两个倾斜向上的添加槽317,每一添加槽317将对应的收容孔与本体313的 外侧端连通，以便于第一、第二热管21、 23与第一鳍片组31焊接时由此添 加焊料(图未示)。该延伸部314由该本体313的顶部位于外侧端处向上一体延伸形成，该延伸部314的内侧端上设有一台阶部318以及一-Nt 319，该 延伸部314位于该台阶部318上方的部位的宽度小于该延伸部314位于该台 阶部318下方的部位的宽度，该卡槽319设于该台阶部318的下方，其大致 呈三角形，该卡槽319的上侧与台阶部318平行，该卡槽319以及该台阶部 318用来固定该风扇50，该延伸部314的外侧端以及位于台阶部318的位置 分别设有向前垂直延伸形成的一增压折边321以及一台阶折边320，该增压 折边321用于增加风扇50的风压，该台阶折边320用于抵接风扇50。
当第一鳍片311堆叠排列在一起形成该扇形的散热鳍片组31时，每相邻 的两第一鳍片311间形成一气流通道312，每一第一鳍片311上的第一收容孔 315共同形成该第一鳍片组31的第一收容槽325,每一第一鳍片311上的第 二收容孔315共同形成该第一鳍片组31的第二收容槽326，该第一、第二收 容槽325、 326均成弧形，以用来分别收容该第一、第二热管21、 23的冷凝 段212、 232。
请参照图5，每一第二鳍片组33具有与第一鳍片组31相似的结构。每 一第二鳍片组33由若千第二鳍片331堆叠排列而成，每相邻的两第二鳍片 331间形成一气流通道332。每一第二鳍片331包括一本体333以及一延伸部 334,每一第二鳍片331的延伸部334与第一鳍片311的延伸部314的结构相 同，其包括一台阶部338以及一"Nt 339，该延伸部334的外侧端以及位于 台阶部338的位置分别设有一增压折边341以及一台阶折边340。每一第二 鳍片331的本体331与第一鳍片311的本体311的不同之处在于每一第二 鳍片331的本体333大致呈三角形状，该三角形的两直角边分别位于第二鳍 片331的顶端与内侧端，从而于第二鳍片331的外侧端下方形成一缺口 344， 每一第二鳍片331的本体333上设有一收容孔335，该收容孔335与缺口 344 连通。当第二鳍片331堆叠排列在一起形成第二鳍片组33时，每一第二鳍片 331的本体333上的缺口 344共同形成该第二鳍片组33的本体333上的开口 347，每一第二鳍片331上的收容孔335共同形成该第二鳍片组33的收^ff 345,该收容槽345成弧形，其与第一鳍片组31上的第一收容槽325对应， 以用来收容该第一热管21的冷凝^殳212，该收容槽345与该开口 347连通， 以便于组装时第一热管31由该开口 347进入收容槽345。
8请参照图2，该导热柱40呈圆柱状，其由导热性良好的材料制成，如铜 或铝等，其设于该散热器30的第一、第二鳍片组31、 33中间。
请参照图6，该风扇50固定于该散热器30上，其包括一扇框51以及设 于该扇框51上的一叶轮52。该扇框51包括位于中间的一承载座511、位于 外围的一固定框512以及连接该固定框512与承载座511的若干支撑架513。 该承载座511用于承载该叶轮52,该固定框512呈圆环状，其向下垂直延伸 形成若干固定臂514,这些固定臂514等间隔设置于该固定框512上，每一 固定臂514的自由端设有一钩部515,该钩部515沿固定框512的径向凸伸 出该固定臂514,该钩部515与该散热器30的第一、第二鳍片组31、 33上 的+槽319、 339配合，以将风扇50固定于散無器30上。
请同时参照图7与图8，组装时，该对第一热管21的冷凝段212分别沿 相反的方向穿插并焊接于该对第一鳍片组31的第一收^f曹325内，该对第二 热管23的冷凝段232分别沿相反的方向穿插并焊接于该对第一鳍片组31的 第二收容槽326内，其中第一、第二热管21、 23的冷凝段212、 232的两端 部凸伸出第一鳍片组31外。将第一鳍片组31以及第一、第二热管21、 23置 于基板10上，使每一第一、第二热管21、 23的蒸发段211、 231 (请参照图 3 )分别收容并焊接于该基板10上的凹槽13内，其中第一热管21的蒸发段 211位于第二热管23的蒸发段231之间，每一第一热管21的冷凝段212与 另一第一热管21的冷凝段212位于同一水平面内，每一第二热管23的冷凝 段232与另 一第二热管23的冷凝,殳232也位于同 一水平面内，所述第 一鳍片 组31相对设置，且间隔一定距离。所述第二鳍片组33由上而下插设于该两 个第一鳍片组31间形成的空间之内，并使第一热管21的冷凝段212由第二 鳍片组33的开口 347进入第二鳍片组33的收容槽345内，此时，所述第二 热管23的冷凝段232的两端部以及第一、第二热管21、 22的连接段213、 233均位于第二鳍片组33的开口 347内；所述第一、第二鳍片组31、 33交 错设置，并合围形成该环状的散热器30,所述第一、第二鳍片组31、 33的 台阶部318、 338共同形成该散热器30的环形的台阶部35，所述第一、第二 鳍片组31、 33的台阶折边320、 340共同形成该散热器30的环形且水平的台 阶面36，所述第一、第二鳍片组31、 33的卡槽319、 339共同形成散热器30的环形的卡槽37，所述第一、第二鳍片组31、 33的增压折边321、 341共同 形成散热器30的环形的增压部38。将该导热柱40设于第一、第二鳍片组31、 33的中间，使其下表面贴设于第一、第二热管21、 23的蒸发段211、 231上， 该导热柱40的侧表面与该第一、第二鳍片組31、 33的内侧面紧密贴合并焊 接在一起。所述第一鳍片组31的本体313与延伸部314、第二鳍片组33的 本体333与延伸部334以及该导热柱40共同于该散热器30的顶部形成一收 容空间39，该台阶部35、台阶面36以及卡槽37位于该收容空间39内。将 该风扇50对准该散热器30的收容空间39，并向下按压该风扇50，使该风扇 50的固定框512的下表面抵顶于该散热器30的台阶部35的台阶面36上， 该风扇50的固定臂514上^)钩部515卡设于该散热器30的卡槽37内，'以将 风扇50固定于散热器30上，此时，该风扇50的固定框512的侧表面刚好贴 设于该散热器30的内表面上。
该发热电子元件工作时，其产生的热量传递至基板10上，传递至基板 10中的一部分热量直接传递至散热器30上，另一部分热量通过散热器30中 间的导热柱40传递至散热器30上，还有一部分热量由第一、第二热管21、 23的蒸发段211、 231吸收，通过其连接段213、 233传递至冷凝段212、 232， 再传递至散热器30,传递至散热器30的热量最终由风扇50产生的低温气流 散发至周围的空气中。
上述散热装置中，该散热器30由一对第一鳍片组31与一对第二鳍片组 33组成，组装该散热装置时，可先将该第一、第二热管21、 23穿插于第一 鳍片组31内，然后再将第二鳍片组33与第一、第二热管21、 23结合，解决 了多段弯折热管难以组装的问题，不仅便于第一、第二热管21、 23组装，而 且还可充分利用空间。另外，该第一、第二热管21、 23与导热柱40配合使 用，使热量既可由中间传递，又可由四周传递，从而使热量可均匀地分布于 散热器30的第一、第二鳍片311、 331上，有利于提高散热装置的散热效率。 其次，该风扇50固设于该散热器30的收容空间39内，使风扇50的叶轮52 由散热器30包围，可充分利用风扇50产生的低温气流，以提高散热效率， 同时，该风扇50的外围的散热器30还可充当传统扇框的侧壁的作用，节省 了风扇50的用料的同时，还可增加风扇50的风压，且该散热器30上还设有增压部38,可进一步增加风扇50的风压。其次，由于该散热器30上设有台 阶部35以及卡槽37，该风扇50具有固定框512以及带有钩部515的固定臂 514,因此组装上述散热装置时，只需推压该风扇50即可将该风扇50安装在 散热器30上，而无需螺丝锁合，结构简单，组装方便，且该散热器30的台 阶部35上的台阶面36可增加与风扇50的接触面积，从而使受力更为均匀。 再次，该散热器30的第一、第二鳍片311、 331沿导热柱40的径向排列而成， 可使风扇50产生的低温气流由第一、第二鳍片311、 331间的气流通道312、 332吹向散热器30的四周，在带走散热器30上的热量的同时，还可对散热 器30周围的其他发热电子元件进行散热。
当然，上述我热装置中，该散热器30上的卡槽37也可只设于第一、第 二鳍片组31、 33的其中之一上，从而使得到该卡槽37时只需对一对鳍片组 进行加工，可减少制造工序，降〗氐成本。
另外，上述散热装置中的第一、第二热管21、 23还可为其他形式。 如图9所示，为本发明第二实施例的散热装置中的第一、第二热管61、 63，所述第一热管31位于对应的第二热管63的上方。所述第一、第二热管 61、 63与第一实施例中的第一、第二热管21、 23类似，其不同之处在于 每一第一热管61的连接段613的倾斜角度小于每一第二热管63的连接段633 的倾斜角度。
如图IO所示，组装时，每一第一、第二热管61、 63的蒸发4殳611、 631 分别收容并焊接于该基板IO上的凹槽13内，其中第一热管61的蒸发段611 位于第二热管63的蒸发段631之间，第二热管63的连接段633绕过第一热 管61的连接,殳613的外侧，所述第一热管61的冷凝l爻612与第二热管63的 冷凝段632平行。
权利要求
1.一种散热装置，包括一散热器以及一对第一热管，该散热器与该对第一热管结合，每一第一热管包括一蒸发段以及一冷凝段，其特征在于该散热器包括一对第一鳍片组以及一对第二鳍片组，该对第一鳍片组与该对第二鳍片组相互错开设置，每一第一、第二鳍片组上均设有一收容槽，每一第二鳍片组上还设有一开口，该开口与第二鳍片组的收容槽连通，每一第一热管的冷凝段的一部分穿插于第一鳍片组的收容槽内，每一第一热管的冷凝段的另一部分由第二鳍片组的开口进入并收容于第二鳍片组的收容槽内。
2. 如权利要求1所述的散热装置，其特征在于该对第一热管分别沿相 反的方向穿设在该对第一鳍片组上。
3. 如权利要求1所述的散热装置，其特征在于每一第一鳍片组由若干 第一鳍片堆叠排列而成，每一第一鳍片包括一本体以及由该本体的顶部位于 外侧端处向上延伸形成的一延伸部，每一第二鳍片组由若干第二鳍片堆叠排 列而成，每一第二鳍片包括一本体以及由该本体的顶部位于外侧端处向上延 伸形成的一延伸部。
4. 如权利要求3所述的散热装置，其特征在于每一第二鳍片的本体的 外侧端下方形成一缺口，这些缺口共同形成该第二鳍片组的开口。
5. 如权利要求1所述的散热装置，其特征在于还包括一对第二热管， 每一第二热管包括一蒸发段以及一冷凝段，每一第 一鳍片组还包括收容第二 热管的冷凝,爻的另 一 收容槽。
6. 如权利要求5所述的散热装置，其特征在于该对第二热管分别沿相 反的方向穿设在该对第一鳍片组上。
7. 如权利要求5所述的散热装置，其特征在于每一第一、第二热管的 冷凝段均沿圆周方向延伸形成。
8. 如权利要求5所述的散热装置，其特征在于每一第一热管还包括连 接蒸发段与冷凝段的一连接段，每一第二热管也还包括连接蒸发段与冷凝段 的 一连接段，所述第 一热管的蒸发段与冷凝段的垂直距离小于第二热管的蒸 发段与冷凝段的垂直距离。
9. 如权利要求8所述的散热装置，其特征在于所述第一热管的连接段由其蒸发段的 一端倾斜向上延伸形成，所述第二热管的连接段也由其蒸发段 的 一端倾斜向上延伸形成，所述第 一热管的蒸发段设于第二热管的蒸发段之 间。
10. 如权利要求8所述的散热装置，其特征在于所述第一热管的连接段 由其蒸发段的一端倾斜向上延伸形成，所述第二热管的连接段也由其蒸发段 的 一端倾斜向上延伸形成，所述第二热管的蒸发段设于第 一热管的蒸发段之 间，所述第二热管的连接段绕过第一热管的连接段的外侧。
11. 如权利要求9或10所述的散热装置，其特征在于所述第二热管的 冷凝段所在的平面平行于该第 一热管的冷凝段所在的平面。
12. 如权利要求5所述的散热装置，其特征在于每一第一鳍片组上还设 有将收容槽分别与外界连通的添加槽，所述添加槽呈倾斜向上设置。
13. 如权利要求1所述的散热装置，其特征在于该散热器由第一、第二 鳍片组合围形成环状，该散热器的中间设有一导热柱，该导热柱的外表面紧 密贴合于该第一、第二鳍片组的内侧面上。
14. 如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述第一、第二鳍片组 共同于散热器的顶部形成一收容空间，该收容空间内安装有一风扇。
15. 如权 利要求14所述的散热装置，其特征在于所述第一、第二鳍片 组至少其中之一上设有卡槽，该风扇包括一扇框，该扇框向下延伸形成若干 固定臂，每一固定臂的自由端设有一钩部，该钩部与该卡槽配合将风扇固定 于散热器上。
16. 如权利要求15所述的散热装置，其特征在于该扇框包括一环状的 固定框，所述固定臂由该固定框向下延伸形成，所述第一、第二鳍片组上设 有台阶部，该固定框抵顶于该台阶部上。
17. —种散热装置的組装方法，包括以下步骤提供一对第一鳍片组以及一对第二鳍片组，每一第一、第二鳍片组上均 设有一收容槽，每一第二鳍片组上还设有一开口，该开口与第二鳍片组的收 容槽连通；'提供一对第一热管，每一第一热管包括一蒸发段以及一冷凝段； 将每一第一热管的冷凝段分别穿插于对应的第一鳍片组的收容槽内，使第 一热管的冷凝^a的两端部凸伸出第 一鳍片组外；将第二鳍片组插设于该对第一鳍片组之间，使第一、第二鳍片组合围成 环状，并使第 一热管的冷凝段由第二鳍片组上的开口进入第二鳍片组的收容 槽内。
18. 如权利要求17所述的散热装置的组装方法，其特征在于每一第一 鳍片组由若干第一鳍片堆叠排列而成，每一第一鳍片包括一本体以及由该本 体的顶部位于外侧端处向上延伸形成的--延伸部，每一第二鳍片组由若干第 二鳍片堆叠排列而成，每一第二鳍片包括一本体以及由该本体的顶部位于外 侧端处向上延伸形成的一延伸部，每一第二鳍片的本体的外侧端下方形成一 缺口，这些缺口共同形成该第二鳍片组的开口。
19. 如权利要求18所述的散热装置的组装方法，其特征在于还包括提 供一对第二热管，每一第二热管包括一蒸发段以及一冷凝段，每一第一鳍片 组还包括另 一收容槽，在将第 一热管的冷凝段穿插于第 一鳍片组的收容槽内 的同时，将第二热管的冷凝^a穿插于第二鳍片组的另一收容槽内。
20. 如权利要求19所述的散热装置的组装方法，其特征在于该对第一 热管分别沿相反的方向穿设在该对第一鳍片组上，该对第二热管也分别沿相 反的方向穿设在该对第一鳍片组上。
21. 如权利要求17所述的散热装置的组装方法，其特征在于还包括提 供一导热柱，将该导热柱设于该第一、第二鳍片组的中间，并使该导热柱的 下表面贴设于第一热管的蒸发段上，其侧表面贴合于该第一、第二鳍片组的 内個'j面上。
22. 如权利要求17所述的散热装置的组装方法，其特征在于所述第一、 第二鳍片组共同于其顶部形成一收容空间，该收容空间内安装有一风扇，所 述第一、第二鳍片组至少其中之一上设有卡槽，所述第一、第二鳍片组上设 有台阶部，该风扇包括一扇框，该扇框包括一环状的固定框以及由该固定框 向下延伸形成的若干固定臂，每一固定臂的自由端设有一钩部，将该风扇对 准该第一、第二鳍片组共同形成的收容空间，并向下按压该风扇，该风扇的固定臂上的钩部卡设于该卡槽内，该固定框抵顶于该台阶部上，将风扇固定 于第一、第二鳍片组上。
全文摘要
一种散热装置，包括一散热器以及一对第一热管，该散热器与该对第一热管结合，每一第一热管包括一蒸发段以及一冷凝段，该散热器包括一对第一鳍片组以及一对第二鳍片组，该对第一鳍片组与该对第二鳍片组相互错开设置，每一第一、第二鳍片组上均设有一收容槽，每一第二鳍片组上还设有一开口，该开口与第二鳍片组的收容槽连通，每一第一热管的冷凝段的一部分穿插于第一鳍片组的收容槽内，每一第一热管的冷凝段的另一部分由第二鳍片组的开口进入并收容于第二鳍片组的收容槽内。上述散热装置便于组装，且可充分利用空间。
文档编号H05K7/20GK101610656SQ200810067910
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者赵镝琼, 邓红波, 叶 陈 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司