[发明专利]具有加热单元的热管散热器

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

附图说明

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8B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

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）。