一种冷排结构及应用其的重力热管散热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电子设备散热领域，特别是一种冷排结构及应用其的重力热管散热系统。所述冷排结构包括进口集腔和出口集腔及连通所述进口集腔和出口集腔的多根换热管；所述热管的外部设有散热翅片；进口集腔设有工质进口，出口集腔设有工质出口，工质进口的流入端面所在位置高于工质出口所在位置；工质进口的流入端面至少高于进口集腔中位置最低的流入口的底部；所述冷排结构对所述工质进口和工质出口的具体安装位置进行优化改进，冷排结构内气态工质的有效冷凝空间更大，冷凝效率更高，从而提高重力热管散热系统的效率。提高重力热管散热系统的效率。提高重力热管散热系统的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种冷排结构及应用其的重力热管散热系统


[0001]本技术涉及电子设备散热领域，特别是一种冷排结构及应用其的重力热管散热系统。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，半导体材料的功率元件、运算元件的技术水平不断提高，电子元件其发热密度也变得越来越大，因此电子设备在工作时会产生大量的热量，散热设备在电子设备中也是普遍被应用的。又由于电脑的发展趋势，电脑自身体积越来越小，内部能安装散热器的空间越来越小，与此同时电脑自身耗电功率越小也会更利于市场销售。现有的电脑设备中都是采用带有驱动装置的水冷散热器，驱动装置普遍是水泵，利用水泵驱动流道内存放的冷却液循环流动，从而实现散热的目的。
[0003]但是现有电脑设备中采用带泵的水冷散热器会存在居多缺陷：1.在散热器中增设水泵等驱动装置势必会让散热器安装空间增大，不利于电脑设备整体体积的缩小研发；2.在散热器中增设水泵等驱动装置，会提高电脑设备的耗电功率，不够节能也不利于市场销售；3.在散热器中增设水泵等驱动装置，电脑设备工作时会产生更大的噪音，无法保证工作环境安静，降低了用户使用体验； 4.在散热器中增设水泵等驱动装置，势必需要利用管道将散热器主体和驱动装置连接起来，对接位置增多，可能的泄漏点就多了，生产和后期维修成本自然会提高；5.也是由于现有散热器中配备了能驱动冷却液主动流动的驱动装置，因此在散热器主体的散热结构中流道可以根据需要随机设置，都能保证冷却液顺利流动，因此现有散热器主体的内部流道设置很复杂，生产难度高，但是当电脑设备停机后，流道内部的某些段位置会仍然存在积液，尤其是设置了向上流动的流道内一定会存在积液，这些积液无法再重力作用下流出流道，这种情况下会在流道内部始终形成封堵的存液段，当外接环境温度过低时，如冬天气温低至冰点后，散热器内部的存液段会结冰影响下次电脑设备的快速启动使用，甚至由于存液段结冰体积变大出现冻裂现象造成电脑设备损坏。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本技术的目的在于提出一种冷排结构，当其使用在水冷散热系统中时，可以减少水泵进口侧循环水中气体的含量，减少泵的气蚀与振动；在管道系统清理维护时，冷排内残留的积水更易清理干净。
[0005]本技术的另一目的在于提出一种重力热管散热系统，其应用上述冷排结构作为冷凝器时，冷排结构内气态工质的有效冷凝空间更大，冷凝效率更高，热管散热系统的散热效果更好。
[0006]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种冷排结构，其包括进口集腔和出口集腔及连通所述进口集腔和出口集腔的多根换热管；所述换热管外部设有散热翅片；所述换热管与所述进口集腔连通处为流入口，所述换热管与所述出口集腔连通处为流出口；进口集腔设有工质进口，出口集腔设有工质出
口，且当所述换热管水平放置时，所述工质进口所在位置高于所述工质出口所在位置；工质进口的流入端面至少高于所述进口集腔中位置最低的流入口的底部；工质出口的流出端面低于所述出口集腔中位置最低的流出口的底部。
[0008]更优的，所述进口集腔中上下叠设有多层所述流入口，所述工质进口高于所述进口集腔中位置最高的流入口的底部。
[0009]具体的，所述出口集腔和所述进口集腔位于同一侧，所述换热管分为流入管和流出管，所述流入管的一端与所述进口集腔连通，所述流出管的一端与所述出口集腔连通，所述流入管和流出管的另一端均与汇流转接腔连通；所述工质进口的上端从所述进口集腔底部竖直延伸设置于所述进口集腔内，所述流入端面位于所述工质进口的上端端面处；所述工质出口的上端从所述出口集腔底部竖直延伸设置于所述出口集腔内，所述流出端面位于所述工质出口的上端端面处。
[0010]更优的，所述出口集腔和所述进口集腔连通成为一体式集腔结构；出口集腔和进口集腔连通，一体式集腔结构连通的所有换热管同时具备气态工质流入又具有液态工质流出的功能，其中由于气态工质主要聚集在一体式集腔的上部，因此与一体式集腔结构上部连通的换热管以气态工质流入为主，同理，由于重力作用，与一体式集腔结构下部连通的换热管以液态工质流入为主。
[0011]更优的，所述换热管截面形状呈扁条形；且扁条形延伸方向与所述工质进口和工质出口的延伸方向平行；使得每根换热管顶部供气态工质流入，底部供液态工质排出，所述冷排结构的结构更简单，换热结构分布更均匀，换热效率进一步提高。
[0012]具体的，所述换热管为竖直方向弯折叠置的蛇形管，多根所述蛇形管在水平面内并排设置；所述蛇形管中位于上方的端部与进口集腔连通，所述蛇形管中位于下方的端部与出口集腔连通。
[0013]具体的，所述进口集腔和所述出口集腔位于同一侧，且所述进口集腔所在位置高于所述出口集腔；所述工质进口的上端从所述进口集腔底部竖直延伸设置于所述进口集腔内，所述流入端面位于所述工质进口的上端端面处；所述工质出口的上端从所述出口集腔底部竖直延伸设置于所述出口集腔内，所述流出端面位于所述工质出口的上端端面处。
[0014]具体的，所述进口集腔和所述出口集腔位于正对的两侧，且所述进口集腔所在位置高于所述出口集腔；所述工质进口的上端从所述进口集腔底部竖直延伸设置于所述进口集腔内，所述流入端面位于所述工质进口的上端端面处；所述工质出口的上端从所述出口集腔底部竖直延伸设置于所述出口集腔内，所述流出端面位于所述工质出口的上端端面处。
[0015]更优的，所述出口集腔的底部向下凹陷设有储液腔，所述工质出口设置于所述储液腔的底部；所述储液腔使得出口集腔的空间大于进口集腔的空间，又使得工质出口的位置向下进一步设置，所述储液腔对多根换热管的流出口进行集流，同时具备对液态工质进行储液的作用，储液腔能实现冷排结构中气液工质分离，也会在储液腔内聚集足够的液态工质后，如果采用泵体主动排出，泵体工作时有足够的液态工质进入，减少气泡量产生，避免泵体振动，可以进一步提高工质出口对液态工质的排出效率和散热能力。
[0016]重力热管散热系统，其包括：冷头和如上所述的冷排结构，所述冷头的进口部通过连接管道与所述冷排结构的工质出口连通；所述冷排结构的工质进口与所述冷头的出口部
连通；所述冷头位于所述冷排结构的下方，所述冷排结构水平设置。
[0017]本技术的实施例的有益效果：
[0018]现有的冷排结构中延伸至进口集腔和出口集腔中的工质入口和工质出口往往是对称设置的，且没有对具体安装结构进行限定，在实际应用中工质入口的位置由于过低，容易导致进入进口集腔中的气体工质会进入冷排最靠近底部的换热管中，而这些换热管主要的让液态工质汇流至工质出口排出的，因此防止气态工质过多进入这些换热管就会占用液态工质的排出流经管道结构，导致液态工质排出不畅，此外工质出口如果设置位置过高，也无法及时将冷排结构中液态工质排出，影响冷排结构的散热效率。
[0019]本申请的上述冷排结构中，具体限制了工质入口和工质出口与对应位置的换热管的高度；当从冷排进口集腔内有液态工质，液态工质首先会从低于工质进口的换热管的流出口流入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷排结构，包括进口集腔和出口集腔及连通所述进口集腔和出口集腔的多根换热管；所述换热管外部设有散热翅片；其特征在于，所述换热管与所述进口集腔连通处为流入口，所述换热管与所述出口集腔连通处为流出口；进口集腔设有工质进口，出口集腔设有工质出口，且当所述换热管水平放置时，所述工质进口的流入端面所在位置高于所述工质出口所在位置；工质进口的流入端面至少高于所述进口集腔中位置最低的流入口的底部。2.根据权利要求1所述的一种冷排结构，其特征在于，工质出口的流出端面低于所述出口集腔中位置最低的流出口的底部；所述进口集腔中上下叠设有多层所述流入口，所述工质进口高于所述进口集腔中位置最高的流入口的底部。3.根据权利要求2所述的一种冷排结构，其特征在于，所述出口集腔和所述进口集腔位于同一侧，所述换热管分为流入管和流出管，所述流入管的一端与所述进口集腔连通，所述流出管的一端与所述出口集腔连通，所述流入管和流出管的另一端均与汇流转接腔连通；所述工质进口的上端从所述进口集腔底部竖直延伸设置于所述进口集腔内，所述流入端面位于所述工质进口的上端端面处；所述工质出口的上端从所述出口集腔底部竖直延伸设置于所述出口集腔内，所述流出端面位于所述工质出口的上端端面处。4.根据权利要求3所述的一种冷排结构，其特征在于，所述出口集腔和所述进口集腔连通成为一体式集腔结构。5.根据权利要求4所述的一种冷排结构，其特征在于，所述换热管截面形状呈扁条形；且扁条形延伸方向与所述工质进口和工质出口的延伸方向平行。6.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：何昊，
申请(专利权)人：何昊，
类型：新型
国别省市：