錯列翅片式風冷熱管散熱器的制作方法

本發明涉及一種錯列翅片式風冷熱管散熱器。

背景技術：

隨著電力電子技術的不斷發展，高熱流密度的電子元器件散熱難的問題日漸凸顯，傳統的風冷散熱技術已無法滿足使用需求。

目前，通過增加散熱器的散熱面積或者增大外部風機的冷卻風量是比較直接的解決方式之一，但是這給散熱器的生產制造以及風機的選型帶來了非常大的難度。此外水冷散熱技術的引入也是更為有效的解決措施，散熱能力較傳統風冷技術提升較為明顯，但是水冷散熱技術也存在散熱系統有冷卻液泄漏的風險，一旦發生，系統的運行穩定性將受到威脅。

熱管技術主要由美國losalamos國家實驗室在1963年提出，早期主要應用于航空航天及軍工行業，之后逐漸被散熱行業所引用。目前應用最多的是毛細型熱管，它充分利用了液體在不同溫度和壓力環境下的相變原理達到快速傳熱的效果，熱傳導原理與致冷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，熱管的導熱能力將達到傳統散熱器原材料(鋁及合金、銅及合金)的導熱能力的上百倍，這一技術也成為了前文所述的兩種散熱解決措施之外更經濟有效的方式，同時采用熱管技術使得散熱器所需的散熱風量有效降低，因此也使得風冷散熱存在噪音大的問題得以控制。

就散熱本身而言，熱管技術的優點較為明顯，但是它與散熱器自身安裝配合結構的不合理也會引起一系列的故障問題發生。目前散熱器基板與熱管安裝結構主要是將管狀熱管打扁后和基板之間采用機械力壓合或通過焊接形式連接在一起，前者熱管和基板之間可能存在空氣，接觸熱阻大，同時熱管在打扁過程中有可能會引起內部毛細結構破壞而失效，散熱效果不好，采用焊接工藝后，熱管與散熱器間接觸熱阻可以降低但無法完全消除，且焊接難度較高。

目前，散熱器熱管往往是通過多根密集布置，形式往往比較簡單，發熱物體的熱量傳遞具有方向單一性的缺點，從而導致發熱物體散熱不均勻，對熱管散熱器整體的使用壽命有較大的影響。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種錯列翅片式風冷熱管散熱器，以解決普通熱管散熱不均勻的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種錯列翅片式風冷熱管散熱器，包括散熱器本體和熱管，所述散熱器本體包括散熱器基板和散熱器翅片，散熱器翅片與散熱器基板固定連接或散熱器翅片與散熱器基板為一體成型結構；所述的散熱器基板的上表面設有多個用于安裝熱管的熱管壓裝槽，熱管與熱管壓裝槽采用機械壓力壓接在一起，以使熱管與熱管壓裝槽壓裝后貼合緊密；所述散熱器翅片上從上到下設置有凸臺繞流結構，不同散熱器翅片上的凸臺繞流結構為錯列式分布，并且凸臺繞流結構的周邊設置有鋸齒狀結構。

進一步，所述的凸臺繞流結構的縱界面為橢圓形或長腰圓形或矩形或圓形或菱形。

進一步，所述的熱管壓裝槽整體呈s型和/或u型，多個熱管壓裝槽組合對稱布置在散熱器基板上，所述熱管的形狀與熱管壓裝槽的形狀相匹配。

進一步，所述熱管壓裝槽中間段的橫截面為u型，熱管的截面直徑與熱管壓裝槽寬度、深度及底部圓角間的尺寸比例為20:20.4:17:10.2。

進一步，所述熱管壓裝槽中間段的橫截面為半腰圓形，熱管的截面直徑與熱管壓裝槽寬度、深度及底部圓角間的尺寸比例為20:20.3:16:5.5。

進一步，所述的熱管與熱管壓裝槽之間間隙配合，所述熱管的直徑小于或等于10mm，熱管與熱管壓裝槽的配合間隙為0.1-0.3mm。

進一步，所述熱管與熱管壓裝槽的壓裝力小于或等于10kn。

采用了上述技術方案后，本發明具有一下的有益效果：

1)本發明的散熱器翅片上設置凸臺繞流結構，一方面增加了散熱接觸面積，另一方面還加強了空氣通過散熱器翅片時的繞動，使得熱量傳遞能夠充分進行，增強了空氣與散熱器翅片之間的換熱效率；而且，凸臺繞流結構的周邊呈鋸齒狀，能夠進一步增加散熱接觸面積和空氣通過散熱器翅片時的繞動，使熱量傳遞更加充分；

2)本發明的熱管和熱管壓裝槽采用s型與u型結構，組合對稱布置在散熱器基板上，使得熱流與冷流在橫向與縱向兩個方向上交錯傳遞，克服了現有的一字形分布的熱管其熱量傳遞僅為縱向，熱量傳遞不夠充分的缺點，以確保工作臺面熱流均勻發散，熱交換充分進行，加強了熱量傳遞的均勻性；

3)本發明的熱管壓裝槽的截面形狀、尺寸有效地考慮了熱管壓裝后的變形情況，使得壓裝后兩者可以有效貼合，有效降低接觸熱阻并提升了散熱均溫性；

4)本發明操作簡易，實施方便，工作臺面均溫性好，散熱效果優，運行穩定可靠。

附圖說明

圖1為本發明錯列翅片式風冷熱管散熱器的俯視示意圖；

圖2為圖1的a-a剖面圖；

圖3為圖2的b-b剖視圖；

圖4為圖3的e部放大圖；

圖5為圖1的a-a剖面圖；

圖6為圖5的c-c剖視圖；

圖7為圖圖6的f部放大圖。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

實施例一：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種錯列翅片式風冷熱管散熱器，包括散熱器本體2和熱管1，所述散熱器本體2包括散熱器基板21和散熱器翅片23，散熱器翅片23與散熱器基板21固定連接；所述的散熱器基板21的上表面設有多個用于安裝熱管1的熱管壓裝槽22，熱管1與熱管壓裝槽22采用機械壓力壓接在一起，以使熱管1與熱管壓裝槽22壓裝后貼合緊密；所述散熱器翅片23上從上到下設置有凸臺繞流結構24，不同散熱器翅片23上的凸臺繞流結構24為錯列式分布，并且凸臺繞流結構24的周邊設置有鋸齒狀結構25。散熱器翅片23上的表面形狀結構，充分提高了空氣與散熱器翅片23之間的傳熱效率。

可選地，如圖2、圖3、圖4所示，所述的凸臺繞流結構24的縱界面為矩形，當然還可以為圓形或菱形。

優選地，如圖1所示，所述的每條熱管壓裝槽22整體呈s型或u型，本實施例中，散熱器基板21表面設置有4條熱管壓裝槽22，外側兩條為u型，中間兩條為s型，該四個熱管壓裝槽22組合對稱布置在散熱器基板21上，以加強熱量傳遞均勻性，所述熱管1的形狀與熱管壓裝槽22的形狀相匹配。

可選地，如圖2所示，所述熱管壓裝槽22中間段的橫截面為半腰圓形，熱管的截面直徑與熱管壓裝槽寬度、深度及底部圓角間的尺寸比例為20:20.3:16:5.5。

優選地，如圖2所示，所述的熱管1與熱管壓裝槽22之間間隙配合，所述熱管1的直徑小于或等于10mm，熱管1與熱管壓裝槽22的配合間隙為0.1-0.3mm。

優選地，所述熱管1與熱管壓裝槽22的壓裝力小于或等于10kn。

實施例二：

如圖1、圖5、圖6、圖7所示，一種錯列翅片式風冷熱管散熱器，包括散熱器本體2和熱管1，所述散熱器本體2包括散熱器基板21和散熱器翅片23，散熱器翅片23與散熱器基板21為一體成型結構；所述的散熱器基板21的上表面設有多個用于安裝熱管1的熱管壓裝槽22，熱管1與熱管壓裝槽22采用機械壓力壓接在一起，以使熱管1與熱管壓裝槽22壓裝后貼合緊密；所述散熱器翅片23上從上到下設置有多個凸臺繞流結構24，不同散熱器翅片23上的凸臺繞流結構24為錯列式分布，并且凸臺繞流結構24的周邊設置有鋸齒狀結構25。散熱器翅片23上的表面形狀結構，充分提高了空氣與散熱器翅片23之間的傳熱效率。

可選地，如圖6、圖7所示，所述的凸臺繞流結構24的縱界面為橢圓形或長腰圓形。

優選地，如圖1所示，所述的熱管壓裝槽22整體呈s型和/或u型，多個熱管壓裝槽22組合對稱布置在散熱器基板21上，所述熱管1的形狀與熱管壓裝槽22的形狀相匹配。

可選地，如圖5所示，所述熱管壓裝槽22中間段的橫截面為u型，熱管1的截面直徑與熱管壓裝槽寬度、深度及底部圓角間的尺寸比例為20:20.4:17:10.2。

本發明的散熱器翅片23上設置凸臺繞流結構24，一方面增加了散熱接觸面積，另一方面還加強了空氣通過散熱器翅片23時的繞動，使得熱量傳遞能夠充分進行，增強了空氣與散熱器翅片23之間的換熱效率；而且，凸臺繞流結構24的周邊呈鋸齒狀，能夠進一步增加散熱接觸面積和空氣通過散熱器翅片時的繞動，使熱量傳遞更加充分。

本發明的熱管1和熱管壓裝槽22采用s型與u型結構，組合對稱布置在散熱器基板21上，使得熱流與冷流在橫向與縱向兩個方向上交錯傳遞，克服了現有的一字形分布的熱管其熱量傳遞僅為縱向，熱量傳遞不夠充分的缺點，以確保工作臺面熱流均勻發散，熱交換充分進行，加強了熱量傳遞的均勻性。

本發明的熱管壓裝槽22的截面形狀、尺寸有效地考慮了熱管壓裝后的變形情況，使得壓裝后兩者可以有效貼合，有效降低接觸熱阻并提升了散熱均溫性。

本發明操作簡易，實施方便，工作臺面均溫性好，散熱效果優，運行穩定可靠。

以上所述的具體實施例，對本發明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。