一種高效水冷散熱器的製作方法

2023-05-21 23:25:51 2

專利名稱：一種高效水冷散熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及散熱器領域，更具體地說涉及一種高效水冷散熱器。
背景技術：
現有技術中，散熱器應用廣泛，隨著元件集成化的發展，對散熱器的散熱要求越來越高，大功率模塊往往需要配置較大體積的散熱器，進行強制水冷散熱。而在有限的空間內如何解決這一難題，目前市場上普通的水冷散熱器腔內均配有s型銅管，利用水通過銅管將散熱器本體內的熱量帶走，然而在實際使用中，由流體傳熱學公式Φ |=h*A* Λ k η。可知，散熱器的散熱效果與散熱表面積A和對流換熱係數h成正比，因此要增加散熱效果，需 要通過增加散熱表面積和對流換熱係數兩種方式來實現。現有通過機械切削加工出細密矩型水道散熱器雖然能做到很大的散熱表面積，但加工麻煩，加工周期長，成本貴；而且水道的端頭無開孔，水道中有水垢後無法清理維護。現有通過擠壓拉出圓型通道型材散熱器受結構限制孔徑一般為Φ8 Φ14，由於要保證一定的換熱面積和小的阻力損失，所以通道個數一般較多，而對於給定水流量的散熱器來說每隻通道的水流不是很大，此時每隻通道中流體的流動狀態為層流，當處於層流狀態時，由於流體與壁面只有在邊界層的對流效果明顯，對於圓形通道中心區域的流體基本不參與對流，所以對流換熱係數低，散熱效果不理想。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種高效水冷散熱器。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種高效水冷散熱器，包括殼體，在殼體上設有進水口和出水口，所述殼體的內腔設置有多個平行的圓形水道，所述圓形水道中安裝有螺距可調的螺旋金屬擾流裝置。上述高效水冷散熱器中，所述螺旋金屬擾流裝置為螺旋金屬薄片。上述高效水冷散熱器中，所述螺旋金屬擾流裝置為螺旋圓型金屬擾流圈。上述高效水冷散熱器中，所述螺旋圓型金屬擾流圈的螺距調節範圍為20mm-80mm。上述高效水冷散熱器中，為了滿足各個圓形水道的流量要求，可分別安裝不同螺距的金屬擾流裝置。因為對於給定總流量的幾個並聯水道來說，流量分配是按Q1 = Q2 = Q3 = Qn=A1/ V〈〔 λ/(IVd1)〕+ ξ J : A2/ V〈〔入 2/(L2/d2)〕+ ξ 2〉 A3/ V〈〔 λ 3/(L3/d3) ) + ξ 3) An/ V〈〔 An/(Ln/dn)〕+ ξη〉，來達到調節各水道流量的分配，(其中Q_流量，A-通道橫截面積，λ-沿程阻力係數，L-單個通道長度，d-通道直徑，ξ-局部阻力係數)，因此可通過更換不同螺距的擾流圈來調節局部阻力係數。上述高效水冷散熱器中，所述圓形水道的兩端通過螺紋堵頭密封。本實用新型高效水冷散熱器採用多通道圓型水道，通過在圓型水道中安裝緊貼水道的大螺距螺旋金屬薄片或大螺距螺旋圓型金屬擾流圈。水道中流體受擾流圈的影響，在低流速的情況下隨擾流圈旋轉流動，打破邊界層，形成強湍流，而在同樣換熱面積情況下流體在強湍流狀態時的對流換熱效果要遠遠好於層流時的換熱效果，而緊貼水道內表面的大螺距螺旋圓型金屬擾流圈還可增加換熱面積，因此散熱器有很好的散熱效果。通過改變螺旋圓型金屬擾流圈的螺距可調節各水道水力損失，進而調節各水道中的水流量，使其均流。圓形水道的兩端通過可拆螺紋堵頭密封，而不採用焊接密封，便於拆開清洗水道。與現有技術相比，本實用新型的有益效果本實用新型通過在散熱器的圓形水道中安裝螺旋金屬擾流裝置，使水道中的流體受擾流裝置的影響，在低流速的情況下隨擾流裝置旋轉流動，打破邊界層，形成強湍流，具有很好的換熱效果，結構簡單，加工方便；水道兩端採用可拆螺紋堵頭密封，便於拆開清洗維護；可調式螺旋金屬擾流裝置方便調節各支路流量分配。

圖I為本實用新型的結構圖。 圖2為本實用新型的橫向剖視圖。圖3為圖I中螺旋圓型金屬擾流圈的結構示意圖。圖4為圖3側視圖。圖中標記1-殼體，2-進水口，3-出水口，4-圓形水道，5-螺旋圓型金屬擾流圈，6-螺紋堵頭。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。實施例I如附圖I、附圖2、附圖3所示，本實施例的高效水冷散熱器，包括殼體1，在殼體I上設有進水口 2和出水口 3，所述殼體的內腔設置有多個平行的圓形水道4，所述圓形水道4中安裝有緊貼水道的螺距為70_的螺旋圓型金屬擾流圈5。水流通過散熱器的圓形水道4時，水道中流體受大螺距螺旋圓型金屬擾流圈5的影響，在低流速的情況下隨大螺距螺旋圓型金屬擾流圈5旋轉流動，打破邊界層，形成強湍流，具有很好的換熱效果；本實施例可通過對原有散熱器的水道進行改裝即可實現，結構簡單，加工方便；圓形水道4的兩端為螺紋接口，通過螺紋堵頭6密封，便於拆開清洗維護。實施例2本實施例的高效水冷散熱器同實施例，區別在於本實施例的圓形水道中安裝有緊貼水道的大螺距螺旋金屬薄片，水流通過散熱器的圓形水道時，水道中流體受大螺距螺旋金屬薄片的影響，在低流速的情況下隨大螺距螺旋金屬薄片旋轉流動，打破邊界層，形成強湍流，具有很好的換熱效果。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種高效水冷散熱器，包括殼體，在殼體上設有進水口和出水口，所述殼體的內腔設置有多個平行的圓形水道，其特徵在於所述圓形水道中安裝有螺距可調的螺旋金屬擾流>j-U ρ α裝直。
2.根據權利要求I所述的高效水冷散熱器，其特徵在於所述螺旋金屬擾流裝置為螺旋金屬薄片。
3.根據權利要求I所述的高效水冷散熱器，其特徵在於所述螺旋金屬擾流裝置為螺旋圓型金屬擾流圈。
4.根據權利要求3所述的高效水冷散熱器，其特徵在於所述螺旋圓型金屬擾流圈的螺距調節範圍為20mm-80mm。
5.根據權利要求I所述的高效水冷散熱器，其特徵在於所述圓形水道的兩端通過螺紋堵頭密封。
專利摘要本實用新型涉及散熱器領域，更具體地說涉及一種高效水冷散熱器。一種高效水冷散熱器，包括殼體，在殼體上設有進水口和出水口，所述殼體的內腔設置有多個平行的圓形水道，所述圓形水道中安裝有螺旋金屬擾流裝置。本實用新型通過在散熱器的圓形水道中安裝螺旋金屬擾流裝置，使水道中的流體受擾流裝置的影響，在低流速的情況下隨擾流裝置旋轉流動，打破邊界層，形成強湍流，具有很好的換熱效果，結構簡單，加工方便；水道兩端採用可拆螺紋堵頭密封，便於拆開清洗維護；可調式螺旋金屬擾流裝置方便調節各支路流量分配。
文檔編號F28F11/04GK202692757SQ20122038792
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者劉達貴 申請人:四川英傑電氣股份有限公司