專利名稱：叉齒形散熱片式熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱管散熱器，尤其是一種熱管垂直嵌入在水平基板上的熱管散熱器。
背景技術(shù)：
熱管這項(xiàng)技術(shù)早在1963年就在位于美國的losalamos國家實(shí)驗(yàn)室中誕生了。其發(fā)明人是G.M.Grover。熱管屬于一種高效傳熱元件，它充分利用了物體在相變時(shí)大量吸收和釋放熱量的特性的快速熱傳導(dǎo)性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱體的熱量迅速傳遞到散熱片，其導(dǎo)熱能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。例如銅棒的熱通量是46.75w/cm2，而水熱管的標(biāo)準(zhǔn)軸向熱通量670w/cm2，高達(dá)14倍之多。因此，當(dāng)熱管技術(shù)這個(gè)發(fā)明一出現(xiàn)，便受到熱流密度超過核反應(yīng)堆的電子元器件的青睞。在60年代末70年代初，世界先進(jìn)的工業(yè)國家都搞了電子元器件使用的熱管散熱器，德國早期曾用幅射狀鋁型材熱管散熱器，日本于1974年提出的采用片狀散熱片的熱管散熱器形式，這種重力型熱管散熱器性能優(yōu)越于裝吸液蕊的熱管散熱器。但是，這種結(jié)構(gòu)只能橫向吹風(fēng)，而自冷狀態(tài)下必須水平安裝，才能保證空氣上下流動(dòng)。如果垂直放置時(shí)，熱阻值一般減小5％-10％。
上述現(xiàn)有技術(shù)的熱管散熱器，具有加工簡單，耗材少，外形尺寸易與原有的鑄造和型材等實(shí)體散熱器互換，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)正如重慶大學(xué)動(dòng)力系熱管科研組指出的那樣“風(fēng)冷硅元件的重力熱管性能優(yōu)越于吸液蕊熱管，但像日本古河公司提出的重力熱管構(gòu)形只限于橫向吹風(fēng)，設(shè)計(jì)使用上不方便而予以拋棄”。這是對(duì)風(fēng)冷而言，而對(duì)于自然冷卻，則垂直放置簡直就不可能，而水平放置，重力熱管不起作用，而需采用安裝吸液蕊熱管，否則就需要將重力型熱管散熱器與水平夾角呈5-15°安裝。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服上述缺點(diǎn)的，結(jié)構(gòu)簡單、耗材少的，將大幅度提高對(duì)流換熱效率的叉齒形散熱片式熱管散熱器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為將數(shù)根熱管的下端嵌入在基板上，使熱管與呈水平狀態(tài)的基板相垂直，在數(shù)根熱管上嵌裝有數(shù)層散熱片，每層散熱片制成若干齒條，每個(gè)齒條之間留有縫隙。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果1、由于叉齒形散熱片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在齒與齒之間有空氣流動(dòng)的通道，使重力型熱管散熱器可以垂直安裝，使重力型熱管工作狀態(tài)，達(dá)到了理想狀態(tài)。
2、散熱片因開叉，增加了散熱面積。如一個(gè)散熱片，其開叉的散熱面積與部分未開叉的面積相比，將有大幅度的增加，以1mm厚的散熱片為例，如果其齒條寬度是1mm，則散熱面積增加近一倍，如果齒條寬度為2mm，則散熱面積增加近一半。
3、根據(jù)傳熱學(xué)的經(jīng)典理論，空氣冷卻時(shí)，肋片的高度和空氣在其周圍的層流底層的厚度成正比，厚度越厚，對(duì)流換熱系數(shù)越小，叉齒形散熱片的齒條的高度僅為1-2mm，所以齒條周圍的層流底層厚度將大為減薄，將使其對(duì)流換熱效率得到提高。
4、本實(shí)用新型繼承了現(xiàn)有技術(shù)的整片式熱管散熱器的加工簡單，耗材少，外形設(shè)計(jì)多樣，價(jià)格低廉，容易投產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，而只需增加一道沖剪工序，就可以克服原有技術(shù)的缺點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖1的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型散熱片另一實(shí)施例的左視圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例如圖1-圖3所示，二根熱管2的下端嵌入在基板3上，使熱管2與呈水平狀態(tài)的基板3相垂直，在二根熱管2上嵌裝有數(shù)層散熱片1，每層散熱片1的片基4左端的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上；在其延伸翻邊孔6的右側(cè)開叉成多個(gè)齒條5，齒條5逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
如上所述，本實(shí)用新型亦可實(shí)施為每層散熱片1的片基4右端的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上，在其延伸翻邊孔6的左側(cè)開叉成多個(gè)齒條5，齒條5逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
如上所述，本實(shí)用新型也可將齒條5逢奇數(shù)一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢偶數(shù)那片相平行向外伸展。
圖4為本實(shí)用新型散熱片另一實(shí)施例的左視圖。二根熱管2的下端嵌入在基板3上，使熱管2與呈水平狀態(tài)的基板3相垂直，在二根熱管2上嵌裝有數(shù)層散熱片1，將散熱片1的片基4的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上，在其延伸翻邊孔6的兩側(cè)對(duì)稱地開叉成多個(gè)齒條5，齒條5逢奇數(shù)或偶數(shù)之一的那根一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢偶數(shù)或奇數(shù)之一的相平行向外伸展。
因?yàn)楸緦?shí)用新型的散熱片1的片厚為1-2mm，而水平安裝的整片式散熱片的高度為100-200毫米，本實(shí)用新型將使其對(duì)流換熱效率顯著提高。本實(shí)用新型對(duì)于裝吸液蕊的熱管散熱器在其水平安裝時(shí)，都會(huì)顯著地提高散熱的能力。
工作原理熱管利用液態(tài)物質(zhì)相變成氣態(tài)物質(zhì)時(shí)吸收大量的熱量，氣態(tài)物質(zhì)相變成液態(tài)物質(zhì)時(shí)釋放出大量的熱量的特性而制作的，為了能使工質(zhì)的沸點(diǎn)降低(液態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)隨氣壓的變化而變化，當(dāng)氣壓為0.006kg/cm2時(shí)，水的沸點(diǎn)為0℃，而當(dāng)氣壓為1.03kg/cm2時(shí)，水的沸點(diǎn)為100℃)。另外，熱管內(nèi)工質(zhì)對(duì)熱管壁體凝結(jié)放熱系數(shù)與管內(nèi)工質(zhì)水蒸汽中不凝結(jié)氣體含量之相對(duì)關(guān)系為以水為例，當(dāng)水蒸汽中的不凝結(jié)的氣體含量為無窮小時(shí)的放熱系數(shù)為1，當(dāng)水蒸汽中的不凝結(jié)的空氣為1％時(shí)，則對(duì)流放熱系數(shù)為0.42，當(dāng)不凝結(jié)的空氣為3％時(shí)，則對(duì)流放熱系數(shù)僅為0.2。因而，熱管腔體內(nèi)應(yīng)抽真空，更確切地講，熱管腔體內(nèi)排除任何與工質(zhì)不能同時(shí)凝結(jié)和沸騰的氣體，在這種理想狀態(tài)下，其對(duì)流換熱系數(shù)約是流動(dòng)水的對(duì)流換熱系數(shù)7倍左右，風(fēng)冷時(shí)30倍左右，自然冷卻時(shí)的1000倍左右。正因?yàn)闊峁芫哂腥绱肆己玫臒醾鲗?dǎo)性能，電力半導(dǎo)體器件正在日益廣泛地利用它來作散熱器，解決日漸增大的耗散功率，以確保器件的正常工作。
基板3的形狀根據(jù)所安裝的器件不同，形狀可以是多種多樣的，基板3用于安裝器件和模塊并將其熱量擴(kuò)展傳導(dǎo)至熱管，使熱管受熱，熱管內(nèi)的工質(zhì)加熱沸騰蒸發(fā)，與在管壁受冷凝結(jié)，將熱量快速低阻地傳遞給周圍空氣。熱管2則是一根封閉的紫銅管，在紫銅管里配有工質(zhì)。叉齒形散熱片1將整片金屬板根據(jù)需要剪開成若干齒條5，每相隔一根齒條5就向上曲起一高度，因此，使得每根齒條5之間留有較大的縫隙，這樣使本實(shí)用新型可以垂直安裝，空氣可以通過這些縫隙中上下流動(dòng)，克服了原有整片散熱片式熱管散器不能垂直安裝的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，含散熱片、熱管、基板組成，其特征在于數(shù)根熱管(2)的下端嵌入在基板(3)上，使熱管(2)與呈水平狀態(tài)的基板(3)相垂直，在數(shù)根熱管(2)上嵌裝有數(shù)層散熱片(1)，每層散熱片(1)制成若干齒條(5)，每個(gè)齒條(5)之間留有縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)左端的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上；在其延伸翻邊孔(6)的右側(cè)開叉成多個(gè)齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)右端的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上；在其延伸翻邊孔(6)的左側(cè)開叉成多個(gè)齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于齒條(5)逢奇數(shù)一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢偶數(shù)那片相平行向外伸展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上，在其延伸翻邊孔(6)的兩側(cè)對(duì)稱地開叉成多個(gè)齒條(5)，齒條(5)逢奇數(shù)或偶數(shù)之一的那根一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢偶數(shù)或奇數(shù)之一的相平行向外伸展。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱管垂直嵌入在水平基板上的熱管散熱器，其特點(diǎn)是數(shù)根熱管(2)的下端嵌入在基板(3)上，使熱管(2)與呈水平狀態(tài)的基板(3)相垂直，在數(shù)根熱管(2)上嵌裝有數(shù)層散熱片(1)，每層散熱片(1)制成若干齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)或奇數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)或偶數(shù)那片相平行向外伸展。使得齒與齒之間有空氣流動(dòng)的通道，增加了散熱面積，對(duì)流換熱效率得到顯著提高。使重力型熱管散熱器可以垂直安裝，達(dá)到了理想的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型加工簡單，耗材少，外形設(shè)計(jì)多樣，價(jià)格低廉，是理想的重力型熱管散熱器。
文檔編號(hào)F28D15/02GK2694209SQ20042002739
公開日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者顧康麟, 郁銀昌, 桑春 申請(qǐng)人:鹽城彩陽電器閥門有限公司