专利名称：一种大面积多水道水冷散热器及其加工方法
技术领域：
本发明涉及水冷散热器，尤其涉及一种大面积多水道水冷散热器及其加工方法。
背景技术：
水冷散热是散热效果很好的一种散热方式，在水冷散热中水流的走向影响散热效果，传统的水冷散热器主要有三种做法，一种是采用焊接方式将金属管道以一定走向焊接于散热台面下，这种散热方式具有良好的散热效果，但造价昂贵，在小型设备中得不到广泛应用；第二种是采用挤压成型方式制作模具，进而批量生产，这种方式制作灵活适合于大批量生产的情况，但在实验室研究和用量不大的情况下由于成本的限制难以得到推广，并且这种方式采用模具生产，结构一旦定型将难以调整；第三种是采用车床加工，在一块金属板上打孔形成水道，水道通常为“井”字形，这种方式适合于小面积散热器，在大面积散热中散热效果较差，可采用多“井”字形水道即多条横向水道和多条纵向水道进行改进，但由于存在多条纵横水道交叉，无法判定水流走向，容易出现水流死区，水流循环不均勻，散热效果不理想。为解决此问题，本发明提出一种便于加工且造价较低的大面积多水道散热器及其加工方法，在一块阶梯形金属板上加工相互平行的主水道，主水道之间以连通水道相通，形成一定的水流方向，水道以水密螺栓固定，这种方式不但造价低廉，而且加工方便，连通水道较短，同时保证水流按设定方向循环，不会出现水流死区，散热效果较好。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种大面积多水道水冷散热器及其加
工方法。大面积多水道水冷散热器包括散热器本体、进水口、主水道、水密螺栓、出水口、 连通水道；散热器本体纵、横向周边为阶梯形，纵向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的主水道，横向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的连通水道，第一条主水道一端为进水口，第一条主水道另一端与第一条连通水道一端相通，第一条连通水道一端的端口设有内螺纹， 并通过水密螺栓密封，第一条连通水道另一端与第二条主水道一端相通，第二条主水道一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封，第二条主水道另一端与第二条连通水道一端相通，第二连通水道一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封，第二条连通水道另一端与第N-I条主水道一端相通，第N-I条主水道一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封，第N-I条主水道另一端与第N-I条连通水道一端相通，第N-I条连通水道另一端与第N 条主水道一端相通，第N-I条连通水道另一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封，第 N条主水道另一端为出水口。所述的散热器本体的材料热导率大于100W/m ·Κ。所述的水密螺栓上设有垫圈，垫圈的材料为橡胶。大面积多水道水冷散热器的加工方法为取长方体金属块，加工成纵、横向周边为2/3页
阶梯形的散热器本体，在散热器本体端部的阶梯形侧面上打孔形成第一条主水道，第一条主水道的打孔起始端为进水口，在第一条主水道的打孔末端与第一条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第一条连通水道，在第一条连通水道的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓密封，在第一条连通水道的打孔末端与第一条连通水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条主水道，在第二条主水道的起始端加工内螺纹，并用水密螺栓密封，在第二条主水道的打孔末端与第二条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条连通水道，在第二条连通水道的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓密封，在第二条连通水道的打孔末端与连通水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N-I条主水道，在第N-I 条主水道的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓密封，在第N-I条主水道的打孔末端与第N-I条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N-I条连通水道，在第N-I条连通水道的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓密封，在第N-I条连通水道的打孔起始端与第N-I条连通水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N条主水道，第N条主水道的打孔起始端为出水口。水冷散热是效果较好的一种散热方式，在有些分离振动的场合是唯一的选择，而目前的大面积水冷散热器或是造价高昂不利于实际应用，或是存在水流死区，散热效果不佳。本发明采用车床加工方式在金属板上打孔，避免了挤压成型和管道焊接的高昂费用，散热器本体采用阶梯形设计，连通水道用于连通相邻的主水道，长度较短，方便加工，利用主水道和连通水道的配合限制水流的走向，避免了水流死区的产生，保证了良好的散热效果， 可广泛应用于实验设备的研制和产品的小批量生产。
图1为大面积多水道水冷散热器的结构示意图； 图2为本发明的水密螺栓的结构示意图中散热器本体1、进水口 2、主水道3、水密螺栓4、出水口 5、连通水道6、垫圈7。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明。如图1所示，大面积多水道水冷散热器包括散热器本体1、进水口 2、主水道3、水密螺栓4、出水口 5、连通水道6 ；散热器本体1纵、横向周边为阶梯形，纵向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的主水道3，横向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的连通水道6，第一条主水道3 —端为进水口 2，第一条主水道3另一端与第一条连通水道6 —端相通，第一条连通水道6 —端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓4密封，第一条连通水道6另一端与第二条主水道3 —端相通，第二条主水道3 —端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓4密封， 第二条主水道3另一端与第二条连通水道6 —端相通，第二连通水道6 —端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓4密封，第二条连通水道6另一端与第N-I条主水道3 —端相通，第 N-I条主水道3 —端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓4密封，第N-I条主水道3另一端与第N-I条连通水道6 —端相通，第N-I条连通水道6另一端与第N条主水道3 —端相连， 第N-I条连通水道6另一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓4密封，第N条主水道3另一端为出水口 5。所述的散热器本体1的材料热导率大于100W/m*K。其中N为大于4的自然数。如图2所示，水密螺栓4上设有垫圈7，垫圈7的材料为橡胶。大面积多水道水冷散热器的加工方法为取长方体金属块，加工成纵、横向周边为阶梯形的散热器本体1，在散热器本体1端部的阶梯形侧面上打孔形成第一条主水道3，第一条主水道3的打孔起始端为进水口 2，在第一条主水道3的打孔末端与第一条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第一条连通水道6，在第一条连通水道6的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓4密封，在第一条连通水道6的打孔末端与第一条连通水道6方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条主水道3，在第二条主水道3的起始端加工内螺纹， 并用水密螺栓4密封，在第二条主水道3的打孔末端与第二条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条连通水道6，在第二条连通水道6的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓4密封，在第二条连通水道6的打孔末端与连通水道6方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N-I条主水道3，在第N-I条主水道3的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓 4密封，在第N-I条主水道3的打孔末端与第N-I条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N-I条连通水道6，在第N-I条连通水道6的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓4密封，在第N-I条连通水道6的打孔起始端与第N-I条连通水道6方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N条主水道3，第N条主水道的打孔起始端为出水口 5。使用时，将发热器件固定于散热器本体1的表面并涂硅脂消除空气间隙的影响， 发热器件的热量传导至散热器本体1的表面，由进水口 2外接水管进水，水流由主水道3、连通水道6和水密螺栓4所组成的通路在散热器本体1内流动，带走散热器本体1上的热量， 并经出水口 5流出，水道越密，水流在散热器本体1内流动的路径越长，带走的热量越多，尤其是在大散热面积时，加工尽可能多的水道将获得更好散热效果。
权利要求
1.一种大面积多水道水冷散热器，其特征在于包括散热器本体(1)、进水口(2)、主水道(3)、水密螺栓(4)、出水口(5)、连通水道(6)；散热器本体(1)纵、横向周边为阶梯形，纵向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的主水道(3)，横向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的连通水道(6)，第一条主水道(3)—端为进水口(2)，第一条主水道(3)另一端与第一条连通水道(6)—端相通，第一条连通水道(6)—端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓(4)密封，第一条连通水道(6)另一端与第二条主水道(3) —端相通，第二条主水道(3) —端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓(4)密封，第二条主水道(3)另一端与第二条连通水道(6) 一端相通，第二连通水道(6)—端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓(4)密封，第二条连通水道(6)另一端与第N-I条主水道(3)—端相连，第N-I条主水道(3)—端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓(4)密封，第N-I条主水道(3)另一端与第N-I条连通水道(6)—端相通，第N-I条连通水道(6)另一端与第N条主水道(3) —端相通，第N-I条连通水道(6)另一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓(4)密封，第N条主水道(3)另一端为出水口(5)。
2.如权利要求1所述的大面积多水道水冷散热器，其特征在于所述的散热器本体(1) 的材料热导率大于100W/m · K。
3 如权利要求1所述的大面积多水道水冷散热器，其特征在于所述的水密螺栓(4)上设有垫圈(7)，垫圈(7)的材料为橡胶。
4.一种如权利要求1所述的大面积多水道水冷散热器的加工方法，其特征在于取长方体金属块，加工成纵、横向周边为阶梯形的散热器本体(1)，在散热器本体(1)端部的阶梯形侧面上打孔形成第一条主水道(3)，第一条主水道(3)的打孔起始端为进水口(2)，在第一条主水道(3)的打孔末端与第一条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第一条连通水道(6)，在第一条连通水道(6)的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓(4)密封，在第一条连通水道(6)的打孔末端与第一条连通水道(6)方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条主水道(3)，在第二条主水道(3)的起始端加工内螺纹，并用水密螺栓(4)密封，在第二条主水道(3)的打孔末端与第二条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第二条连通水道(6)，在第二条连通水道(6)的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓(4)密封， 在第二条连通水道(6)的打孔末端与连通水道(6)方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第 N-I条主水道(3)，在第N-I条主水道(3)的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓(4)密封，在第N-I条主水道(3)的打孔末端与第N-I条主水道方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N-I条连通水道(6)，在第N-I条连通水道(6)的打孔起始端加工内螺纹，并用水密螺栓(4)密封，在第N-I条连通水道(6)的打孔起始端与第N-I条连通水道(6)方向垂直处的阶梯形侧面上打孔形成第N条主水道(3)，第N条主水道的打孔起始端为出水口(5)。
全文摘要
本发明公开了一种大面积多水道水冷散热器及其加工方法，大面积多水道水冷散热器包括散热器本体、进水口、主水道、水密螺栓、出水口、连通水道；散热器本体纵、横向周边为阶梯形，纵向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的主水道，横向周边阶梯形侧面垂直设有N条平行的连通水道，第一条主水道一端为进水口，第一条主水道另一端与第一条连通水道一端相通，第一条连通水道一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封…第N-1条连通水道另一端与第N条主水道一端相通，第N-1条连通水道另一端的端口设有内螺纹，并通过水密螺栓密封，第N条主水道另一端为出水口。本发明避免了挤压成型和管道焊接的高昂费用和水流死区的产生，保证了良好的散热效果。
文档编号F28D1/00GK102419116SQ20111023396
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者施申蕾 申请人:中国计量学院