一种高效仿生散热器及其制作方法与流程

本发明涉及一种散热器，特别是涉及一种高效仿生散热器及其制作方法。

背景技术：

自然对流热交换公式Q＝hA△T，其中Q为热量，△T为散热器表面与环境的温差，A为有效散热面积，h为热交换系数，现有技术的铝挤或压铸件散热器，大多把更多的关注度放在散热面积A上，当热源功率大，能量密度大时，往往会通过简单增加散热面积来提高散热效果，例如，在散热器上设置多个散热翅片，但这会导致散热器重量大，且成本增加很多。

技术实现要素：

本发明提供了一种高效仿生散热器及其制作方法，其克服了现有技术的散热器所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效仿生散热器，包括导热底板和设在该导热底板上并向上延伸的多个导热翅条，该多个导热翅条包括至少一组，每组包括并排在一起的若干列导热翅条，且同一组中每相邻的两列导热翅条呈错位分布，或者，该多个导热翅条并排成多列，且每相邻的两列导热翅条呈错位分布；每相邻的两列导热翅条之间、同一列中相邻的两导热翅条之间分别具有预设间距。

进一步的，所述多个导热翅条包括两组，该两组导热翅条位于导热底板相对的两侧，且各列导热翅条均沿同一方向排列。

进一步的，所述导热底板和导热翅条由同一金属片材制作而成，且每组导热翅条分别由金属片材的同一端沿同一方向进行多次裁切或冲压形成多个条状枝，再由条状枝向上折弯而成，所述金属片材未裁切或冲压的部分形成所述导热底板。

进一步的，各导热翅条分别包括折弯段和位于折弯段之上的主体段，同一组的导热翅条中，各列导热翅条的折弯段的长度和/或倾斜角度不相同，同列的各导热翅条的折弯段的长度和倾斜角度一致。

进一步的，各组分别包括两列导热翅条。

进一步的，所述导热底板的底面为热源接触面，或者所述导热底板固定在一散热板上，该散热板的底面为热源接触面。

进一步的，各导热翅条的横截面为多边形或圆形或椭圆形。

本发明另提供一种高效仿生散热器的制作方法，包括以下步骤：

1)预备一金属片材；

2)在所述金属片材的至少一端沿同一方向进行多次裁切或冲压，形成多个根部粘连且离散的条状枝；

3)将各条状枝分别向上折弯，且由金属片材同一端沿同一方向裁切或冲压而成的多个条状枝通过折弯形成并排在一起的若干列，且每相邻的两列条状枝呈错位分布；各向上折弯的条状枝分别形成导热翅条，金属片材上未进行裁切或冲压的部分形成导热底板。

进一步的，所述步骤2)中，在所述金属片材相对的两端分别沿同一方向进行多次裁切或冲压，形成多个根部粘连且离散的条状枝。

进一步的，位于金属片材位于同一端的各条状枝的长度一致，所述步骤3)中，将金属片材同一端的各个条状枝分别在其根部位置向上折弯，并将各条状枝靠近根部的部分折弯成折弯段，将折弯段之上的部分折弯成主体段，且相邻的两条状枝的折弯段的长度和/或倾斜角度不同，使位于金属片材同一端且折弯后的多个条状枝形成并排在一起的若干列，且每相邻的两列条状枝呈错位分布。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、所述导热底板、导热翅条的设计，使所述散热器能够仿照仙人掌的刺的形态，每个导热翅条都错开在空气里，不仅能够大幅提高散热器与空气的接触面积，还能大幅提高散热器的热交换系数，从而大幅度提高散热器的散热能力。

2、本发明的散热器优选采用冲压钣金及折弯的方式生产，加工快速、成本低。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种高效仿生散热器及其制作方法不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例一本发明的散热器的结构示意图；

图2是实施例一本发明的散热器的侧视图(含热源)；

图3是实施例一本发明的散热器的制作流程示意图；

图4是实施例二本发明的散热器的结构示意图(含热源)；

图5是实施例二本发明的散热器的侧视图(含热源)。

具体实施方式

实施例一

请参见图1、图2所示，本发明的一种高效仿生散热器，包括导热底板1和与导热底板1一体成型并向上延伸的多个导热翅条2，该多个导热翅条2包括至少一组，每组包括并排在一起的若干列导热翅条2，且同一组中每相邻的两列导热翅条2呈错位分布，每相邻的两列导热翅条之间、同一列中相邻的两导热翅条2之间分别具有预设间距。

本实施例中，所述导热底板1和导热翅条2由同一金属片材制作而成，且每组导热翅条2分别由金属片材的同一端沿同一方向进行多次冲压形成多个条状枝，再由条状枝向上折弯而成，所述金属片材未冲压的部分形成所述导热底板1。所述金属片材也可以采用裁切或其它方式来形成所述多个条状枝。

本实施例中，各导热翅条2分别包括折弯段21和位于折弯段21之上的主体段22，同一组的导热翅条2中，各列导热翅条2的折弯段21的长度不相同，同列的各导热翅条2的折弯段21的长度和倾斜角度一致。所述主体段22竖直向上。

本实施例中，所述多个导热翅条2包括两组，各组包括两列导热翅条2，共四列，该两组导热翅条2位于导热底板1相对的两侧，且各列导热翅条2均沿同一方向排列。各组的两列中，位于内侧列的各导热翅条2的折弯段21的长度分别小于位于外侧列的各导热翅条2的折弯段21的长度，位于内侧列的各导热翅条2的主体段22的长度分别大于位于外侧列的各导热翅条2的主体段22的长度。各导热翅条2的横截面近似正方形或长方形，也可作异形裁切或折弯。

本实施例中，所述导热底板1的底面为热源接触面，所述热源为LED光源3，如图2所示。此外，所述热源也可以是LED灯上的其他热源，例如驱动电源或包括几种热源等，但不局限于LED灯上的热源。

工作时，LED光源3产生的热量传递给导热底板1，再经导热底板1直接传递给各导热翅条2，最后经各个导热翅条2与导热翅条2之间的空气流完成热交换，如图2所示，图中箭头表示热量流动方向。自然对流热交换公式Q＝hA△T，Q为热量，△T为散热器表面与环境的温差，A为有效散热面积，h为热交换系数，传统铝挤或压铸散热器的平均h值约为4W/m2.℃，而本发明通过模仿仙人掌的刺的形态，使得空气流经导热翅条2时被有效加热而快速且无障碍地膨胀上升，使得平均热交换系数h达30W/m2.℃，甚至更高，从而大大地提高了散热效率。另外，在条状枝的裁切过程中，裁切面的产生增加了将近一倍的散热面积，从而实现用很少的材料来做大功率热源的散热器。另一方面，条状枝的裁切方向与热传递的方向吻合，因此条状枝既可以作为优良的热传递介质，同时也作为优异的热交换介质，二者合一，使得本发明最大程度地利用了材料，真正做到高效率低成本。

请参见图3所示，本发明的一种高效仿生散热器的制作方法，包括以下步骤：

1)预备一金属片材4；

2)在所述金属片材4的至少一端沿同一方向进行多次裁切或冲压，形成多个根部粘连且离散的条状枝41；

3)将各条状枝41分别向上折弯，且由金属片材4同一端沿同一方向裁切或冲压而成的多个条状枝41通过折弯形成并排在一起的若干列，且每相邻的两列条状枝41呈错位分布；各向上折弯的条状枝41分别形成导热翅条2，金属片材4上未进行裁切或冲压的部分形成导热底板1。

本实施例中，所述步骤2)中，在所述金属片材4相对的两端分别沿同一方向进行多次裁切或冲压，形成多个根部粘连且离散的条状枝41。

本实施例中，位于金属片材4同一端的各条状枝41的长度一致，所述步骤3)中，将金属片材4同一端的各个条状枝41分别在其根部位置向上折弯，并将各条状枝41靠近根部的部分折弯成折弯段，将折弯段之上的部分折弯成主体段，且相邻的两条状枝41的折弯段的长度和/或倾斜角度不同，使位于金属片材4同一端且折弯后的多个条状枝41形成并排在一起的若干列，且每相邻的两列条状枝41呈错位分布。

实施例二

请参见图4、图5所示，其与实施例一的区别在于：所述导热底板1固定在一散热板5上，该散热板5的底面为热源接触面。所述热源为LED光源板6，该光源板6上分布有多个LED贴片灯7。所述热源也可以是LED灯上的其它热源，例如驱动电源或包括几种热源等，但不局限于LED灯上的热源。

本实施例中，所述导热底板1的数量为多个，该多个导热底板1并排分布在散热板5顶面。

工作时，各LED贴片灯7产生的热量分别传递给散热板5，再通过散热板5依次传递给各个导热底板1、各个导热翅条2，最后经各个导热翅条2与导热翅条2之间的空气流完成热交换。如图5所示，图中箭头表示热量流动方向。

在其它实施例中，所述多个导热翅条并排成多列，且每相邻的两列导热翅条呈错位分布。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种高效仿生散热器及其制作方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。