专利名称：热传强化型表面粗化散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及散热装置领域，尤其涉及一种提高热传效率的热传 强化型表面粗化散热装置。
背景技术：
随着电子组件越来越精密，电子组件所产生的热也越来多，致使仅 以自然或强制对流方式将热散逸至环境是不够的。为加强电子组件的散 热效果，现行的作法大多为在热源处以散热器将热导出，经由散热器的 鳍片以自然或强制对流方式将热散逸至环境中。然而现行具有风扇的散热器仍有部分问题无法克服，诸如鳍片表面与流经散热器的气流温度差仅摄氏5-10度而造成温度梯度不足的问题、 散热器本身的材料及结构所造成的热阻问题，前述问题造成现行散热器 无法提供更高的散热量，使之不足以解决发热量较高的电子组件的散热 问题。中国台湾专利申请号为90220898,名称为可产生涡流现象的热交换 鳍片板的新型专利公开了在鳍片板的板面分布有数个凹、凸部，藉由两 片或两片以上的鳍片板组合后，令各相邻两鳍片板在相对于版面的凸部 可相互接触连结，使数个鳍片板可结合成一体以提供当进行热交换时， 工作流体可以 一度空间或一度以上的空间的方向交互传递，及工作流体 在经过两两板材间的被凹凸部形状所形成的阻抗体以外的空间所形成 的通道，及工作流体在碰撞凹凸部连结处所形成的阻抗体时，该工作流 体会因阻抗体的形成或角度的变化而改变其原来的流动方向及流动速度，而增强工作流体本身的扰流现象，进而增加工作流体与各鳍片板间 的热^f;克岁丈应。上述实用新型在实际使用上有问题存在，因板体间的流道有许多阻 抗体存在，使得原本供应流体的流动空间减缩，对于流入口而言会产生 相当大的反压，流体的流入量将造成减损，另外因流体沿着许多个阻抗 体边界流动，不仅与板体表面有摩擦阻力，且与阻抗体表面有流动摩擦 阻力，即存在一个二维的流动摩擦阻力，此将造成流体流动减速，再者 边界层厚度亦会随流动距离增加而热阻随之增加，使得热传导无法有效 将热带出。实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种提升热传效果的 热传强化型表面粗化散热装置。本实用新型的另 一个目的在于提供一种设有表面肋以破坏边界层， 降低热阻特性的散热装置。本实用新型的再一个目的在于提供一种在一表面设有复数鳞部，令 流体循着鳞部的边界产生旋转涡流，并与主流场流体混合成二次流提升 热传效果的散热装置。为实现上述目的，本实用新型的技术方案为 一种热传强化型表面粗化散热装置，包含一主体，具有相对的一第一板体及一第四板体，与相对的一第二板 体及一第三板体，所述第一、四板体的两端分接所述第二、三板体的两 端；一热传强化单元，设于所述的第一板体及\或第二板体的相对表面， 所述热传强化单元包括至少一凸部，成间隔设置且略突高于所述板体的表面；复数鳞部，凹设于所述凸部以外的板体表面，且相对该板体表面具 一攻角，所述每一鳞部分具一边缘，并且相邻两鳞部的边缘相交处形成 一尖端。一种热传强化型表面粗化散热装置，包含复数第一板体，平行并列，且分具相反的一第一表面及一第二表面；一流道，分别形成于相邻的第一板体间；一热传强化单元，设于所述第一表面及\或第二表面，其包含至 少一凸部，成间隔设置且略突高于所述板体表面；复数鳞部，凹设于所述凸部以外的板体表面，且相对所述板体表面 具一攻角，所述每一鳞部分具一边缘，相邻两鳞部的边缘相交处形成一 尖端。所述第一、二表面分设有该热传强化单元，所述两相邻的第一板体 间另设一第二板体，所述第二板体具有两平整表面分别相对所述第一、 二表面。当正吹流体通过流道，则靠近热传强化单元表面的流体穿越每一鳞 部的尖端突起部位，导致流体被限制沿着每个鳞部的边缘下坡流动，流 体穿越突起的边缘之后又被下一尖端分割，产生周期性的流动，并借由 该尖端使流体产生^f黄向流动，导致流体在鳞部凹陷处循环产生涡流(即 流体流过每一内凹流场变为混乱并有涡对产生)，且涡流量随雷诺数增 加而提高，并与主流场(即流道内高于板体表面的区域)的流体混合形 成二次流(Secondary flows)加强流体的扰动，提升热传效率。另外倾 斜的鳞部表面不仅能增加热传表面积且能周期的破坏边界层(boundary layer)导致边界层从新发展，而此流动模式随着涡流量的提高改善流 体间的混合，造成热传效果提高。另外当正吹流体通过所述凸部，则流体被迫向热传强化单元表面中 线处集中，再翻转朝主流场方向流动，与主流场的流体混合产生二次流(Secondary f lows)并破坏均匀流，则造成边界层被破坏进而提高紊流 (Turbulenc intensity)强度，以提高热传表面与流体间的热对流系数， 并且加上能提供额外的热传面积，进而改进其热传的效能。
图l是本实用新型实施例1的立体示意图； 图2是本实用新型实施例1的立体剖视示意图； 图3是本实用新型实施例1的剖视侧视示意图； 图3A是本实用新型实施例1鳞部与板体间具有攻角的示意图； 图4是本实用新型实施例1热传强化单元分设于第一、四^反体的示 意图；图5是本实用新型实施例l局部鳞部放大立体示意图； 图6是本实用新型实施例1局部鳞片放大侧视示意图； 图7是本实用新型实施例2的立体示意图； 图8是本实用新型实施例2的侧视示意图；图9是本实用新型实施例2热传强化单元分设第一、二表面的示意图。主要组件符号说明10主体 ll热传强化单元 101第一板体 111凸部102第二板体 1111第一凸体103第三板体 1112第二凸体104第四板体 112鳞部12流道 1121边缘31第一板体 1124尖端311第一表面 312第二表面 32流道 33基座具体实施方式
实施例1一种热传强化型表面粗化散热装置，请参阅图1至图4,其包括一 主体10及一热传强化单元11，所述主体10具有相对的一第一板体101 及一第四板体104,与相对的一第二板体102及一第三板体103,该第 一、四板体101、 104的两端分接所述第二、三板体102、 103的两端， 所述第一板体IOI、第二板体102、第三板体103及第四板体104界定 一流道12;所述热传强化单元ll，可选择设于所述第一板体101 (如图 l所示)或第四板体104的相对表面，或者设于第一、四板体101、 104 的表面(如图4所示)。所述热传强化单元11包含有至少一凸部111及复数鳞部112,所述 凸部111系成间隔设置且略突高于所述第 一板体101及\或第四板体104 表面，在本实施例中显示该凸部111具有至少一第一凸体1111及一第 二凸体1112，所述第一、二凸体1111、 1112分别从第一板体101及\ 或第四板体104两侧，相对往中线处延伸相交，并在两者相交处形成一 夹角，该夹角为不大于90度，即令该凸部lll成V字形的设置。所述鳞部112,设于所述凸部以外的第一板体101及\或第四板体 104表面，并往表面凹陷，每一鳞部112相对所述第一板体101及\或第10四板体104表面具一攻角oc (如图3A所示)，并分具一边缘1121及一 尖端1124,所述尖端1124形成于相邻两鳞部112的边缘相交处，并且 该鳞部112的表面为一平面。在本实施例中所述鳞部112为前后交错布 置于所述第一、四板体1(U、 104表面，则每一尖端1124对应指向前一 鳞部112的边缘1121,且配合该凸部111的设置(如前述V字型)成相对 倾斜排列，即所述鳞部112构成渐进式扩大V形排列，并指向下游方向。另外，所述第一、四板体101、 104任一设有热传强化单元，设有 热传强化单元的板体101、 104的外表面贴触于一发热组件表面(图未 示)；或者第一、四板体101、 104皆设有热传强化单元，其中任一板 体101、 104的外表面贴触发热组件外表面，则可令发热组件的热量经 过第一板体101或第四板体104自然传递至主体10。再者，所述第二、三板体102、 103任一个皆可设有热传强化单元， 设有热传强化单元的板体102、 103的外表面贴触于一发热组件表面(图 未示)；或者第二、三板体102、 103都设有热传强化单元，其中任一 板体102、 103的外表面贴触发热组件外表面，则可令发热组件的热量 经过第二板体102或第三板体103自然传递至主体10。参阅图3、 4、 5、 6，当正吹流体(如图中箭头所指相对该夹角的方 向)通过流道12，则靠近热传强化单元11表面的流体穿越每一鳞部112 的尖端1124突起部位，导致流体被限制沿着每个鳞部112的边缘1121 下坡流动，流体穿越突起的边缘1121之后又被下一尖端1124分割，产 生周期性的流动，并借由该尖端1124使流体产生横向流动，导致流体 在鳞部112凹陷处循环产生涡流(即流体流过每一内凹流场变为混乱并 有涡对产生)，且涡流量随雷诺数增加而提高，并与主流场(即流道12 内高于板体101、 104表面的区域)的流体混合形成二次流(Secondary flows)加强流体的扰动，提升热传效率。另外倾斜的鳞部112表面不仅能增加热传表面积且能周期的破坏边界层(boundary layer)导致边界 层从新发展，而此流动模式随着涡流量的提高改善流体间的混合，造成 热传效果提高。另外当正吹流体通过所述凸部111，则流体被迫向热传强化单元11 表面中线处集中，再翻转朝主流场方向流动，与主流场的流体混合产生 二次流(Secondary flows)并石皮坏均匀流，则造成边界层^皮石皮坏进而提 高紊流(Turbulenc intensity)强度，以提高热传表面与流体间的热对 流系数，并且加上能提供额外的热传面积，进而改进其热传的效能。 实施例2一种热传强化型表面粗化散热装置，请参阅图7所示，其整体结构 及实施大至与实施例l相同，此即不赘述相同结构与符号，其不同处为 包括有复数平行并列的第一板体31，所述第一板体31分具相反的一第 一表面311及一第二表面312,并在相邻两第一板体31间形成一流道 32，所述第一板体31设于一基座33上。所述热传强化单元11可选择性的设于所述第一板体31的第一表面 311或第二表面312上，亦或同时设于第一、二表面311、 312上。参阅图8,表示该热传强化单元11设于第二表面312上，则流道 32的单侧具有该热传强化单元11;另如图9所示，在相邻两第一板体 31间另设一第二板体33,所述第二板体33相对所述第一、二表面311、 312为一平面，则流道32的单侧具有该热传强化单元11。图中虽未表示，但所述第一板体或第一、二板体可与至少一导热管 串合，另外所述第一板体31或第一、二板体31、 33亦可为堆栈组接形 成。另外，前述凸部111在两个实施例中显示为方形但并不局限于此， 其亦可为半圆形，另外所显示的型态也可为仅具有至少一第一凸体1111,并从一侧延伸至相对的另一侧，即该凸部111为成单侧倾斜且平 行并列，则所述鳞部112配合该凸部111成单向倾斜排列。再者鳞部112 并不局限于前述，其亦可为分散布置。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举是利用本创作所 述的方法、形状、构造、装置所为的变化，皆应包含于本申请的权利范 围内。
权利要求1. 一种热传强化型表面粗化散热装置，其特征在于包括一主体，具有相对的一第一板体及一第四板体，与相对的一第二板体及一第三板体，该第一、四板体的两端分接该第二、三板体的两端；及一热传强化单元，设于所述任意板体的相对表面，其包括至少一凸部，成间隔设置且突高于所述表面；复数鳞部，凹设于所述凸部以外的表面，且相对该表面具一攻角，所述每一鳞部分具一边缘，并且相邻两鳞部的边缘相交处形成一尖端；其中所述凸部及鳞部致使靠近表面的流体产生涡流及二次流，并破坏增厚的边界层提升热传率。
2、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述鳞部为前后交错布置，每一尖端对应指向前一鳞部边缘。
3、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述鳞部分散布置或单向倾斜排列或相对倾斜排列。
4、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述凸部具有至少一第一凸体，并从所述板体的一侧延伸至相对 的另一侧。
5、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述凸部具有至少一第一凸体及一第二凸体，所述第一、二凸体 分别从所述任一^反体的两侧相对往中线处延伸相交。
6、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所迷第一、二凸体相交处具有一夹角。
7、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征在于所述鳞部为圆形、菱形、三角形或其组合。
8、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述鳞部的表面为一平面。
9、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述凸部为方形或半圆形。
10、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述各板体其中任一板体贴触一发热组件表面。
11、 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特征 在于所述第一板体、第二板体、第三板体及第四板体界定一流道。
12、 根据权利要求1、 4、 5或10所述的热传强化型表面粗化散热 装置，其特征在于所述热传强化单元设于第一板体及/或第四板体的 相对表面。
13、 根据权利要求1、 4、 5或10所述的热传强化型表面粗化散热 装置，其特征在于所述热传强化单元设于第二板体及/或第三板体的 相对表面。
14、 一种热传强化型表面粗化散热装置，其特征在于包括 复数第一板体，平行并列，且分具相反的一第一表面及一第二表面； 一流道，分别形成于相邻的第一板体间；一热传强化单元，设于所述第一表面及\或第二表面，其包含 至少一凸部，成间隔设置且突高于所述板体表面； 复数鳞部，凹设于所述凸部以外的板体表面，且相对所述板体表面 具一攻角，所述每一鳞部分具一边缘，则相邻两鳞部的边缘相交处形成其中所述凸部及鳞部致使靠近板体表面的流体产生涡流及二次流， 并破坏增厚的边界层提升热传率。
15、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第一、二表面分设有热传强化单元，所述两相邻的笫一板 体间另设一第二板体。
16、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第二板体具有两平整表面，且分别相对所述第一、二表面。
17、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第一板体设于一基座上。
18、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第一板体为堆栈组接。
19、 根据权利要求15或16所述的热传强化型表面粗化散热装置， 其特征在于所述第一、二板体设于一基座上。
20、 根据权利要求15或16所述的热传强化型表面粗化散热装置， 其特征在于所述第一、二板体为堆栈组接。
21、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述鳞部为前后交错布置于所述板体表面，每一尖端对应指向前 一鳞部边缘。
22、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述鳞部分敎布置于所述板体表面。
23、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述鳞部为单向倾斜排列或相对倾斜排列于所述板体表面。
24、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述凸部具有至少一第一凸体，并从所述板体的一侧延伸至相对 的另一侧。
25、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述凸部具有至少一第一凸体及一第二凸体，所述第一、二凸体分别从所述板体的两侧相对往板体中线处延伸相交。
26、 根据权利要求25所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第一、二凸体相交处具有一夹角。
27、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述鳞部为圆形、菱形、三角形或其组合。
28、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述鳞部的表面为一平面。
29、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述凸部为方形或半圓形。
30、 根据权利要求14所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征为所述第一板体与至少一导热管结合。
31、 根据权利要求16所述的热传强化型表面粗化散热装置，其特 征在于所述第一、二板体与至少一导热管结合。
专利摘要本实用新型提供了一种热传强化型表面粗化散热装置，包括一主体及一热传强化单元，该热传强化单元设于主体相对的一第一板体及一第四板体，前述热传强化单元包括略突高板体表面的至少一凸部，及凹设于前述凸部以外表面的复数鳞部，该鳞部相对该表面具一攻角，且每一鳞部具有一边缘，并经由相邻两鳞部的边缘的相交形成一尖端，则令靠近表面的流体产生涡流及二次流，并破坏流体随距离增厚之边界层，进以大幅的提升热传效率。
文档编号H05K7/20GK201119219SQ200720155698
公开日2008年9月17日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年8月17日
发明者张始伟 申请人:奇宏科技股份有限公司