一种用于水冷装置的新型复合式散热器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于水冷装置的新型复合式散热器，包括：散热翅片和水冷通道，所述散热翅片分布在所述水冷通道的两侧，所述水冷通道包括进水口、出水口、第一水道、第二水道和水滴形孤岛，所述第一水道与所述第二水道在进水口处分流并在出水口处合流，所述水滴形孤岛设置在第一水道上，将第一水道的水流分流为正常水道和扰流水道。通过上述方式，本发明用于水冷装置的新型复合式散热器具有调节能力强、散热有效、提高了散热效率、设计优化、结构新颖、性能稳定、智能优化、应用广泛等优点，在用于水冷装置的新型复合式散热器的普及上有着广泛的市场前景。
【专利说明】一种用于水冷装置的新型复合式散热器
【技术领域】
[0001]本发明涉及水冷散热设备领域，特别是涉及一种用于水冷装置的新型复合式散热器。
【背景技术】
[0002]随着电气化产品的进步，追求更小体积，更低重量成为发展趋势，电气系统的小型化及高功率密度成为显著特征，伴随而来的负面影响就是单位体积的热负荷高，普通的风冷已经不能满足系统需求，因此水冷系统成为有效的解决方案。
[0003]加之，电气产品通常有多个发热点，发热情况且对散热的要求也不同，因此如果能够对发热点区分对待调整散热能力，才能够发挥整个电气系统的最大能力，同时能提高电气系统的稳定性和可靠性。而水冷系统的优劣和散热片的结构设计有很大关系。
[0004]通常现有的水冷水道设计方案都是将所有的发热点串联在水道流经的路径上进行散热，从进水口流进的水流经过第一热点被加热升温后再流经第二热点进行散热，且2处水流量恒定，散热效率总体还有很大提升空间。
[0005]针对硬件电路的散热处理，现有的技术通常是通过单一形态的带有翅片的散热器被动辐射散热，或者只有单一水道的水冷散热器进行主动散热。这两种常见的散热片都能实现散热的功能，且水冷散热效率较翅片辐射散热的结构效率要高。但是在有限的结构空间内单独依靠翅片或者单一水道散热能力都存在一个极限，已经渐渐不能满足复杂电路结构的散热要求。而且，在一块散热器上不能够实现散热能力按照散热需求进行分配的功能。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题是提供一种用于水冷装置的新型复合式散热器，通过采用散热翅片与水冷通道配合使用，突破了单种方式散热的极限，大大提高了散热效率，同时对水冷通道增加了水滴形孤岛的使用，使得调节出水口流量即可调节水道流量的功能，提高了调节能力和散热效率，设计优化、结构新颖、安全实用，在用于水冷装置的新型复合式散热器的普及上有着广泛的市场前景。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于水冷装置的新型复合式散热器，包括:散热翅片和水冷通道，所述散热翅片分布在所述水冷通道的两侧，所述水冷通道包括进水口、出水口、第一水道、第二水道和水滴形孤岛，所述第一水道与所述第二水道在进水口处分流并在出水口处合流，所述水滴形孤岛设置在第一水道上，将第一水道的水流分流为正常水道和扰流水道。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述散热翅片的材质为导热率大于80W/mK的金属。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述进水口的宽度与所述出水口的宽度相同。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述第一水道的宽度介于所述第二水道的宽度的
1.1-1.5倍之间。
[0011]在本发明一个较佳实施例中，记水滴形孤岛的最高点与第一水道的下侧管壁之间的距离为h1、水滴形孤岛的最低点与第一水道的下侧管壁之间的距离为h2、扰流水道的宽度为d5，其中hl〈0.4d3,h2>2hl,
d5介于所述进水口的宽度的0.3-0.5倍之间。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，使用方法包括以下步骤:
(1)记第一水道上的热点为第一热点、第二水道上的热点为第二热点、水冷通道内水流的流速工作范围的中等值为a;
(2)当第一热点的热负荷大于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于a，即可以实现第一水道的流量大于第二水道的流量；
(3)当第一热点的热负荷小于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于2a，此时水滴形孤岛附近的两股水流会在第一水道中形成湍流区，从而抑制了第一水道的流量的增力口，最终实现第一水道的流量小于第二水道的流量，实现了智能分散散热。
[0013]本发明的有益效果是:本发明用于水冷装置的新型复合式散热器具有调节能力强、散热有效、提高了散热效率、设计优化、结构新颖、性能稳定、智能优化、应用广泛等优点，在用于水冷装置的新型复合式散热器的普及上有着广泛的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
图1是本发明的用于水冷装置的新型复合式散热器一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明的用于水冷装置的新型复合式散热器一较佳实施例的水冷通道的结构示意图；
图3是本发明的用于水冷装置的新型复合式散热器一较佳实施例的水滴形孤岛的结构示意图；
附图中各部件的标记如下:1、散热翅片，2、水冷通道，201、第一水道，202、第二水道，203、水滴形孤岛。
【具体实施方式】
[0015]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]本发明实施例包括:
一种用于水冷装置的新型复合式散热器，包括:散热翅片I和水冷通道2。
[0017]所述散热翅片I分布在所述水冷通道2的两侧，散热翅片I具有辅助散热的功能，能够应对一般场合的电子器件的散热需求，所述水冷通道2包括进水口、出水口、第一水道201、第二水道202和水滴形孤岛203，所述第一水道201与所述第二水道202在进水口处分流并在出水口处合流，所述水滴形孤岛203设置在第一水道201上，将第一水道201的水流分流为正常水道和扰流水道。
[0018]优选地,所述散热翅片I的材质为导热率大于80W/mK的金属。
[0019]优选地，所述进水口的宽度与所述出水口的宽度相同。
[0020]优选地，所述第一水道201的宽度介于所述第二水道202的宽度的1.1-1.5倍之间。水冷通道2的各个部分具有一定的宽度特征，而且彼此相互关联。记dl进水口宽度，d2出水口宽度，d3流经第一热点的第一水道201宽度，d4流经第二热点的第二水道202宽度，其中 dl=d2，1.1*d4〈d3〈l.5*d4。
[0021]优选地，记水滴形孤岛203的最高点与第一水道201的下侧管壁之间的距离为h1、水滴形孤岛203的最低点与第一水道201的下侧管壁之间的距离为h2、扰流水道的宽度为d5，其中
hl〈0.4d3,
h2>2hl,
d5介于所述进水口的宽度的0.3-0.5倍之间。
[0022]优选地，使用方法包括以下步骤:
(1)记第一水道201上的热点为第一热点、第二水道202上的热点为第二热点、水冷通道2内水流的流速工作范围的中等值为a ；
(2)当第一热点的热负荷大于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于a，即可以实现第一水道201的流量大于第二水道202的流量；
(3 )当第一热点的热负荷小于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于2a，此时水滴形孤岛203附近的两股水流会在第一水道201中形成湍流区，从而抑制了第一水道201的流量的增加，最终实现第一水道201的流量小于第二水道202的流量，实现了智能分散散热。
[0023]系统的出水口流速度用V表示,第一水道201的流量用Ql表示,第二水道202的流量用Q2表示，
(O当第一热点热负荷>第二热点热负荷时，
出水口流量V处于整个系统流速工作范围的中等值a时，该结构可以实现Ql彡Q2，即能够对第一热点和第二热点进行有效散热。
[0024](2)当被散热电气系统工作点发生变化，导致第一热点热负荷不变或者缓慢上升，而第二热点热负荷迅速增大到一定值的情况，通过提高出水口流量V使得V处于较高流速例如2a时，可以实现Q2 ^ Ql,即依然能够对第一热点和第二热点进行有效散热，整体散热效率仍然很高。
出水口流速V在高速情况下是通过第一水道201处的扰流水道结构实现Q2 ^ Ql,其中扰流水道的结构由水滴形孤岛203的位置和形状决定，hi为孤岛高点离第一水道管壁距离；h2为扰流水道底部距离第一水道嵌入深度，d5为扰流水道的宽度，其中hl〈0.4*d3，h2>2*hl，0.3*dl〈d5〈0.5*dl。
[0025]当出水口水流速度达到高速区2a时，Ql和Q2都会随之提高，但是由于孤岛处的2股水流会在第一水道201中形成湍流区，使得Ql的增加受到抑制，最终使得Q2>Q1，从而增加了第二水道202的流量即散热能力增加，满足了系统工况的需要。
[0026]本发明用于水冷装置的新型复合式散热器的有益效果是:
一、通过采用散热翅片与水冷通道配合使用，突破了单种方式散热的极限，大大提高了散热效率；
二、通过对水冷通道增加了水滴形孤岛的使用，将第一水道的流量分流为正常水道和扰流水道，使得调节出水口流量即可调节水道流量的功能，提高了调节能力和散热效率，设计优化、结构新颖、安全实用。
[0027]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，包括:散热翅片和水冷通道，所述散热翅片分布在所述水冷通道的两侧，所述水冷通道包括进水口、出水口、第一水道、第二水道和水滴形孤岛，所述第一水道与所述第二水道在进水口处分流并在出水口处合流，所述水滴形孤岛设置在第一水道上，将第一水道的水流分流为正常水道和扰流水道。
2.根据权利要求1所述的用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，所述散热翅片的材质为导热率大于80W/mK的金属。
3.根据权利要求1所述的用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，所述进水口的宽度与所述出水口的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，所述第一水道的宽度介于所述第二水道的宽度的1.1-1.5倍之间。
5.根据权利要求1所述的用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，记水滴形孤岛的最高点与第一水道的下侧管壁之间的距离为h1、水滴形孤岛的最低点与第一水道的下侧管壁之间的距离为h2、扰流水道的宽度为d5，其中
hl〈0.4d3,
h2>2hl, d5介于所述进水口的宽度的0.3-0.5倍之间。
6.根据权利要求1所述的用于水冷装置的新型复合式散热器，其特征在于，使用方法包括以下步骤: (1)记第一水道上的热点为第一热点、第二水道上的热点为第二热点、水冷通道内水流的流速工作范围的中等值为a; (2)当第一热点的热负荷大于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于a，即可以实现第一水道的流量大于第二水道的流量； (3)当第一热点的热负荷小于第二热点的热负荷时，调节出水口的流量等于2a，此时水滴形孤岛附近的两股水流会在第一水道中形成湍流区，从而抑制了第一水道的流量的增力口，最终实现第一水道的流量小于第二水道的流量，实现了智能分散散热。
【文档编号】H05K7/20GK104333999SQ201410574675
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】张文明 申请人:常州格力博有限公司