一种狭管集流散热器

本发明涉及一种散热器，具体涉及一种具有收缩-扩张结构的狭管散热器，属于散热装置技术领域。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备朝着小型化、轻量化的方向发展。其中，散热器的使用可以将电子器件产生的热量及时传递至周围环境中，以维持电子设备高性能运转。目前，市面上主要使用翅片厚度为1.3mm～1.7mm的翅片散热器。翅片散热器主要依靠翅片表面与空气接触进行对流换热，然而薄翅片对空气流动的扰动小，无法充分散热。由此，迫切需要一种新型翅片结构的散热器提升散热性能。

技术实现要素：

鉴于上述，本发明提供了一种具有收缩-扩张结构的狭管集流散热器，能够有效利用空气流动，强化散热器散热。该散热器包括基板和多个翅片两部分。

基板(2)形状为扁平立方体，长和宽的尺寸可根据使用的电子设备的尺寸来设计。基板的厚度可根据长和宽的尺寸在2mm～5mm范围内设计。

多个翅片(3)等距均匀排列在基板的一侧，翅片间距在2mm～3mm范围内设计，翅片的数量根据基板的长和翅片间距确定。每片翅片的厚度可在2mm～4mm范围内设计，翅片的高度可在10mm～30mm范围内设计。翅片上纵向均匀分布直径φ1mm的小型狭管，狭管的中心线间距为3mm，狭管数量根据翅片的高度在4～9个范围内设计。狭管的两侧的倾角为15°-45°。

此外，上述发明中的散热器材料使用铝或铜。

此外，上述发明中散热器的翅片和基板可一体成型，或分别加工后，使用焊接、插拔的方式将翅片固定在基板上。

有益效果:

(1)本发明可提高散热器的散热能力，提升散热能力。散热器与空气间主要发生对流换热，对流换热公式如下：

q＝hs(tw-tf)

在此，q为散热器与空气间的换热量，h为对流换热系数，s为散热器与空气接触的表面积，tw、tf分别为散热器表面的温度和空气的温度。可知，翅片上狭管可增大散热器与空气接触的表面积，增大散热器传递的热量，以此提升散热能力。

(2)本发明可增大流经散热器的空气流速，提升散热能力。狭管结构可增大流经管内空气的流速，根据已有研究可知：h∝v。因此散热器狭管内空气的平均流速增大，管内与空气间的换热量增大。采用收缩-扩张结构与单收缩结构相比狭管效应虽略有所下降，但在使用中不必区分散热器的正反面，可提升散热器的易用性。对比于无狭管结构的散热器，收缩-扩张结构的散热器可提升5-10％的散热量。

(3)本发明可降低散热器的质量。散热器翅片经过去料后，可减小散热器整体的质量，更易于安装在小型电子设备上。

附图说明

图1是本发明狭管集流散热器的主视图。

图2是图1的a-a剖视图。

图3是本发明狭管集流散热器的轴测图。

附图标记说明：1-狭管散热器2-基板3-狭管翅片4-小型狭管5-狭管两侧锥型开孔

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加明确，下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细的阐述。然而，在本发明的实施方式中，为了使读者更好的理解

本技术：
而提出了许多技术细节，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种狭管集流散热器，如附图1、附图2和附图3所示，主要包括基板(2)和多个狭管翅片(3)。翅片在基板一侧等距均匀排布，翅片和基板可一体成型，或分别加工后，使用焊接、插拔的方式将翅片固定在基板上。

如附图1所示，基板2为扁平立方体，长和宽的尺寸一般根据所需的电子器件的尺寸来设计。基板的厚度一般设计为3mm，但也可根据长和宽的尺寸适当增加或缩小。立方体表面应平整、无明显缺陷和划痕，光滑的表面有助于热量在电子器件和狭管散热器之间传递，也易于将整个散热器与电子器件固定。

如附图2所示，狭管的翅片(3)等距均匀的分布在基板的一侧。每片翅片的厚度一般设计为2mm，但可根据翅片数量和间距适当增加至4mm。翅片的间距应根据基板的长和翅片的厚度取整，以保证翅片的均匀等距排列。翅片上有供空气流经的狭管，狭管直径φ1mm，中心线之间的间距设置为3mm。在狭管的两侧有锥形槽加工收缩-扩张结构，收缩结构为15°-45°的倾角。当空气流经翅片上的狭管时，空气经由收缩结构进入狭管，由于管内横截面积逐渐减小，空气的流速得到增强。扩张结构虽在狭管出口处减弱了狭管效应，但狭管内空气的平均流速得到增强，收缩-扩张结构可使狭管散热器使用时不必区分正反面，以此增强散热器的易用性。

工作原理：将狭管散热器固定于电子设备上，电子设备散发的热量通过热传导传递至狭管散热器内，空气在一定初始速度吹到狭管散热器表面时，狭管外部的空气掠过翅片表面，翅片与空气进行对流换热，将散热器的热量传递至环境中。流经狭管内的空气速度经狭管结构加速，空气在狭管内进行更加强烈的对流换热，因此翅片内更多的热量转移至空气内，传递到周围环境中，从而提升了整个散热器的散热能力。

综上所示，以上仅为本发明较佳的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种散热器，其特征在于，包括基板(2)和多个翅片(3)，所述多个翅片(3)等距均匀排列在基板(2)的一侧，所述翅片(3)上均匀分布有收缩-扩张结构的狭管。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述的狭管翅片厚度为2mm～4mm，各个翅片等距分布，翅片间距为2mm～3mm。

3.如权利要求1所述的一种具有收缩-扩张结构的狭管散热器，其特征在于，所述的狭管翅片上的收缩-扩张结构的狭管，管径φ1mm，狭管两侧的收缩-扩张结构的倾角为15°-45°，所述翅片上均匀分布的狭管中心线的间距为3mm。

4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述的翅片与基板材料可为铝或铜，所述翅片与基板可一体成型；或所述翅片与基板分别加工后，使用焊接、插拔的方式将翅片固定在基板上。

技术总结
本发明提供了一种具有收缩‑扩张结构的狭管集流散热器，属于散热装置技术领域。所述散热器由基板和多个翅片组成，基板为扁平立方体，基板一侧有等距均匀分布的翅片，翅片厚度2mm～4mm，翅片上均布4～9排狭管，狭管中心线间距离为3mm，管径φ1mm。狭管两侧有15°‑45°的收缩‑扩张角，可实现对狭管内空气加速的功能。本发明所述的散热器增大了与空气的接触面积，提高了流经狭管内空气的流速，增强散热器与空气之间的对流换热，具有热阻小、散热能力强、质量轻等优点。

技术研发人员：李文彬;黄圣晖;徐道春
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021.04.30