專利名稱：叉齒形散熱片式熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱管散熱器，尤其是一種熱管垂直嵌入在水平基板上的熱管散熱器。
背景技術(shù)：
熱管這項技術(shù)早在1963年就在位于美國的losalamos國家實驗室中誕生了。其發(fā)明人是G.M.Grover。熱管屬于一種高效傳熱元件，它充分利用了物體在相變時大量吸收和釋放熱量的特性的快速熱傳導(dǎo)性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱體的熱量迅速傳遞到散熱片，其導(dǎo)熱能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。例如銅棒的熱通量是46.75w/cm2，而水熱管的標(biāo)準(zhǔn)軸向熱通量670w/cm2，高達(dá)14倍之多。因此，當(dāng)熱管技術(shù)這個發(fā)明一出現(xiàn)，便受到熱流密度超過核反應(yīng)堆的電子元器件的青睞。在60年代末70年代初，世界先進(jìn)的工業(yè)國家都搞了電子元器件使用的熱管散熱器，德國早期曾用幅射狀鋁型材熱管散熱器，日本于1974年提出的采用片狀散熱片的熱管散熱器形式，這種重力型熱管散熱器性能優(yōu)越于裝吸液蕊的熱管散熱器。但是，這種結(jié)構(gòu)只能橫向吹風(fēng)，而自冷狀態(tài)下必須水平安裝，才能保證空氣上下流動。如果垂直放置時，熱阻值一般減小5％-10％。
上述現(xiàn)有技術(shù)的熱管散熱器，具有加工簡單，耗材少，外形尺寸易與原有的鑄造和型材等實體散熱器互換，價格低廉等優(yōu)點，但其缺點正如重慶大學(xué)動力系熱管科研組指出的那樣“風(fēng)冷硅元件的重力熱管性能優(yōu)越于吸液蕊熱管，但像日本古河公司提出的重力熱管構(gòu)形只限于橫向吹風(fēng)，設(shè)計使用上不方便而予以拋棄”。這是對風(fēng)冷而言，而對于自然冷卻，則垂直放置簡直就不可能，而水平放置，重力熱管不起作用，而需采用安裝吸液蕊熱管，否則就需要將重力型熱管散熱器與水平夾角呈5-15°安裝。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種克服上述缺點的，結(jié)構(gòu)簡單、耗材少的，將大幅度提高對流換熱效率的叉齒形散熱片式熱管散熱器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為將數(shù)根熱管的下端嵌入在基板上，使熱管與呈水平狀態(tài)的基板相垂直，在數(shù)根熱管上嵌裝有數(shù)層散熱片，每層散熱片制成若干齒條，每個齒條之間留有縫隙。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果1、由于叉齒形散熱片的結(jié)構(gòu)特點，在齒與齒之間有空氣流動的通道，使重力型熱管散熱器可以垂直安裝，使重力型熱管工作狀態(tài)，達(dá)到了理想狀態(tài)。
2、散熱片因開叉，增加了散熱面積。如一個散熱片，其開叉的散熱面積與部分未開叉的面積相比，將有大幅度的增加，以1mm厚的散熱片為例，如果其齒條寬度是1mm，則散熱面積增加近一倍，如果齒條寬度為2mm，則散熱面積增加近一半。
3、根據(jù)傳熱學(xué)的經(jīng)典理論，空氣冷卻時，肋片的高度和空氣在其周圍的層流底層的厚度成正比，厚度越厚，對流換熱系數(shù)越小，叉齒形散熱片的齒條的高度僅為1-2mm，所以齒條周圍的層流底層厚度將大為減薄，將使其對流換熱效率得到提高。
4、本實用新型繼承了現(xiàn)有技術(shù)的整片式熱管散熱器的加工簡單，耗材少，外形設(shè)計多樣，價格低廉，容易投產(chǎn)的優(yōu)點，而只需增加一道沖剪工序，就可以克服原有技術(shù)的缺點。


圖1為本實用新型的主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖1的俯視圖；圖4為本實用新型散熱片另一實施例的左視圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的一個最佳實施例如圖1-圖3所示，二根熱管2的下端嵌入在基板3上，使熱管2與呈水平狀態(tài)的基板3相垂直，在二根熱管2上嵌裝有數(shù)層散熱片1，每層散熱片1的片基4左端的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上；在其延伸翻邊孔6的右側(cè)開叉成多個齒條5，齒條5逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
如上所述，本實用新型亦可實施為每層散熱片1的片基4右端的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上，在其延伸翻邊孔6的左側(cè)開叉成多個齒條5，齒條5逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
如上所述，本實用新型也可將齒條5逢奇數(shù)一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢偶數(shù)那片相平行向外伸展。
圖4為本實用新型散熱片另一實施例的左視圖。二根熱管2的下端嵌入在基板3上，使熱管2與呈水平狀態(tài)的基板3相垂直，在二根熱管2上嵌裝有數(shù)層散熱片1，將散熱片1的片基4的中部設(shè)有延伸翻邊孔6，散熱片1通過其延伸翻邊孔6嵌裝在熱管2上，在其延伸翻邊孔6的兩側(cè)對稱地開叉成多個齒條5，齒條5逢奇數(shù)或偶數(shù)之一的那根一起從根部向上曲起一高度后，與齒條5上的逢偶數(shù)或奇數(shù)之一的相平行向外伸展。
因為本實用新型的散熱片1的片厚為1-2mm，而水平安裝的整片式散熱片的高度為100-200毫米，本實用新型將使其對流換熱效率顯著提高。本實用新型對于裝吸液蕊的熱管散熱器在其水平安裝時，都會顯著地提高散熱的能力。
工作原理熱管利用液態(tài)物質(zhì)相變成氣態(tài)物質(zhì)時吸收大量的熱量，氣態(tài)物質(zhì)相變成液態(tài)物質(zhì)時釋放出大量的熱量的特性而制作的，為了能使工質(zhì)的沸點降低(液態(tài)物質(zhì)的沸點隨氣壓的變化而變化，當(dāng)氣壓為0.006kg/cm2時，水的沸點為0℃，而當(dāng)氣壓為1.03kg/cm2時，水的沸點為100℃)。另外，熱管內(nèi)工質(zhì)對熱管壁體凝結(jié)放熱系數(shù)與管內(nèi)工質(zhì)水蒸汽中不凝結(jié)氣體含量之相對關(guān)系為以水為例，當(dāng)水蒸汽中的不凝結(jié)的氣體含量為無窮小時的放熱系數(shù)為1，當(dāng)水蒸汽中的不凝結(jié)的空氣為1％時，則對流放熱系數(shù)為0.42，當(dāng)不凝結(jié)的空氣為3％時，則對流放熱系數(shù)僅為0.2。因而，熱管腔體內(nèi)應(yīng)抽真空，更確切地講，熱管腔體內(nèi)排除任何與工質(zhì)不能同時凝結(jié)和沸騰的氣體，在這種理想狀態(tài)下，其對流換熱系數(shù)約是流動水的對流換熱系數(shù)7倍左右，風(fēng)冷時30倍左右，自然冷卻時的1000倍左右。正因為熱管具有如此良好的熱傳導(dǎo)性能，電力半導(dǎo)體器件正在日益廣泛地利用它來作散熱器，解決日漸增大的耗散功率，以確保器件的正常工作。
基板3的形狀根據(jù)所安裝的器件不同，形狀可以是多種多樣的，基板3用于安裝器件和模塊并將其熱量擴(kuò)展傳導(dǎo)至熱管，使熱管受熱，熱管內(nèi)的工質(zhì)加熱沸騰蒸發(fā)，與在管壁受冷凝結(jié)，將熱量快速低阻地傳遞給周圍空氣。熱管2則是一根封閉的紫銅管，在紫銅管里配有工質(zhì)。叉齒形散熱片1將整片金屬板根據(jù)需要剪開成若干齒條5，每相隔一根齒條5就向上曲起一高度，因此，使得每根齒條5之間留有較大的縫隙，這樣使本實用新型可以垂直安裝，空氣可以通過這些縫隙中上下流動，克服了原有整片散熱片式熱管散器不能垂直安裝的缺點。
權(quán)利要求1.一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，含散熱片、熱管、基板組成，其特征在于數(shù)根熱管(2)的下端嵌入在基板(3)上，使熱管(2)與呈水平狀態(tài)的基板(3)相垂直，在數(shù)根熱管(2)上嵌裝有數(shù)層散熱片(1)，每層散熱片(1)制成若干齒條(5)，每個齒條(5)之間留有縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)左端的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上；在其延伸翻邊孔(6)的右側(cè)開叉成多個齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)右端的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上；在其延伸翻邊孔(6)的左側(cè)開叉成多個齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)那片相平行向外伸展。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于齒條(5)逢奇數(shù)一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢偶數(shù)那片相平行向外伸展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉齒形散熱片式熱管散熱器，其特征在于在散熱片(1)的片基(4)的中部設(shè)有延伸翻邊孔(6)，散熱片(1)通過其延伸翻邊孔(6)嵌裝在熱管(2)上，在其延伸翻邊孔(6)的兩側(cè)對稱地開叉成多個齒條(5)，齒條(5)逢奇數(shù)或偶數(shù)之一的那根一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢偶數(shù)或奇數(shù)之一的相平行向外伸展。
專利摘要本實用新型涉及一種熱管垂直嵌入在水平基板上的熱管散熱器，其特點是數(shù)根熱管(2)的下端嵌入在基板(3)上，使熱管(2)與呈水平狀態(tài)的基板(3)相垂直，在數(shù)根熱管(2)上嵌裝有數(shù)層散熱片(1)，每層散熱片(1)制成若干齒條(5)，齒條(5)逢隅數(shù)或奇數(shù)的一起從根部向上曲起一高度后，與齒條(5)上的逢奇數(shù)或偶數(shù)那片相平行向外伸展。使得齒與齒之間有空氣流動的通道，增加了散熱面積，對流換熱效率得到顯著提高。使重力型熱管散熱器可以垂直安裝，達(dá)到了理想的工作狀態(tài)。本實用新型加工簡單，耗材少，外形設(shè)計多樣，價格低廉，是理想的重力型熱管散熱器。
文檔編號F28D15/02GK2694209SQ20042002739
公開日2005年4月20日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者顧康麟, 郁銀昌, 桑春 申請人:鹽城彩陽電器閥門有限公司