專利名稱：一種散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種散熱設(shè)施，尤其是一種可以與導熱管可靠結(jié)合的散熱片 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
散熱片作為 一種重要的熱交換器件在各行各業(yè)中得到廣泛的應用，常見的散熱片如圖1，由底座1的上面延伸出鰭片2,底座1吸收熱源的熱量傳 遞給鰭片2,再由表面積較大的鰭片2與空氣等冷媒接觸散熱。其截面一般 為圖2中所示，鰭片的根部到鰭尖，厚度逐漸縮小，因為根部到鰭尖的傳熱 功率逐漸減小，這種結(jié)構(gòu)可以提高傳熱效率，而且使用擠壓工藝時更容易制 造。因為擠壓工藝容易大規(guī)模生產(chǎn)制造，成本很低，所以這種散熱片得到了 較廣泛的應用。但是這種散熱片只適合表面為平面的熱源，而且受結(jié)構(gòu)和材 質(zhì)的限制傳熱功率非常有限。對于高功率的熱源，通常采用液冷或熱管傳導 熱量到散熱片的方法。以下將與散熱片結(jié)合的液冷管和熱管通稱為導熱管。 常見的液冷或熱管散熱器的散熱部分，普遍由導熱管把熱量傳遞給擁有很大 表面積的散熱片，再通過散熱片與空氣或其他冷媒流體接觸以釋放熱量。常 見的與導熱管連接的散熱片結(jié)構(gòu)如圖3，多個散熱片35上有與導熱管3直 徑相同的貫穿孔，該貫穿孔的周緣形成環(huán)墻36，導熱管3穿插在散熱片35 的對齊的貫穿孔內(nèi)，導熱管傳遞來的熱量通過多個散熱片2較大的表面積傳 遞給流通過散熱片表面的空氣或其他冷媒。該種習之的散熱裝置中，導熱管 3與散熱片35的結(jié)合，是利用導熱管3的外徑略大于環(huán)墻36的內(nèi)徑，二者 以徑差方式作緊密配合固定，因此，當導熱管3與環(huán)墻36的徑差較大時， 導熱管不易插入環(huán)墻36;又當導熱管3與環(huán)墻36的徑差較小時，導熱管3 與環(huán)墻36又無法牢固固定，且導致熱阻急劇增大。還有一種習之方法是在上述方案基礎(chǔ)上在導熱管3與環(huán)墻36之間實施釬焊，讓導熱性高的焊料熔 接在導熱管3與環(huán)墻36之間，使緊固性與導熱性都得到提升。但是這種方 法使工藝更復雜，加工成本升高而且不容易控制產(chǎn)品品質(zhì)。這兩種方案的結(jié)構(gòu)使散熱片與導熱管的角度只能是固定的90度，因為 導熱管不能做精細的彎曲調(diào)整，很多情況下散熱片與氣流方并非平行而是成 一定角度，例如距離散熱片較近的風扇直吹散熱片時，由于葉輪旋轉(zhuǎn)會使氣 流成一定角度旋轉(zhuǎn)送出，此時氣流進入散熱片會產(chǎn)生很大的紊流，導致氣流 機械能急劇降低，而且會產(chǎn)生較大的氣流再生噪聲。產(chǎn)品出廠后結(jié)構(gòu)已固定，部分散熱片或?qū)峁苁Ш鬅o法維修和更換， 只能將整個散熱器報廢處理，造成資源浪費。整體機械結(jié)構(gòu)脆弱，如果受到外力沖擊，鰭片很容易變形，或者環(huán)墻與 導熱管的緊密性收到影響，熱阻增加，降低散熱能力。導熱管傳遞給鰭片的熱量，只能沿鰭片呈環(huán)狀向外周傳遞，鰭片越接近 導熱管的部分傳熱等效截面積越小，熱阻越大。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種散熱片，用于解決現(xiàn)有散熱 片工藝復雜、加工成本高，浪費氣流機械能，并且產(chǎn)生較大紊流、噪聲大， 結(jié)構(gòu)單一、脆弱，以及熱阻較大的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種散熱片，由底座和數(shù)片鰭片構(gòu)成，其特征是所述數(shù)片鰭片為相互 平行結(jié)構(gòu)，與底座的上表面結(jié)合，與底座成角45- 135度，所述數(shù)片鰭片的 側(cè)端平齊，構(gòu)成兩個平行平面，所述兩個平行平面與鰭片成角30- 150度， 與底座成角30- 150度；底座底面具有一圓弧柱形凹槽，圓弧柱形凹槽的軸 線平行于底座底面，并且與鰭片的成角為10-170度，圓弧柱形凹槽橫截面 的圓弧為劣弧，該圓弧的直徑和與其結(jié)合的導熱管外徑相同。本實用新型通過底座底面的圓弧柱形凹槽與導熱管緊密配合，易于加工，以較低的熱阻和較好的機械強度使導熱管的熱量可以高效傳遞給散熱 片，而且鰭片、鰭片側(cè)端面、導熱管之間可以是不同的角度，使鰭片與氣流 方向盡可能平行，使氣流出口與鰭片側(cè)端面保證最小距離，減少氣流機械能 的損失，并且減少氣流紊流和噪聲，同時也減少了空間占用，并且本實用新 型可以很容易進行拆卸或重組，便于維修或更換。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中散熱片組合結(jié)構(gòu)； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的擠壓成形散熱片結(jié)構(gòu)； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中擠壓成形散熱片的橫截面形狀； 圖4是實施例1中的散熱片與導熱管結(jié)合前的立體分解圖； 圖5是實施例1中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖6是實施例2中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖7是實施例3中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖8是實施例4中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖9是實施例5中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖IO是實施例5中的散熱片與導熱管結(jié)合后，與模擬風洞空間關(guān)系的 立體圖；圖ll是實施例6中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖12是實施例6中的散熱片與導熱管結(jié)合后，與模擬風洞空間關(guān)系的 立體圖；圖13是實施例7中的散熱片與導熱管結(jié)合后，與模擬風洞空間關(guān)系的 立體圖；圖14是實施例8中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖； 圖15是實施例9中的散熱片的立體圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明 作進一步的詳細描述。實施例1:為了更清晰顯示本實用新型的結(jié)構(gòu)，本實施例中分別畫出散 熱片與導熱管結(jié)合前的立體分解圖和散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖。如圖4所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合前的立體分解圖。如圖5 所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖。散熱片的底座 l與鰭片2垂直，圓弧柱形凹槽4與鰭片2垂直，鰭片2為矩形。兩個互為 鏡像對稱的散熱片相對放置，導熱管3嵌入兩個圓弧柱形凹槽4內(nèi)。當兩個 散熱片受到相對壓力時，導熱管3與圓弧柱形凹槽4緊密結(jié)合，使導熱管3 與散熱片有較低的接觸熱阻。由于圓弧柱形凹槽4橫截面的圓弧為劣弧，兩 散熱片相互壓緊后兩底座底面留有一定縫隙，底座兩端有形變空間，使施加 到導熱管上的壓力最大。本實施例中的相對壓力來自細金屬絲55纏繞過鰭 片縫隙，使底座兩側(cè)鰭片縫隙處產(chǎn)生的牽拉力。因為鰭片在垂直底座的方向 上很難形變，所以即使底座很薄也可以承受很大的牽拉力，增大了散熱片和 導熱管3結(jié)合的機械強度。由于散熱片與導熱管3的壓力很大，使導熱管3 與圓弧柱形凹槽4的接觸熱阻較圖3中習之的散熱片結(jié)構(gòu)減小。正常工作時 導熱管3除了直接傳遞給鰭片2的熱流路徑，還增加了經(jīng)由熱阻較低的底座 l傳遞給鰭片2的熱流路徑，而且可以制造成鰭片2由根部向鰭尖厚度逐漸 縮小的形狀，從而較圖3中習之的散熱片結(jié)構(gòu)減小了熱量在散熱片中傳遞過 程的熱阻，提高了散熱效率。該散熱片可以由圖1中的散熱片經(jīng)過鉆銑等常 規(guī)工藝加工獲得，所以成本很低，便于大規(guī)模制造；也可以使用單獨加工的 鰭片與底座結(jié)合的方式，在鰭片間隙相同時可以使鰭片高度更大；或者使用 沖壓工藝一次成型。實施例2:如圖6所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后的 立體圖。本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了一些改變，最中間的鰭片兩端被縮短，底座上在鰭片縮短的位置增加兩個穿孔5，兩個互為鏡像對稱的散熱 片相對放置，導熱管3嵌入兩個圓弧柱形凹槽4內(nèi)。并且使兩對穿孔5對齊， 穿入螺絲即可使兩個底座相互壓緊。為了清晰顯示本實施例結(jié)構(gòu)，螺絲并未 畫出。本實施例相對于實施例1的優(yōu)點是螺絲緊固力很強而且穩(wěn)定性很好， 便于安裝拆卸，外觀簡潔。缺點是使用擠壓工藝時增加了制作工序，而且在 平行于導熱管3且遠離緊固螺絲的方向上，只能靠底座抗形變提供壓力，導 致壓力逐漸減小，使散熱片長度在該方向上受限。實施例3:如圖7所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后的 立體圖。本實施例在實施例2的基礎(chǔ)上做了一些改變，在底座1的上面一側(cè)， 有與穿孔5同軸的圓柱形開口 6，該開口直徑大于等于緊固螺絲螺冒和螺母 的最大直徑，開口的深度約等于螺冒和螺母的高度。本實施例相對于實施例 2的優(yōu)點是螺冒和螺母可以陷入底座內(nèi)部，不會阻礙氣流而且更加美觀。實施例4:如圖8所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后的 立體圖。本實施例在實施例3的基礎(chǔ)上做了一些改變，中間的兩片鰭片間距 大于其他鰭片的間距，大于等于圓柱形開口 6的直徑。本實施例相對于實施 例3的優(yōu)點是當采用擠壓工藝制造時，可以直接將模具設(shè)計成中間兩片鰭片 間距較大，從而一次成形不必切割中間散熱片的長度，減少了制造工序。缺 點是由于中間兩片鰭片間距較大，氣流速度相對要大，并非工作在最佳狀態(tài)， 浪費了少許氣流動能。實施例5:由于在散熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鰭片、鰭片側(cè)端面、導熱管之 間的空間位置關(guān)系并非一定是平行或垂直關(guān)系，往往會有一定的空間成角， 使氣流進入散熱片產(chǎn)生機械能損耗和增大噪聲，使氣流出口和鰭片側(cè)端面之 間浪費了可用空間。本使用新型通過改變鰭片、鰭片側(cè)端面、導熱管之間的 空間角度關(guān)系改善這些問題。在實施例5-7中，列舉了幾個特例來說明此 技術(shù)方案。實際應用中可以按照需要設(shè)計最適合的結(jié)構(gòu)，使散熱器的性能最 佳。如圖9所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后的立體圖。本 實施例在實施例4的基礎(chǔ)上做了一些改變，圓弧柱形凹槽4的軸線并非垂直于鰭片2,使導熱管3與鰭片2成角為銳角。在圖10中進一步說明了本實 施例的目的。如圖1 0所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后， 與模擬風洞空間關(guān)系的立體圖。圖10中有一個方柱形風道107，模擬了氣 流在進入散熱片之前的狀態(tài)，氣流的方向平行于方柱形風道107的軸線，氣 流的出口垂直于氣流方向，氣流的出口與導熱管3成角為銳角。此時如果使 用實施例1-4的散熱片，則氣流方向與鰭片不平行，在鰭片之間產(chǎn)生較大 紊流浪費氣流機械能，而且會產(chǎn)生較大的氣流再生噪聲，并且氣流出口與鰭 片側(cè)端面成一定的角度，浪費了可用空間。在圖10中，本實用新型的導熱 管3與鰭片2的成角使鰭片與氣流方向平行，并且使鰭片2的側(cè)端面平行于 氣流出口，有利于減小空間占用。實施例6:如圖11所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后 的立體圖。本實施例在實施例4的基礎(chǔ)上做了一些改變，圓弧柱形凹槽4的 軸線并非垂直于鰭片2，使導熱管3與鰭片2成角為銳角，并且鰭片2的兩 個側(cè)端面并非與鰭片2平行而是與導熱管3平行。在圖12中進一步說明了 本實施例的目的。如圖12所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合 后，與模擬風洞空間關(guān)系的立體圖。圖12中有一個方柱形風道127，模擬 了氣流在進入散熱片之前的狀態(tài)，氣流的方向平行于方柱形風道127的軸 線，氣流的出口并不垂直于氣流方向，氣流的出口與導熱管3平行。由于本 實施例的結(jié)構(gòu)使氣流出口與鰭片2的側(cè)端面平行，使體積最小；導熱管3與 鰭片2的成角，使氣流方向與鰭片2平行，使氣流機械能利用率最高且噪聲 最小。實施例7:如圖1 3所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后， 與模擬風洞空間關(guān)系的立體圖。本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了一些改 變，圓弧柱形凹槽4的軸線垂直于鰭片2，使導熱管3與鰭片2垂直，并且 鰭片2的兩個側(cè)端面并非與底座垂直。方柱形風道137,模擬了氣流在進入 散熱片之前的狀態(tài)，氣流的方向平行于方柱形風道127的軸線，氣流的出口 并不垂直于氣流方向，導熱管3與氣流的出口平行，與氣流的方向垂直。由于本實施例的結(jié)構(gòu)使氣流出口與鰭片2的側(cè)端面平行，減少了空間占用；氣 流方向與鰭片2平行，使氣流機械能利用率最高且噪聲最小。實施例8:如圖1 4所示，該圖是本實施例中的散熱片與導熱管結(jié)合后 的立體圖。本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了一些改變，鰭片2的側(cè)端面為 鋸齒形，底座1的與鰭片2平行方向上的兩個端面與底座底面交匯角均為銳 角，與底座上面的交匯角均為鈍角，且與底座上面的交匯線，和所有鋸齒或 波浪形鰭片的鋸齒底端或波谷相交。這種結(jié)構(gòu)使兩個鏡像結(jié)構(gòu)的散熱片相互 壓緊后，側(cè)端面為連續(xù)的鋸齒結(jié)構(gòu)，使等效氣流通路的截面積漸變，氣流動 能和靜壓得到充分轉(zhuǎn)換，并且減少紊流，機械能的損耗減小實施例9:如圖1 5所示，該圖是本實施例中的散熱片的立體圖。本實 施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了一些改變，鰭片2與底座1不垂直。本實施例 相對于實施例1的優(yōu)點是在相同的工藝極限時增大了鰭片密度，減笑了鰭片 間距。適合氣流量小，氣壓較大的環(huán)境?？傊?，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實 用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種散熱片，由底座和數(shù)片鰭片構(gòu)成，其特征是所述數(shù)片鰭片為相互平行結(jié)構(gòu)，與底座的上表面結(jié)合，與底座成角45-135度，所述數(shù)片鰭片的側(cè)端平齊，構(gòu)成兩個平行平面，所述兩個平行平面與鰭片成角30-150度，與底座成角30-150度；底座底面具有一圓弧柱形凹槽，圓弧柱形凹槽的軸線平行于底座底面，并且與鰭片的成角為10-170度，圓弧柱形凹槽橫截面的圓弧為劣弧，該圓弧的直徑和與其結(jié)合的導熱管外徑相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是所述數(shù)片鰭片與底座垂 直，中間一片或一片以上鰭片的長度相對于其他鰭片，在平行于底座的方向 上，兩端各短2-20毫米，在底座上表面，與所述一片或一片以上鰭片的兩 側(cè)相鄰鰭片距離相等的中線上，較短鰭片在底座上中間鰭片短于其他鰭片的 位置，各具有一貫穿底座的圓柱形穿孔，該穿孔到底座邊緣的距離與到較短 鰭片側(cè)端的距離相等且大于穿孔的半徑，該穿孔與兩側(cè)相鄰鰭片的距離相等 且大于穿孔的半徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱片，其特征是所述穿孔的底座上表面 一側(cè)，有與該穿孔同軸的直徑大于該穿孔直徑的圓柱形開口，該開口的直徑 小于等于與所述穿孔相鄰兩鰭片的距離，開口的深度小于底座的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱片，其特征是所述數(shù)片鰭片與底座垂直， 所述散熱片最接近底座中心的兩片鰭片間距大于其他相鄰兩片鰭片的間距，在 底座上表面，與所述最接近底座中心的兩片鰭片距離相等的中線上，距離底座 兩端1 - 10毫米處各具有一貫穿底座的圓柱形穿孔，穿孔的直徑小于所述最接 近底座中心的兩片鰭片的間距。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱片，其特征是所述穿孔的底座上表面一側(cè)， 有與該穿孔同軸的直徑大于該穿孔直徑的圓柱形開口，該開口的直徑小于等于 與所述穿孔相鄰兩鰭片的距離，開口的深度小于底座的厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的散熱片，其特征是所述兩個平行平面與圓 弧柱形凹槽的軸線平行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的散熱片，其特征是所述數(shù)片鰭片的兩側(cè)端 為鋸齒形或波浪形結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱片，其特征是底座的與鰭片平行方向上的 兩個端面與底座底面交匯角均為銳角，且與底座上表面的交匯線，和所有鋸齒 或波浪形鰭片的鋸齒底端或波谷相交。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱片，其特征是鰭片的厚度由底座上表面的 根部到頂部鰭尖逐漸縮小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱片，其特征是散熱片的材質(zhì)是鋁合金、 銅或銅合金。
專利摘要本實用新型公開了一種散熱片，由底座和數(shù)片鰭片構(gòu)成，所述數(shù)片鰭片為相互平行結(jié)構(gòu)，與底座的上表面結(jié)合，與底座成角45-135度，所述數(shù)片鰭片的側(cè)端平齊，構(gòu)成兩個平行平面，所述兩個平行平面與鰭片成角30-150度，與底座成角30-150度；底座底面具有一圓弧柱形凹槽，圓弧柱形凹槽的軸線平行于底座底面，并且與鰭片的成角為10-170度，圓弧柱形凹槽橫截面的圓弧為劣弧，該圓弧的直徑和與其結(jié)合的導熱管外徑相同。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、安裝拆卸方便等優(yōu)點。
文檔編號F28F1/24GK201122070SQ20072017817
公開日2008年9月24日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者江 汪 申請人:江 汪