CN103629851A - 一种风冷、液冷两用散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风冷、液冷两用散热器，该散热器由底板、热管、液冷板、液冷上盖、散热翅片、风扇组成，热管被折弯成U字形，中段水平部分被焊在底板与液冷板共同预留的孔洞中，两边竖直部分与散热翅片焊接。底板与热源接触。风冷时，启动风扇，热量经底板，沿着热管由散热翅片传递到大气当中。切换液冷时，关闭风扇，往液冷上盖中通冷却液，热量经底板与热管，传递至液冷板，由流经液冷板的冷却液将热量带走。本发明能够根据具体使用需求，方便的切换风冷、液冷两种散热方式，切换过程简单，操作方便，不需拆装零件，而且风冷、液冷的散热效率均能得到保障，适合作为热电制冷器的热沉。
Description
技术领域
本发明涉及一种风冷、液冷两用散热器，适用于热电制冷器的散热。
背景技术
热电制冷器是基于帕尔贴效应的一种小型制冷器，具有体积小、可靠性高、使用方便等优点，在高灵敏度相机以及一些其他成像器件上有广泛的应用。热电制冷器的制冷温度与其热端温度相关，热电制冷器热端温度愈低，制冷温度也愈低。而热电制冷器热端温度由所使用的散热器决定。
当前所使用的散热器根据散热方式，可分为两类：风冷和液冷。风冷散热器使用简单，使用时无需特殊附件。但散热效果受环境温度影响，当环境温度过高时，散热效果不佳。液冷散热器散热效果好，受环境温度影响小，但需要连接输送冷却液的管道，以及提供冷却液的设备，容易受设备制约。因此，若有一种风冷、液冷两用散热器，能够根据使用的客观条件以及制冷目标，方便切换散热方式，必能消除散热对热电制冷器制冷效果的制约，极大提高热电制冷器对使用环境的适应能力。
发明内容
针对热电制冷器对新型散热器的需求，本发明公开了一种风冷、液冷两用散热器，能够方便的在风冷与液冷间切换，极大提高热电制冷器对使用环境的适应能力。
本发明的技术方案如下：一种风冷、液冷两用散热器，由底板、液冷板、液冷上盖、风扇、散热翅片和热管组成，热管被折弯成U字形，中段水平部分被焊在底板与液冷板共同预留的孔洞中，散热翅片上设有圆形安装孔且安装孔带有卷边，热管U字形竖直部分穿该安装孔，与散热翅片焊接在一起，多个散热翅片被相同方法焊接在热管上，构成风冷的主要散热面，风扇安装在与散热翅片平面垂直的面上，液冷上盖安装在散热翅片与液冷板之间的位置，与液冷板通过螺钉与密封圈密封连接，防止漏液，液冷上盖上设有冷却液出口与冷却液入口。
进一步的，底板与液冷板预留的孔洞与热管水平段尺寸匹配。
进一步的，所使用热管直径为6mm，热管数量为3-5根。
进一步的，散热翅片的厚度为0.5-1mm，翅片间的距离为2-3mm。
进一步的，散热翅片与液冷板之间的间距大于液冷上盖厚度。
进一步的，该两用散热器作为热电制冷器的热沉。
本发明与现有技术相比的优点在于：
（1）、本发明提出的风冷、液冷两用散热器，能够方便的在风冷与液冷间切换，能打破使用单一散热方式时，使用环境对热电制冷器性能带来的局限。
（2）、本发明提出的风冷、液冷两用散热器，将液冷板焊接在底板与热管之上，既能保证液冷效果，也不会因引入液冷而影响风冷的效果。
（3）、本发明提出的风冷、液冷两用散热器，使用翅片式散热器作为风冷散热器部分，通过热管，将热量由底座传递至翅片，再散到环境中，能够有效保证使用风冷时，散热的高效率。
附图说明
图1为本发明提出的风冷、液冷两用散热器结构示意图。其中1为底板、2为液冷板、3为液冷上盖、4为冷却液出口、5为冷却液入口、6为风扇、7为散热翅片、8为热管。
图2为底板与液冷板共同预留孔洞示意图。其中1为底板、2为液冷板、9为预留孔洞。
图3为散热翅片结构示意图。A为翅片前视图、B为俯视图、H为翅片安装孔卷边高度、10为翅片安装孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
一种风冷、液冷两用散热器，如图1所示，它由底板1、液冷板2、液冷上盖3、风扇6、散热翅片7、热管8组成。热管8直径为6mm，热管数量为3-5根。外形被折弯成U字形，中段水平部分被焊在底板1与液冷板2共同预留的孔洞中，要求该孔洞与热管水平段尺寸匹配。散热翅片7上设有圆孔，热管8U字形竖直部分穿该圆孔，与散热翅片焊接在一起。多个散热翅片被相同方法焊接在热管上，构成风冷的主要散热面。散热翅片的厚度为0.5-1mm，翅片间的距离为2-3mm。风扇6安装在与散热翅片7平面垂直的面上。散热翅片7与液冷板2之间的间距大于液冷上盖3厚度。液冷上盖3安装在散热翅片7与液冷板2之间的位置，与液冷板2通过螺钉与密封圈密封连接，防止漏液。液冷上盖3上设有冷却液出口4与冷却液入口5。
底板1与液冷板2预留孔洞如图2所示。具体操作方法是在底板1与液冷板2的接触面上各自开槽，两者拼合后恰好形成孔洞9。要求所形成的孔洞尺寸以及孔洞间的间距与热管相应尺寸匹配，热管能够焊接在该孔洞中。
散热翅片上设置的安装孔应如图3所示，孔边缘应卷边，以拓展翅片与热管的接触面积，利于热管将热量传导至散热翅片。卷边的高度H与翅片的间距相同。翅片的安装孔可设成10所示形状，用于添加焊料。
本发明提出的风冷、液冷两用散热器，它的两种工况及性能如下：使用风冷时，热源与底板1底面接触，开启风扇6，热量经底板1，沿着热管8由散热翅片7传递到大气当中。风扇6能够强化散热翅片与空气的对流换热。此时，散热器的散热热阻<0.15℃/W。使用液冷时，首先确保风扇6关闭，然后往液冷上盖3中通冷却液，冷却液由入口5进入，出口4流出。热量经底板1与热管8，传递至液冷板2，由流经液冷板2的冷却液将热量带走。此时，散热器的散热热阻<0.08℃/W。
本发明未详细公开的部分属于本领域的公知技术。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (6)
1.一种风冷、液冷两用散热器，其特征在于，由底板（1）、液冷板（2）、液冷上盖（3）、风扇（6）、散热翅片（7）和热管（8）组成，热管（8）被折弯成U字形，中段水平部分被焊在底板（1）与液冷板（2）共同预留的孔洞中，散热翅片（7）上设有圆形安装孔且安装孔带有卷边，热管（8）U字形竖直部分穿该安装孔，与散热翅片焊接在一起，多个散热翅片被相同方法焊接在热管上，构成风冷的主要散热面，风扇（6）安装在与散热翅片（7）平面垂直的面上，液冷上盖（3）安装在散热翅片（7）与液冷板（2）之间的位置，与液冷板（2）通过螺钉与密封圈密封连接，防止漏液，液冷上盖（3）上设有冷却液出口（4）与冷却液入口（5）。
2.根据权利要求1所述的风冷、液冷两用散热器，其特征在于：底板（1）与液冷板（2）预留的孔洞与热管水平段尺寸匹配。
3.根据权利要求1所述的风冷、液冷两用散热器，其特征在于：所使用热管直径为6mm，热管数量为3-5根。
4.根据权利要求1所述的风冷、液冷两用散热器，其特征在于：散热翅片（7）的厚度为0.5-1mm，翅片间的距离为2-3mm。
5.根据权利要求1所述的风冷、液冷两用散热器，其特征在于：散热翅片（7）与液冷板（2）之间的间距大于液冷上盖（3）厚度。
6.根据权利要求1所述的风冷、液冷两用散热器，其特征在于：该两用散热器作为热电制冷器的热沉。
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