CN104729327A - 铜芯散热器及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铜芯散热器及其制备工艺，属于散热器技术领域。本铜芯散热器包括散热铜芯部件，在散热铜芯部件的外围设有外围组件，散热铜芯部件包括若干相互平行设置的铜管和若干散热铜片，每一散热铜片上分别开有与铜管数量相同的通孔，所述的铜管一一对应地穿设在通孔中从而使各散热铜片依次穿设在铜管。本发明同时公开了一种制备本铜芯散热器的工艺。本铜芯散热器优点在于：设计合理，结构简单，散热效果好，由于散热器中铜管是通过涨管技术使其与散热铜片采用物理方式紧密连接而不是用钎焊方式来连接，因而安全无污染，且使铜管和散热铜片连接牢固不会产生虚焊的情况，使用寿命长；本制备工艺使工序减少，节省了能耗。
Description
技术领域
本发明属于散热器技术领域，尤其是涉及一种铜芯散热器及其制备工艺。
背景技术
目前市场上的散热器一般由铝材料制成,但由于众所周知铝材料的导热率远没有铜材料的导热率高,所以目前的散热器的散热效果较差。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，散热芯体都采用了铜材料，中国专利文献公开了一种车用散热器[申请号：201220465874.0]，包括散热器盖、上水室、芯体、导风罩、左固定板、右固定板以及下水室，上水室上设有进水口，下水室上设有出水口和放水开关，其特征在于：所述的芯体包括有主板、散热管、波浪带和波浪带加强板，所述散热管固定并穿过主板上的固定孔，相邻两散热管之间设置两条波浪带，两波浪带之间设置波浪带加强板，两波浪带对称设置在波浪带加强板两边组成双波浪带散热结构，所述波浪带、波浪带加强板和散热管通过高温钎焊连接一体。上述方案在一定程度上缓解了现有散热器的散热效果差的问题，但是该方案依然存在着：结构复杂，散热效果差，且由于该散热器的生产采用了高温钎焊工艺，有污染重、能耗大等问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简 单，散热效果好，安全无污染、节约能源的铜芯散热器及其制备工艺。
就铜芯散热器而言，本发明为解决上述问题采用了下列技术方案：为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的铜芯散热器，包括散热铜芯部件，在散热铜芯部件的外围设有外围组件，其特征在于：所述的散热铜芯部件包括若干相互平行设置的铜管和若干散热铜片，每一散热铜片上分别开有与铜管数量相同的通孔，所述的铜管一一对应地穿设在通孔中从而使各散热铜片依次穿设在铜管上，所述的铜管经涨管扩张后铜管的外管壁与通孔紧密接触。本技术方案中，散热铜芯部件由于散热铜片和散热管都采用了铜制材料，散热效果明显改善，且散热铜片和散热管采用相互穿插的结构使同体积内散热效率有显著的提高，又由于铜管是通过涨管的方式和散热铜片紧密连接，并未采用焊接等化学连接方式，节约了能耗且无污染。
优选地，所述的铜管的两端分别经扩管后形成扩管部。扩管部可以使散热铜芯部件连接更紧密，同时利于流体更快地流入或流出铜管。
优选地，所述的外围组件包括分别设置在散热铜芯部件上端的上密封组件和下端的下密封组件，在上密封组件上设有水室，所述的水室上设有压力盖，在散热铜芯部件的两侧分别设有相对置的侧板。
优选地，所述的上密封组件包括由刚性材料制成的上主片和紧贴于上主片上且由柔性材料制成的上密封垫，所述的铜管上端依次穿过上主片和上密封垫，所述的上密封垫设置在水室下部；所述的下密封组件包括由刚性材料制成的下主片和紧贴于下主片上且由柔性材料制成的下密封垫，所述的铜管下端依次穿过下主片和下密封垫。上密封垫和下密封垫都采用柔性材料可减少工作 时因振动发出的噪音，同时对产生振动的力起到缓冲的作用。
优选地，所述的上主片的两端分别设有若干朝上的上齿片，所述的侧板上端分别覆盖在上齿片上且上齿片嵌于侧板上端内；所述的下主片的两端分别设有若干安装孔,所述的侧板下端分别与下主片的两端固定连接。上齿片的齿状结构使上主片可不需要借助工具很方便的安装在侧板上。
优选地，所述的侧板的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件上的内压折边。内压折边启到对散热铜芯部件周边固定的作用。
优选地，所述的上密封垫与水室之间设有由刚性材料制成且呈框形的水室垫板；所述的下主片和散热铜芯部件下端之间还设有由刚性材料制成且呈框形的加强板。水室垫板和框形的加强板对散热铜芯部件启到保护作用。
就铜芯散热器的制备工艺而言，本发明为解决上述问题采用了下列技术方案：本制备工艺，本制备工艺包括下述步骤：A、备料：分别准备组装散热铜芯部件和外围组件的零件；B、组装：将铜管一一对应地穿设在各散热铜片的通孔中从而使各散热铜片串在相互平行设置的铜管上，在散热铜芯部件的上端和下端分别组装上密封组件和下密封组件；C、涨管和两端扩张：对各铜管进行涨管扩张从而使铜管经涨管扩张后铜管的外管壁与通孔紧密接触，保证铜管内孔光亮，无撕裂，铜管上下端平齐；散热铜片不能松动，不得上下移动，且均匀；然后对铜管两端进行扩涨，保证铜管管口不得破裂，散热铜芯部件不得出现弯曲变形；D、安装水室：将水室放置在上密封组件上，然后加压使水室固定在上密封组件上，从而组装形成铜芯散热器。本制备工艺省去了目前在在散热器组装完毕后还要焙烧、试浸锡、锡焊、试压，补锡、烘干等工序，致使工序减少，节省了能耗。
优选地，在上述的步骤A中，在上主片上涂上润滑剂，将上 密封垫装到上主片上，确保上密封垫的孔口不出现翻边且上密封垫的每个孔口与上主片上的孔口配合紧密，从而组装形成上密封组件；在下主片上涂上润滑剂，将下密封垫装到下主片上，确保下密封垫的孔口不出现翻边且下密封垫的每个孔口与下主片上的孔口配合紧密，从而组装形成下密封组件；将铜带进行冲片，获得散热铜片并保证冲切边无毛刺，取下的散热铜片不得卷曲。
优选地，安装水室后进行密封检查，然后在散热铜芯部件的两侧分别安装相对置的侧板，所述的上主片的两端分别设有若干朝上的上齿片，所述的侧板上端分别覆盖在上齿片上且上齿片嵌于侧板上端内；所述的下主片的两端分别设有若干安装孔,所述的侧板下端分别与下主片的两端固定连接；所述的侧板的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件上的内压折边。上齿片的齿状结构方便了安装，可不需借助工具就能把上主片安装在侧板上，同时节省了安装时间。
与现有技术相比，本铜芯散热器优点在于：设计合理，结构简单，散热效果好，由于散热器中散热管是通过涨管技术使其与冷却片采用物理方式紧密连接而不是用钎焊方式来连接，因而安全无污染，节省了能耗，且使散热管和冷却片连接牢固不会产生虚焊的情况，使用寿命长；本制备工艺使工序减少，节省了能耗，减少了制备时间。
附图说明
图1提供了本发明实施例的爆炸结构示意图。
图2提供了本发明实施例的结构示意图。
图3提供了本发明实施例的扩管后的铜管的结构示意图。
图中，散热铜芯部件1、铜管11、扩管部111、散热铜片12、 通孔121、外围组件2、上密封组件21、上主片211、上齿片2111、上密封垫212、下密封组件22、下主片221、安装孔2211、下密封垫222、水室23、压力盖24、侧板25、内压折边251、水室垫板26、加强板27。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1至3所示，本发明实施例，包括散热铜芯部件1，在散热铜芯部件1的外围设有外围组件2，散热铜芯部件1包括若干相互平行设置的铜管11和若干散热铜片12，每一散热铜片12上分别开有与铜管11数量相同的通孔121，铜管11一一对应地穿设在通孔121中从而使各散热铜片12依次穿设在铜管11上，铜管11经涨管扩张后铜管11的外管壁与通孔121紧密接触，由于散热铜片12和散热管都采用了铜制材料，散热效果明显改善，且散热铜片12和散热管采用相互穿插的结构使同体积内散热效率有显著的提高，又由于铜管11是通过涨管的方式和散热铜片12紧密连接，并未采用焊接等化学连接方式，节约了能耗且无污染。
具体地，铜管11的两端分别经扩管后形成扩管部111,扩管部111可以使散热铜芯部件1连接更紧密，同时利于流体更快地流入或流出铜管11。
进一步地，这里的外围组件2包括分别设置在散热铜芯部件1上端的上密封组件21和下端的下密封组件22，在上密封组件21上设有水室23，水室23上设有压力盖24，在散热铜芯部件1的两侧分别设有相对置的侧板25；这里的上密封组件21包括由刚性材料制成的上主片211和紧贴于上主片211上且由柔性材料 制成的上密封垫212，铜管11上端依次穿过上主片211和上密封垫212，上密封垫212设置在水室23下部，下密封组件22包括由刚性材料制成的下主片221和紧贴于下主片221上且由柔性材料制成的下密封垫222，铜管11下端依次穿过下主片221和下密封垫222，上密封垫212和下密封垫222都采用柔性材料可减少工作时因振动发出的噪音，同时对产生振动的力起到缓冲的作用；这里的上主片211的两端分别设有若干朝上的上齿片2111，侧板25上端分别覆盖在上齿片2111上且上齿片2111嵌于侧板25上端内，下主片221的两端分别设有若干安装孔2211,所述的侧板25下端分别与下主片221的两端固定连接，上齿片2111的齿状结构使上主片211可不需要借助工具很方便的安装在侧板25上；侧板25的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件1上的内压折，内压折边251启到对散热铜芯部件1周边固定的作用；上密封垫212与水室23之间设有由刚性材料制成且呈框形的水室23垫板，下主片221和散热铜芯部件1下端之间还设有由刚性材料制成且呈框形的加强板27，水室23垫板和框形的加强板27对散热铜芯部件1启到保护作用。
本铜芯散热器的制备工艺，包括下述步骤：A、备料：分别准备组装散热铜芯部件1和外围组件2的零件；B、组装：将铜管11一一对应地穿设在各散热铜片12的通孔121中从而使各散热铜片12串在相互平行设置的铜管11上，在散热铜芯部件1的上端和下端分别组装上密封组件21和下密封组件22；C、涨管和两端扩张：对各铜管11进行涨管扩张从而使铜管11经涨管扩张后铜管11的外管壁与通孔121紧密接触，保证铜管11内孔光亮，无撕裂，铜管11上下端平齐；散热铜片12不能松动，不得上下移动，且均匀；然后对铜管11两端进行扩涨，保证铜管11管口不得破裂，散热铜芯部件1不得出现弯曲变形；D、安装水室23： 将水室23放置在上密封组件21上，然后加压使水室23固定在上密封组件21上，从而组装形成铜芯散热器。本制备工艺省去了目前在在散热器组装完毕后还要焙烧、试浸锡、锡焊、试压，补锡、烘干等工序，致使工序减少，节省了能耗。
具体地，在上述的步骤A中，在上主片211上涂上润滑剂，将上密封垫212装到上主片211上，确保上密封垫212的孔口不出现翻边且上密封垫212的每个孔口与上主片211上的孔口配合紧密，从而组装形成上密封组件21；在下主片221上涂上润滑剂，将下密封垫222装到下主片221上，确保下密封垫222的孔口不出现翻边且下密封垫222的每个孔口与下主片221上的孔口配合紧密，从而组装形成下密封组件22；将铜带进行冲片，获得散热铜片12并保证冲切边无毛刺，取下的散热铜片12不得卷曲。
进一步地，安装水室23后进行密封检查，然后在散热铜芯部件1的两侧分别安装相对置的侧板25，所述的上主片211的两端分别设有若干朝上的上齿片2111，所述的侧板25上端分别覆盖在上齿片2111上且上齿片2111嵌于侧板25上端内；所述的下主片221的两端分别设有若干安装孔2211,所述的侧板25下端分别与下主片221的两端固定连接；所述的侧板25的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件1上的内压折边251,上齿片2111的齿状结构方便了安装，可不需借助工具就能把上主片211安装在侧板25上，同时节省了安装时间。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了散热铜芯部件1、铜管11、扩管部111、散热铜片12、通孔121、外围组件2、上密封组件21、上主片211、 上齿片2111、上密封垫212、下密封组件22、下主片221、安装孔2211、下密封垫222、水室23、压力盖24、侧板25、内压折边251、水室垫板26、加强板27等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种铜芯散热器，包括散热铜芯部件(1)，在散热铜芯部件(1)的外围设有外围组件(2)，其特征在于：所述的散热铜芯部件(1)包括若干相互平行设置的铜管(11)和若干散热铜片(12)，每一散热铜片(12)上分别开有与铜管(11)数量相同的通孔(121)，所述的铜管(11)一一对应地穿设在通孔(121)中从而使各散热铜片(12)依次穿设在铜管(11)上，所述的铜管(11)经涨管扩张后铜管(11)的外管壁与通孔(121)紧密接触。
2.根据权利要求1所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的铜管(11)的两端分别经扩管后形成扩管部(111)。
3.根据权利要求2所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的外围组件(2)包括分别设置在散热铜芯部件(1)上端的上密封组件(21)和下端的下密封组件(22)，在上密封组件(21)上设有水室(23)，所述的水室(23)上设有压力盖(24)，在散热铜芯部件(1)的两侧分别设有相对置的侧板(25)。
4.根据权利要求3所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的上密封组件(21)包括由刚性材料制成的上主片(211)和紧贴于上主片(211)上且由柔性材料制成的上密封垫(212)，所述的铜管(11)上端依次穿过上主片(211)和上密封垫(212)，所述的上密封垫(212)设置在水室(23)下部；所述的下密封组件(22)包括由刚性材料制成的下主片(221)和紧贴于下主片(221)上且由柔性材料制成的下密封垫(222)，所述的铜管(11)下端依次穿过下主片(221)和下密封垫(222)。
5.根据权利要求4所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的上主片(211)的两端分别设有若干朝上的上齿片(2111)，所述的侧板(25)上端分别覆盖在上齿片(2111)上且上齿片(2111)嵌于侧板(25)上端内；所述的下主片(221)的两端分别设有若干安装孔(2211),所述的侧板(25)下端分别与下主片(221)的两端固定连接。
6.根据权利要求3或4或5所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的侧板(25)的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件(1)上的内压折边(251)。
7.根据权利要求4或5所述的铜芯散热器，其特征在于，所述的上密封垫(212)与水室(23)之间设有由刚性材料制成且呈框形的水室垫板(26)；所述的下主片(221)和散热铜芯部件(1)下端之间还设有由刚性材料制成且呈框形的加强板(27)。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的铜芯散热器的制备工艺，其特征在于，本制备工艺包括下述步骤：
A、备料：分别准备组装散热铜芯部件(1)和外围组件(2)的零件；
B、组装：将铜管(11)一一对应地穿设在各散热铜片(12)的通孔(121)中从而使各散热铜片(12)串在相互平行设置的铜管(11)上，在散热铜芯部件(1)的上端和下端分别组装上密封组件(21)和下密封组件(22)；
C、涨管和两端扩张：对各铜管(11)进行涨管扩张从而使铜管(11)经涨管扩张后铜管(11)的外管壁与通孔(121)紧密接触，保证铜管(11)内孔光亮，无撕裂，铜管(11)上下端平齐；散热铜片(12)不能松动，不得上下移动，且均匀；然后对铜管(11)两端进行扩涨，保证铜管(11)管口不得破裂，散热铜芯部件(1)不得出现弯曲变形；
D、安装水室：将水室(23)放置在上密封组件(21)上，然后加压使水室(23)固定在上密封组件(21)上，从而组装形成铜芯散热器。
9.根据权利要求8所述的铜芯散热器的制备工艺，其特征在于，在上述的步骤A中，在上主片(211)上涂上润滑剂，将上密封垫(212)装到上主片(211)上，确保上密封垫(212)的孔口不出现翻边且上密封垫(212)的每个孔口与上主片(211)上的孔口配合紧密，从而组装形成上密封组件(21)；在下主片(221)上涂上润滑剂，将下密封垫(222)装到下主片(221)上，确保下密封垫(222)的孔口不出现翻边且下密封垫(222)的每个孔口与下主片(221)上的孔口配合紧密，从而组装形成下密封组件(22)；将铜带进行冲片，获得散热铜片并保证冲切边无毛刺，取下的散热铜片(12)不得卷曲。
10.根据权利要求8或9所述的铜芯散热器的制备工艺，其特征在于，安装水室(23)后进行密封检查，然后在散热铜芯部件(1)的两侧分别安装相对置的侧板(25)，所述的上主片(211)的两端分别设有若干朝上的上齿片(2111)，所述的侧板(25)上端分别覆盖在上齿片(2111)上且上齿片(2111)嵌于侧板(25)上端内；所述的下主片(221)的两端分别设有若干安装孔(2211),所述的侧板(25)下端分别与下主片(221)的两端固定连接；所述的侧板(25)的两侧分别弯折形成扣合在散热铜芯部件(1)上的内压折边(251)。
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