CN111629569B - 一种风冷水冷结合的电子散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风冷水冷结合的电子散热器，包括风扇和位于风扇外部的风罩，风罩底部设有截面呈等腰梯形结构的第一散热体、和位于第一散热体两侧且截面呈直角梯形结构的第二散热体和第三散热体，第一散热体两侧设有若干第一凹口和第二凹口，第一散热体两侧分别与第二散热体和第三散热体之间设有接插配合的插条，第二散热体和第三散热体顶部分别设有若干第三凹口和第四凹口，第一散热体、第二散热体和第三散热体上设有均设有至少一个贯穿的冷水管，保证安装结构强度可靠，可拆卸连接的第二散热体和第三散热体对第一散热体形成支撑组合发生接触式传热，风冷与水冷并用、增加风通量提高空气流通性能，显著提高散热能效，满足电子器件散热需求。

Description

一种风冷水冷结合的电子散热器

技术领域

本发明涉及一种风冷水冷结合的电子散热器，属于电子散热器技术领域。

背景技术

电子散热器通常是针对大功率电子元器件散热的散热片，按冷却方法分。有自然冷却散热器、风冷散热器、液冷散热器等，广泛用于功率器件、模块、电阻、变频器、显卡、电机、电源、IT等电子领域。自然冷却的散热器主要通过型材肋片增大散热面积与空气自然热传递达到降温目的，热空气积聚影响散热效率；风冷散热器主要通过在散热支撑座型材顶部和内部设置风扇结构，利用风扇涡轮效应引风增加冷风更迭以提高散热效率，但风扇底部支撑座型材插片通常采用矩形或太阳花形式，与发热电子件完全接触，对底部空气流体的流通不足，导致冷空气替换及与型材的接触性不足，风扇风罩结构影响安装及减小风扇安装直径，影响安全防护强度，导致能效较差。

液冷也是水冷散热器采用散热体型材内设置冷水管，通过冷水热传递达到降温目的，但冷水管在散热体型材内的分布有限，导致边缘处的型材传热缓慢，导致能效难以达到预期效果；同时涉及的散热体型材采用一体式结构，拆换安装不便，难以满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种风冷水冷结合的电子散热器，保证安装结构强度可靠，可拆卸连接的第二散热体和第三散热体对第一散热体形成支撑组合发生接触式传热，风冷与水冷并用、增加风通量提高空气流通性能，显著提高散热能效，满足电子器件散热需求。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种风冷水冷结合的电子散热器，包括风扇和位于风扇外部的风罩，其中，所述风罩底部设有截面呈等腰梯形结构的第一散热体、和位于第一散热体两侧且截面呈直角梯形结构的第二散热体和第三散热体，所述第一散热体两侧设有若干间隔设置的第一凹口和第二凹口；

所述风罩底部设有第一凸台，所述第一凸台侧顶部设有线孔，所述第一散热体顶部设有与第一凸台间隙配合的第二凸台，若干第一凹口和第二凹口延伸至第一凸台顶部；

所述第一散热体两侧分别与第二散热体和第三散热体间隙配合、且之间设有接插配合的插条，所述第一散热体侧壁和第二散热体侧壁或第三散热体侧壁上设有对应设置的至少一组插口，所述插条端部与插口间隙配合，所述插口呈对向设置的扩口形状，所述插口一侧设有与第一散热体、或第二散热体或第三散热体相连的第一连筋，所述第一连筋两侧倾斜于底部；

所述第二散热体和第三散热体顶部和底部均凸出于第一散热体，所述第二散热体和第三散热体顶部分别设有若干间隔设置的第三凹口和第四凹口，所述第一凹口与两侧的第二凹口和第三凹口错位设置，所述第二凹口与两侧的第一凹口和第四凹口错位设置；

所述第一散热体、第二散热体和第三散热体上设有均设有至少一个贯穿的冷水管，所述冷水管呈U形结构，所述第一散热体、第二散热体和第三散热体的冷水管进口之间设有第一集水器、冷水管出口之间设有第二集水器，所述第一集水器和第二集水器呈对向设置的T形结构；

所述第二散热体和第三散热体上设有若干平行于冷水管的第一通孔，至少一个第一通孔侧壁上设有与第二散热体或第三散热体相连的第二连筋；

所述第二散热体和第三散热体设有与冷水管错位设置的安装孔，所述第二散热体和第三散热体外壁和侧底部上均设有第五凹口，外壁上的第五凹口上设有与第二散热体或第三散热体相连、且呈C形结构的第三连筋；

所述风罩包括位于风扇外部的环形罩、与环形罩外壁相连的矩形罩和与矩形罩底部相连的底板，所述矩形罩四角处设有第六凹口，所述环形罩上设有与第六凹口对应设置的凹筋，所述第六凹口两侧设有与矩形罩、环形罩和底板相连且对称倾斜设置的第四连筋；

所述第六凹口上设有至少一个连接管，所述连接管内设有与第二散热体或第三散热体相连的螺栓，所述底板上设有若干第二通孔，所述第二散热体和第三散热体上设有与螺栓对应设置的第七凹口，位于同一第二散热体或第三散热体的第七凹口之间设有第三通孔。

本发明的有益效果为：

(1)第一散热体、第二散热体和第三散热采用插条接插配合快拆卸快速组合安装，C形结构的第三连筋方便侧面定位，凸出于第一散热体的第二散热体和第三散热体底部与电子器件接触热传递，呈U形结构的冷水管形成接触式传热，以冷水水冷加速散热；

(2)扇产生的负压引起空气流通，由第二通孔向第一散热体、第二散热体、或第三散热体引风或排风提高冷风替换更迭速度，呈直角梯形结构的第二散热体和第三散热体两端凸出于第一散热体、同时若干平行冷水管的第一通孔，位于同一第二散热体或第三散热体的第七凹口之间的第三通孔增大风出口通量，提高空气流通性能；

(3)由于设置第一凹口、第二凹口、第三凹口和第四凹口形成增大散热表面积的散热片结构，通过错位设置使第二散热体和第三散热体对第一散热体形成支撑发生接触式传热，并形成可折流的风通道，折流增加接触传热提高风冷能效，同时以第一连筋、第二连筋、第三连筋提高相互之间的连接强度，防止结构受风压影响而错位或弯曲变形，保证结构强度可靠，风冷与水冷并用显著提高散热能效，满足电子器件散热需求。

附图说明

图1为本发明前视俯视立体图。

图2为本发明后视仰视立体图。

图3为本发明正视结构图。

图4为本发明风罩仰视立体图。

图5为本发明第一散热体、第二散热体和第三散热体装配立体图。

图6为本发明第一散热体、第二散热体和第三散热体装配俯视图。

图7为本发明第一散热体立体图。

图8为本发明第二散热体立体图。

图中标记:风扇1，风罩2，第一散热体3、第二散热体4和第三散热体5，第一凹口6和第二凹口7，第一凸台8，线孔9，第二凸台10，插条11，插口12，第一连筋13，第三凹口14和第四凹口15，冷水管16，第一集水器17、第二集水器18，第一通孔19，第二连筋20，安装孔24，第五凹口25，第三连筋26，环形罩21、矩形罩22、底板23，第六凹口27，凹筋28，第四连筋29，连接管30，螺栓31，第二通孔32，第七凹口33，第三通孔34。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种风冷水冷结合的电子散热器，包括风扇1和位于风扇1外部的风罩2，其中，所述风罩2底部设有截面呈等腰梯形结构的第一散热体3、和位于第一散热体3两侧且截面呈直角梯形结构的第二散热体4和第三散热体5，所述第一散热体3两侧设有若干间隔设置的第一凹口6和第二凹口7；

所述风罩2底部设有第一凸台8，所述第一凸台8侧顶部设有线孔9，所述第一散热体3顶部设有与第一凸台8间隙配合的第二凸台10，若干第一凹口6和第二凹口7延伸至第一凸台8顶部；

所述第一散热体3两侧分别与第二散热体4和第三散热体5间隙配合、且之间设有接插配合的插条11，所述第一散热体3侧壁和第二散热体4侧壁或第三散热体5侧壁上设有对应设置的至少一组插口12，所述插条11端部与插口12间隙配合，所述插口12呈对向设置的扩口形状，所述插口12一侧设有与第一散热体3、或第二散热体4或第三散热体5相连的第一连筋13，所述第一连筋13两侧倾斜于底部；

所述第二散热体4和第三散热体5顶部和底部均凸出于第一散热体3，所述第二散热体4和第三散热体5顶部分别设有若干间隔设置的第三凹口14和第四凹口15，所述第一凹口6与两侧的第二凹口7和第三凹口14错位设置，所述第二凹口7与两侧的第一凹口6和第四凹口15错位设置；

所述第一散热体3、第二散热体4和第三散热体5上设有均设有至少一个贯穿的冷水管16，所述冷水管16呈U形结构，所述第一散热体3、第二散热体4和第三散热体5的冷水管16进口之间设有第一集水器17、冷水管16出口之间设有第二集水器18，所述第一集水器17和第二集水器18呈对向设置的T形结构；

所述第二散热体4和第三散热体5上设有若干平行于冷水管16的第一通孔19，至少一个第一通孔19侧壁上设有与第二散热体4或第三散热体5相连的第二连筋20；

所述第二散热体4和第三散热体5设有与冷水管16错位设置的安装孔24，所述第二散热体4和第三散热体5外壁和侧底部上均设有第五凹口25，外壁上的第五凹口25上设有与第二散热体4或第三散热体5相连、且呈C形结构的第三连筋26；

所述风罩2包括位于风扇1外部的环形罩21、与环形罩21外壁相连的矩形罩22和与矩形罩22底部相连的底板23，所述矩形罩22四角处设有第六凹口27，所述环形罩21上设有与第六凹口27对应设置的凹筋28，所述第六凹口27两侧设有与矩形罩22、环形罩21和底板23相连且对称倾斜设置的第四连筋29；

所述第六凹口27上设有至少一个连接管30，所述连接管30内设有与第二散热体4或第三散热体5相连的螺栓31，所述底板23上设有若干第二通孔32，所述第二散热体4和第三散热体5上设有与螺栓31对应设置的第七凹口33，位于同一第二散热体4或第三散热体5的第七凹口33之间设有第三通孔34。

本发明的工作原理为：

装配时，将第二散热体4和第三散热体5底部的安装孔24与发热电子器件连接，凸出于第一散热体3的第二散热体4和第三散热体5底部与电子器件接触热传递，第二散热体4和第三散热体5之间的第一散热体3通过插条11端部间隙配合的插入插口12内实现接插配合定位连接固定，插口12形状采用对向设置的扩口结构，保证与插条11的接触面积，可靠地可拆卸组合安装，便于装配和更换；

第二散热体4和第三散热体5外壁第五凹口25上呈C形结构的第三连筋26，不仅提高相邻第三凹口14或第四凹口15之间第二散热体4或第三散热体5之间的结合强度，防止变形，同时可以形成侧位接插结构方便定位散热器两侧，保证可靠安装；

将呈U形结构的冷水管16贯穿插入第一散热体3、或第二散热体4或第三散热体5中，并呈对向T形结构的第一集水器17和第二集水器18分别连接所有冷水管16的进口和出口，用于集中进水和出水，保证冷水管16内温度一致，与第一散热体3、第二散热体4和第三散热体5形成接触式传热，以冷水水冷加速散热；

将风扇1安装在环形罩21内并以底板23支撑安装，底部第一凸台8与第一散热体3的第二凸台10接触稳定支撑，并由若干第二通孔32保证风扇1涡轮引风，由于第二散热体4和第三散热体5顶部凸出于第一散热体3，使风扇1可从线孔9经风罩2与第一散热体3的间隙内出现接电，还增加了风罩2与第一散热体3、第二散热体4和第三散热体5之间的间隙，提高风通量，保证散热；

风罩2采用凹筋28和第六凹口27上对称倾斜的第四连筋29结构与矩形罩22、环形罩21和底板23相连，提高风罩2角部强度，以便增大环形罩21可安装风扇1的内径，以紧凑结构保证支撑强度，提高风扇1能效，并方便以连接管30和连接管30内的螺栓31，螺栓31插入第二散热体4或第三散热体5的第七凹口33中以螺母锁紧，实现稳定地支撑安装；

开启风扇1时，风扇1产生的负压引起空气流通，由第二通孔32向第一散热体3、第二散热体4、或第三散热体5引风或排风，提高冷风替换更迭速度，第二散热体4和第三散热体5底部与电子器件形成接触是传热，由于第一凹口6与两侧的第二凹口7和第三凹口14错位设置，所述第二凹口7与两侧的第一凹口6和第四凹口15错位设置，使第二散热体4和第三散热体5对第一散热体3形成支撑，发生接触式传热，同时错位的第一凹口6与第三凹口14之间、第二凹口7与第四凹口15之间形成可折流的风通道，以便通过风折流增加冷风与第一散热体3、第二散热体4或第三散热体5之间的接触，提高风冷热传递能效；

由于呈直角梯形结构的第二散热体4和第三散热体5两端凸出于第一散热体3、同时若干平行冷水管16的第一通孔19，位于同一第二散热体4或第三散热体5的第七凹口33之间的第三通孔34增大风出口通量，提高空气流通性能；

错位的若干第一凹口6和第二凹口7增加第一散热体3中心的结合强度，插口12一侧设有与第一散热体3、或第二散热体4或第三散热体5相连的第一连筋13，至少一个第一通孔19侧壁上设有与第二散热体4或第三散热体5相连的第二连筋20提高由于设置第一凹口6、第二凹口7、第三凹口14和第四凹口15形成增大散热表面积的散热片结构时，相互之间的连接强度，防止结构受风压影响而错位或弯曲变形，保证结构强度可靠，风冷与水冷并用显著提高散热能效，满足电子器件散热需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风冷水冷结合的电子散热器，包括风扇和位于风扇外部的风罩，其特征在于，所述风罩底部设有截面呈等腰梯形结构的第一散热体、和位于第一散热体两侧且截面呈直角梯形结构的第二散热体和第三散热体，所述第一散热体两侧设有若干间隔设置的第一凹口和第二凹口，所述第一散热体两侧分别与第二散热体和第三散热体间隙配合、且之间设有接插配合的插条，所述第二散热体和第三散热体顶部和底部均凸出于第一散热体，所述第二散热体和第三散热体顶部分别设有若干间隔设置的第三凹口和第四凹口，所述第一散热体、第二散热体和第三散热体上设有均设有至少一个贯穿的冷水管。

2.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述风罩底部设有第一凸台，所述第一凸台侧顶部设有线孔，所述第一散热体顶部设有与第一凸台间隙配合的第二凸台，若干第一凹口和第二凹口延伸至第一凸台顶部。

3.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述第一散热体侧壁和第二散热体侧壁或第三散热体侧壁上设有对应设置的至少一组插口，所述插条端部与插口间隙配合。

4.根据权利要求3所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述插口呈对向设置的扩口形状，所述插口一侧设有与第一散热体、或第二散热体或第三散热体相连的第一连筋，所述第一连筋两侧倾斜于底部。

5.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述第一凹口与两侧的第二凹口和第三凹口错位设置，所述第二凹口与两侧的第一凹口和第四凹口错位设置。

6.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述冷水管呈U形结构，所述第一散热体、第二散热体和第三散热体的冷水管进口之间设有第一集水器、冷水管出口之间设有第二集水器，所述第一集水器和第二集水器呈对向设置的T形结构。

7.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述第二散热体和第三散热体上设有若干平行于冷水管的第一通孔，至少一个第一通孔侧壁上设有与第二散热体或第三散热体相连的第二连筋。

8.根据权利要求1所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述第二散热体和第三散热体设有与冷水管错位设置的安装孔，所述第二散热体和第三散热体外壁和侧底部上均设有第五凹口，外壁上的第五凹口上设有与第二散热体或第三散热体相连、且呈C形结构的第三连筋。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述风罩包括位于风扇外部的环形罩、与环形罩外壁相连的矩形罩和与矩形罩底部相连的底板，所述矩形罩四角处设有第六凹口，所述环形罩上设有与第六凹口对应设置的凹筋，所述第六凹口两侧设有与矩形罩、环形罩和底板相连且对称倾斜设置的第四连筋，所述第六凹口上设有至少一个连接管，所述连接管内设有与第二散热体或第三散热体相连的螺栓，所述底板上设有若干第二通孔。

10.根据权利要求9所述的一种风冷水冷结合的电子散热器，其特征在于，所述第二散热体和第三散热体上设有与螺栓对应设置的第七凹口，位于同一第二散热体或第三散热体的第七凹口之间设有第三通孔。

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