CN117062395A - 散热器及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种散热器及制作方法，包括散热板、进出液堵板以及回路堵板，散热板的内部贯穿设有贯通槽；进出液堵板封堵于散热板的一端，进出液堵板上设有进液嘴及出液嘴；回路堵板封堵于散热板的另一端，回路堵板或散热板上设有换向槽，换向槽用于使相邻两组贯通槽内的冷却介质流向相反。本发明提供的散热器，通过在散热板内部设置水平贯穿的贯通槽为冷却介质的流通提供条件，利用进出液堵板和回路堵板与散热板配合形成流向往复的水道结构，便于降低冷却介质沿程受到的阻力，进而降低散热板的台面温差，提高散热器的散热性能，贯通槽可通过挤压型材成型，便于降低加工难度，进而降低了结构成本，提高了散热器的装配效率。

Description

散热器及制作方法

技术领域

本发明属于电器件散热结构技术领域，更具体地说，是涉及一种散热器及制作方法。

背景技术

电器设备在使用过程中的安全性、稳定性及使用寿命成为人们日益重视的问题。由于电器件在工作过程中会产生大量的热，电器件的重要性能与散热性能息息相关，如何将大量集中的热量通过最少的冷却介质带走成为了业内重点关注的难题。

传统的液冷散热器一般需要通过机加工的方式加工水道槽，再在水道槽外侧焊接盖板以形成供冷却介质流通的散热通道，上述加工方式加工成本高，生产效率低，存在接触热阻，使散热器的均温性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热器及制作方法，能够有效提高散热器的散热效率，提高加工效率，降低加工成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种散热器，包括：

散热板，内部贯穿设有至少两组平行设置的贯通槽；

进出液堵板，封堵于散热板的一端，进出液堵板上设有用于向其中一组贯通槽内供送冷却介质的进液嘴以及用于接收另一组贯通槽内冷却介质的出液嘴；

回路堵板，封堵于散热板的另一端，回路堵板或散热板上设有用于连通相邻两组贯通槽的换向槽，换向槽用于使相邻两组贯通槽内的冷却介质流向相反。

在一种可能的实现方式中，贯通槽在散热板的板厚方向上间隔布设有至少两层，每层贯通槽分别与进液嘴或出液嘴连通。

在一种可能的实现方式中，每层贯通槽均包括两组贯通槽，换向槽设置于回路堵板上。

在一种可能的实现方式中，贯通槽包括与进液嘴连通的进液贯通槽以及与出液嘴连通的出液贯通槽；

散热器还包括设置于进出液堵板或散热板上、且用于连通进液嘴和进液贯通槽的引流槽以及设置于进出液堵板或散热板上、且用于连通出液贯通槽和出液嘴的汇流槽。

一些实施例中，进液贯通槽及出液贯通槽之间还设有中间贯通槽，中间贯通槽用于接收进液贯通槽供入的冷却介质、并导送冷却介质至出液贯通槽，换向槽用于连通进液贯通槽和中间贯通槽或用于连通中间贯通槽和出液贯通槽；

散热板还包括设置于进出液堵板或散热板上、且用于连通相邻两组中间贯通槽的辅助槽，辅助槽位于引流槽和汇流槽之间。

一些实施例中，中间贯通槽设有两组，进液贯通槽和中间贯通槽之间设有第一隔板，相邻两组中间贯通槽之间设有第二隔板，中间贯通槽和出液贯通槽之间设有第三隔板，进出液堵板的内端面上设有与第一隔板或第三隔板的侧缘卡接配合的第一配合槽，进出液堵板至少部分位于散热板内，进液嘴和出液嘴分别沿贯通槽的走向贯穿进出液堵板设置。

一些实施例中，回路堵板的内端面上设有与第二隔板的侧缘卡接配合的第二配合槽，回路堵板至少部分位于散热板内。

在一种可能的实现方式中，进液嘴和出液嘴均位于进出液堵板的同一侧、且向外凸出于进出液堵板的侧壁设置。

一些实施例中，进出液堵板和散热板之间以及回路堵板与散热板之间分别设有钎焊板，钎焊板用于连接散热板和进出液堵板或用于连接散热板和回路堵板。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例提供的散热器，通过在散热板内部设置水平贯穿的贯通槽为冷却介质的流通提供条件，利用进出液堵板和回路堵板与散热板配合形成流向往复的水道结构，便于降低冷却介质沿程受到的阻力，进而降低散热板的台面温差，提高散热器的散热性能，贯通槽可通过挤压型材成型，便于降低加工难度，进而降低了结构成本，提高了散热器的装配效率。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种一种散热器制作方法，用于制作散热器，散热器制作方法包括以下步骤：

S100：采用拉伸型材工艺成型散热板；

S200：采用拉伸型材工艺成型进出液堵板以及回路堵板；

S300：采用CNC加工工艺在散热板或回路堵板上成型换向槽，并在散热板或进出液堵板上成型汇流槽以及引流槽；

S400：组装进出液堵板、散热板以及回路堵板，放入焊接工装内用紧固螺栓固定，然后将进出液堵板、散热板以及回路堵板焊接成一体，形成整体焊件；

S500：采用CNC加工工艺加工整体焊件，得到散热器。

本实施例提供的散热器制作方法，与现有技术相比，具有焊接强度高、焊接质量可靠的优点，可一次实现多个整体焊件的焊接成型，提高了焊接效率，保证了焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的散热器的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例图1中散热器另一个角度的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例图1中散热器的俯视剖视结构示意图；

图4为本发明实施例图3中散热板的右视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的散热板另一个实施例的右视结构示意图；

图6为本发明实施例图1中散热器以及其对应的焊接工装使用状态的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的散热器另一个实施例的爆炸结构示意图；

图8为本发明实施例图7中散热器另一个角度的爆炸结构示意图；

图9为本发明实施例图7中散热板的俯视剖视结构示意图；

图10为本发明实施例图7中散热器以及其对应的焊接工装使用状态的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、散热板；11、进液贯通槽；12、出液贯通槽；13、中间贯通槽；14、辅助槽；15、第一隔板；16、第二隔板；17、第三隔板；2、进出液堵板；21、进液嘴；22、出液嘴；23、第一配合槽；24、引流槽；25、汇流槽；3、回路堵板；31、换向槽；32、第二配合槽；4、钎焊板；41、定位销；5、焊接工装；51、底板；52、压板；53、限位框；54、弹性抵压件；55、底座；56、后框座；57、侧压条；58、筋板；59、紧固螺栓。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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。术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的散热器及制作方法进行说明。散热器，包括散热板1、进出液堵板2以及回路堵板3，散热板1的内部贯穿设有至少两组平行设置的贯通槽；进出液堵板2封堵于散热板1的一端，进出液堵板2上设有用于向其中一组贯通槽内供送冷却介质的进液嘴21以及用于接收另一组贯通槽内冷却介质的出液嘴22；回路堵板3封堵于散热板1的另一端，回路堵板3或散热板1上设有用于连通相邻两组贯通槽的换向槽31，换向槽31用于使相邻两组贯通槽内的冷却介质流向相反。

本实施例提供的散热器，与现有技术相比，本实施例提供的散热器，通过在散热板1内部设置水平贯穿的贯通槽为冷却介质的流通提供条件，利用进出液堵板2和回路堵板3与散热板1配合形成流向往复的水道结构，便于降低冷却介质沿程受到的阻力，进而降低散热板1的台面温差，提高散热器的散热性能，贯通槽可通过挤压型材成型，便于降低加工难度，进而降低了结构成本，提高了散热器的装配效率。

本实施例中，贯通槽在散热板1内设有至少两组，因进液嘴21和出液嘴22均设置于进出液堵板2上，所以贯通槽应该设置为偶数组，以便在散热板1截面上形成蛇形往复的水道，保证散热板1表面的散热效果。

为了描述方便，以设置有两组贯通槽为例进行说明，与进液嘴21连通的贯通槽中的冷却介质经换向槽31进行换向后进入与出液嘴22相连的贯通槽内，实现冷却介质的换向回流，形成近似U型的回流效果。每组贯通槽包括多个平行设置的贯通槽，能够实现多路冷却介质的同时输送，可有效覆盖散热板1的板面不同位置，便于提高了散热性能。

在进行散热板1的加工时，通过挤压成型技术对型材进行加工，贯通槽在散热板1的成型过程中同步成型，省去了后续进行机加工制作的繁琐，避免了传统工艺中在散热板1表面开设凹槽造成的加工难度大的问题，同时还解决了传统散热器高成本、高流阻、低成材率、占用空间大的问题，有效地减小了冷却介质流动中的阻力、优化了散热器的散热性能、使散热器的结构尺寸更为合理。

与此同时，上述成型方式还便于提高成型精度，保证其内壁的光滑，避免对冷却介质流通造成阻力，提高冷却介质在散热板1内的循环效率，有助于提高散热的均匀性。

供入贯通槽内的冷却介质为低温冷却介质，可采用水或其他冷却介质，能够与散热板1以及电器件之间形成换热作用，进而达到对电器件进行散热降温的效果。

每一组贯通槽包括若干个平行设置的贯通槽，相邻两个贯通槽之间的间距相等，保证贯通槽分布的均匀性。多个贯通槽的设置便于增大冷却介质的流通面积，降低冷却介质流通的阻力。贯通槽的截面可以采用圆形、矩形或多边形结构，具体的，采用矩形截面的贯通槽，且贯通槽截面的长边沿散热板1的宽度方向水平延伸，贯通槽的短边沿散热板1的厚度方向延伸，便于增大散热面积，提高散热效率。

在一种可能的实现方式中，请参阅图1至图4，贯通槽在散热板1的板厚方向上间隔布设有至少两层，每层贯通槽分别与进液嘴21或出液嘴22连通。

本实施例中，散热板1内设置了两层贯通槽，位于上层的贯通槽可对散热板1顶面上方的电器件进行降温散热，位于下层的贯通槽可对散热板1底面下方的电器件进行降温散热，可提高散热器的散热效率，还可以提高原材料的成材率。利用散热器的上下两侧板面分别对不同的电器件进行散热，有效地增强了散热器的散热性能，便于保证电器件的正常运行。

需要说明的是，贯通槽的数量包括但是不限于两层，还可以是三层或四层等层数。

在一种可能的实现方式中，请参阅图1至图4，每层贯通槽均包括两组贯通槽，换向槽31设置于回路堵板3上。其中一组贯通槽与进液嘴21相连，另一组贯通槽与出液嘴22相连，两组贯通槽远离进出液堵板2的一端通过换向槽31相连，二者之间形成U形水道结构，供冷却介质在其内部有序流通。

在一种可能的实现方式中，请参阅图1至图3、以及图7至图9，贯通槽包括与进液嘴21连通的进液贯通槽11以及与出液嘴22连通的出液贯通槽12；

散热器还包括设置于进出液堵板2或散热板1上、且用于连通进液嘴21和进液贯通槽11的引流槽24以及设置于进出液堵板2或散热板1上、且用于连通出液贯通槽12和出液嘴22的汇流槽25。

本实施例中，以贯通槽设有两组、且分别为进液贯通槽11和出液贯通槽12为例进行说明。每组进液贯通槽11包括平行设置的若干个进液贯通槽11，当冷却介质从进液嘴21流入后，通过引流槽24将冷却介质进行分散，使冷却介质均匀地流入不同的进液贯通槽11内，实现对散热板1不同位置的有效降温。

同样的，多个出液回流槽中的冷却介质先流入汇流槽25中进行汇集，然后统一流入出液嘴22中，经出液嘴22排出，保证了了冷却介质流动的顺畅性。

引流槽24的设置便于进行进液嘴21和进液贯通槽11的有效连通，汇流槽25的设置便于进行出液嘴22和出液贯通槽12的有效连通，避免冷却介质在衔接位置产生较大阻力，造成冷却介质的流速减缓或扰动，保证了冷却介质的有序流动。

在上述结构的基础上，请参阅图6至图9，进液贯通槽11及出液贯通槽12之间还设有中间贯通槽13，中间贯通槽13用于接收进液贯通槽11供入的冷却介质、并导送冷却介质至出液贯通槽12，换向槽31用于连通进液贯通槽11和中间贯通槽13或用于连通中间贯通槽13和出液贯通槽12；

散热板1还包括设置于进出液堵板2或散热板1上、且用于连通相邻两组中间贯通槽13的辅助槽14，辅助槽14位于引流槽24和汇流槽25之间。

本实施例中，通过在进液贯通槽11和出液贯通槽12之间设置中间贯通槽13，实现冷却介质输送路径的有效延长，形成近似蛇形的往复回弯结构，形成串联的水路，减小散热板1内部冷却介质的温差，使上述路径在散热板1的板面上覆盖更大的面积，提高散热器的散热效率。

在此基础上，辅助槽14、引流槽24、汇流槽25以及换向槽31均设置在散热板1上，进液嘴21和出液嘴22采用贯穿的通孔结构设置在进出液堵板2上。

一些实施例中，请参阅图9，中间贯通槽13设有两组，进液贯通槽11和中间贯通槽13之间设有第一隔板15，相邻两组中间贯通槽13之间设有第二隔板16，中间贯通槽13和出液贯通槽12之间设有第三隔板17，进出液堵板2的内端面上设有与第一隔板15或第三隔板17的侧缘卡接配合的第一配合槽23，进出液堵板2至少部分位于散热板1内，进液嘴21和出液嘴22分别沿贯通槽的走向贯穿进出液堵板2设置。回路堵板3的内端面上设有与第二隔板16的侧缘卡接配合的第二配合槽32，回路堵板3至少部分位于散热板1内。

实际布设中，中间贯通槽13可设置有两个、四个或六个等不同数量，具体根据散热板1的宽度进行其数量的选择布设，保证对电器件的散热性能，提高散热效率。

本实施例中，以设置两组中间贯通槽13为例进行说明，进液贯通槽11将进液嘴21供入的冷却介质送至中间贯通槽13中，依次流过两个中间贯通槽13后进入出液贯通槽12中，经出液嘴22排出散热器。

具体的，通过设置第一隔板15、第二隔板16和第三隔板17实现对上述流通路径的有效引导，第一隔板15和第三隔板17与进出液堵板2的第一配合槽23卡接配合，在第一隔板15和第三隔板17之间形成辅助槽14，并在第一隔板15靠近进液嘴21的部位形成引流槽24、在第三隔板17靠近出液嘴22的位置形成汇流槽25。

与此同时，第二隔板16的两侧分别具有换向槽31，实现冷却介质的换向流动，保证对散热板1各个位置的有效散热，便于提高散热效率。

两个中间贯通槽13之间通过辅助槽14连通，辅助槽14设置在散热板1靠近回路堵板3的一端，换向槽31设置有两个、且设置在散热板1靠近进出液堵板2的一端。

作为一个并列的实施例，辅助槽14还可以设置在回路堵板3上，换向槽31还可设置在进出液堵板2的一端。

在一种可能的实现方式中，请参阅图1至图2，进液嘴21和出液嘴22均位于进出液堵板2的同一侧、且向外凸出于进出液堵板2的侧壁设置。进液嘴21和出液嘴22均设置在进出液堵板2的同一侧壁上，便于减小构件的空间占用，有助于简化构件结构，提高装配效率。

一些实施例中，请参阅图1至图2，进出液堵板2和散热板1之间以及回路堵板3与散热板1之间分别设有钎焊板4，钎焊板4用于连接散热板1和进出液堵板2或用于连接散热板1和回路堵板3。

本实施例中，进出液堵板2和回路堵板3分别通过钎焊连接在散热板1的两端，因此在散热板1的两侧设置有钎焊板4，钎焊板4的两侧板面上设有焊层，便于后续焊接过程中进行焊接连接。

在此基础上，在进出液堵板2、钎焊板4以及散热板1之间设置了定位销41，装配时，使定位销41贯穿钎焊板4、且两端分别延伸至进出液堵板2和散热板1内，实现三者之间的有效定位。定位销41设有两个，保证定位的有效性。

同时在回路堵板3、钎焊板4以及散热板1之间也设置了定位销41，装配时，使定位销41贯穿钎焊板4、且两端分别延伸至回路堵板3和散热板1内，实现三者之间的有效定位。定位销41设有两个，保证定位的有效性，上述结构便于提高装配效率，加快焊接操作过程，提高装配效率。

本发明还提供了一种散热器制作方法，用于制作散热器，散热器制作方法，包括以下步骤：

S100：采用拉伸型材工艺成型散热板1，散热板1上一体成型有多组贯通槽，贯通槽内部光滑，冷却介质能够在贯通槽内顺畅流动。

S200：采用拉伸型材工艺成型进出液堵板2以及回路堵板3。

S300：采用CNC加工工艺在散热板1或回路堵板3上成型换向槽31，并在散热板1或进出液堵板2上成型汇流槽25以及引流槽24。换向槽31可设置在散热板1的端面上，也可以设置在回路堵板3上，汇流槽25以及引流槽24可设置在散热板1的端面上，也可以设置在进出液端上。

S400：组装进出液堵板2、散热板1以及回路堵板3，放入焊接工装5内用紧固螺栓59固定，然后将进出液堵板2、散热板1以及回路堵板3焊接成一体，形成整体焊件。

在将进出液堵板2、散热板1以及回路堵板3组装后，应通过焊接工装5进行上述构件相对位置的固定，保证后续焊接的精准性。

作为其中一个实施例，请参阅图6，该结构的散热器通过钎焊进行焊接成型，将的进出液堵板2、散热板1以及回路堵板3通过定位销41依次定位组装，放入焊接工装5内。

该实施例的散热器采用的焊接工装5包括底板51、设置于底板51上的限位框53以及用于盖在散热器顶部的压板52，压板52的底面上设有用于抵压于竖直设置的散热器上端面的弹性抵压件54，压板52通过紧固螺栓59固定于限位框53上方，确保每一个散热器均能够被压实，然后通过钎焊工艺焊接成一体。

作为另一个并列的实施例，请参阅图10，该结构的散热器通过搅拌摩擦焊进行焊接成型，将的进出液堵板2和回路堵板3组装至散热板1的两端，放入焊接工装5内。

该实施例的散热器采用的焊接工装5包括底座55、设置在底座55上的后框座56以及连接于后框座56前端面的侧压条57，后框座56具有向前设置以容纳散热器的前开口，侧压条57通过紧固螺栓59连接于后框座56前侧，确保每一个散热器均能够被有效压紧，然后通过搅拌摩擦焊工艺焊接成一体。在此基础上，后框座56与底座55之间还设有三角形的筋板58，保证后框座56的位置的稳定，进而保证对散热器的有效限位。上述两种焊接工装5针对两种不同的实施例进行设置，可保证焊接质量。

S500：采用CNC加工工艺加工整体焊件，得到符合尺寸要求的散热器。

本实施例提供的散热器制作方法，与现有技术相比，具有焊接强度高、焊接质量可靠的优点，可一次实现多个整体焊件的焊接成型，提高了焊接效率，保证了焊接质量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.散热器，其特征在于，包括：

散热板，内部贯穿设有至少两组平行设置的贯通槽；

进出液堵板，封堵于所述散热板的一端，所述进出液堵板上设有用于向其中一组贯通槽内供送冷却介质的进液嘴以及用于接收另一组贯通槽内冷却介质的出液嘴；

回路堵板，封堵于所述散热板的另一端，所述回路堵板或所述散热板上设有用于连通相邻两组所述贯通槽的换向槽，所述换向槽用于使相邻两组所述贯通槽内的冷却介质流向相反。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述贯通槽在所述散热板的板厚方向上间隔布设有至少两层，每层所述贯通槽分别与所述进液嘴或所述出液嘴连通。

3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，每层所述贯通槽均包括两组所述贯通槽，所述换向槽设置于所述回路堵板上。

4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述贯通槽包括与所述进液嘴连通的进液贯通槽以及与所述出液嘴连通的出液贯通槽；

所述散热器还包括设置于所述进出液堵板或所述散热板上、且用于连通所述进液嘴和所述进液贯通槽的引流槽以及设置于所述进出液堵板或所述散热板上、且用于连通所述出液贯通槽和所述出液嘴的汇流槽。

5.如权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述进液贯通槽及所述出液贯通槽之间还设有中间贯通槽，所述中间贯通槽用于接收所述进液贯通槽供入的冷却介质、并导送冷却介质至所述出液贯通槽，所述换向槽用于连通所述进液贯通槽和所述中间贯通槽或用于连通所述中间贯通槽和所述出液贯通槽；

所述散热板还包括设置于所述进出液堵板或所述散热板上、且用于连通相邻两组所述中间贯通槽的辅助槽，所述辅助槽位于所述引流槽和所述汇流槽之间。

6.如权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述中间贯通槽设有两组，所述进液贯通槽和所述中间贯通槽之间设有第一隔板，相邻两组所述中间贯通槽之间设有第二隔板，所述中间贯通槽和所述出液贯通槽之间设有第三隔板，所述进出液堵板的内端面上设有与所述第一隔板或所述第三隔板的侧缘卡接配合的第一配合槽，所述进出液堵板至少部分位于所述散热板内，所述进液嘴和所述出液嘴分别沿所述贯通槽的走向贯穿所述进出液堵板设置。

7.如权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述回路堵板的内端面上设有与所述第二隔板的侧缘卡接配合的第二配合槽，所述回路堵板至少部分位于所述散热板内。

8.如权利要求1-5中任一项所述的散热器，其特征在于，所述进液嘴和所述出液嘴均位于所述进出液堵板的同一侧、且向外凸出于所述进出液堵板的侧壁设置。

9.如权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述进出液堵板和所述散热板之间以及所述回路堵板与所述散热板之间分别设有钎焊板，所述钎焊板用于连接所述散热板和所述进出液堵板或用于连接所述散热板和所述回路堵板。

10.散热器制作方法，用于制作权利要求1-9中任一项所述的散热器，其特征在于，包括以下步骤：

S100：采用拉伸型材工艺成型所述散热板；

S200：采用拉伸型材工艺成型所述进出液堵板以及所述回路堵板；

S300：采用CNC加工工艺在所述散热板或所述回路堵板上成型所述换向槽，并在所述散热板或所述进出液堵板上成型汇流槽以及引流槽；

S400：组装所述进出液堵板、所述散热板以及所述回路堵板，放入焊接工装内用紧固螺栓固定，然后将所述进出液堵板、所述散热板以及所述回路堵板焊接成一体，形成整体焊件；

S500：采用CNC加工工艺加工所述整体焊件，得到散热器。