CN201115233Y - 热传强化型表面粗化散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种热传强化型表面粗化散热结构，包括一本体及一设于所述本体表面的热传强化单元，其中所述热传强化单元包含至少一凸部及复数鳞部，所述凸部系成间隔设置且略突高于所述本体表面；所述复数鳞部，设于所述每两凸部间，其分具一边缘及一尖端，该尖端形成于相邻两鳞部的边缘相交处，则令靠近表面的流体产生涡流及二次流，并破坏流体随距离增厚的边界层，以大幅的提升热传效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热装置领域，尤其涉及一种提高热传效率的热传强化型表面粗化散热结构。
背景技术
随着电子组件越来越精密，电子组件所产生的热也越来多，致使仅以自然或强制对流方式将热散逸至环境是不够的。为加强电子组件的散热效果，现行的作法大多为在热源处以散热器将热导出，经由散热器的鳍片以自然或强制对流方式将热散逸至环境中。
然而现行具有风扇的散热器仍有部分问题无法克服，诸如鳍片表面与流经散热器的气流温度差仅摄氏5-10度而造成温度梯度不足的问题、散热器本身的材料及结构所造成的热阻问题，前述问题造成现行散热器无法提供更高的散热量，使之不足以解决发热量较高的电子组件的散热问题。
中国台湾专利申请号为90220898，名称为可产生涡流现象的热交换鳍片板的新型专利公开了在鳍片板的板面分布有数个凹、凸部，藉由两片或两片以上的鳍片板组合后，令各相邻两鳍片板在相对于版面的凸部可相互接触连结，使数个鳍片板可结合成一体以提供当进行热交换时，工作流体可以一度空间或一度以上的空间的方向交互传递，及工作流体在经过两两板材间的被凹凸部形状所形成的阻抗体以外的空间所形成体会因阻抗体的形成或角度的变化而改变其原来的流动方向及流动速度，而增强工作流体本身的扰流现象，进而增加工作流体与各鳍片板间的热对流效应。
上述实用新型在实际使用上有问题存在，因板体间的流道有许多阻抗体存在，使得原本供应流体的流动空间减缩，对于流入口而言会产生相当大的反压，流体的流入量将造成减损，另外因流体沿着许多个阻抗体边界流动，不仅与板体表面有摩擦阻力，且与阻抗体表面有流动摩擦阻力，即存在一个二维的流动摩擦阻力，此将造成流体流动减速，再者边界层厚度亦会随流动距离增加而热阻随之增加，使得热传导无法有效将热带出。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种提升热传效果的热传强化型表面粗化散热结构。
本实用新型的另一个目的在于提供一种设有表面肋以破坏边界层，降低热阻特性的散热结构。
本实用新型的再一个目的在于提供一种在一表面设有复数鳞部，令流体循着鳞部的边界产生旋转涡流，并与主流场流体混合成二次流提升热传效果的散热结构。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种热传强化型表面粗化散热结构，包括：
一本体，具有至少一表面；
一热传强化单元，设于所述表面，其包括：
至少一凸部，成间隔设置且略突高于所述表面；
复数鳞部，设于所述凸部以外的表面，并往所述表面凹陷，每一鳞部相对所述表面间具一攻角，并分具一边缘及一尖端，该尖端形成于相邻两鳞部的边缘相交处；
其中所述凸部及鳞部致使靠近表面的流体产生涡流及二次流，并破坏增厚的边界层提升热传率。
所述鳞部为前后交错布置，则每一尖端对应指向前一鳞部边缘。
所述鳞部分散设置。
所述鳞部为单向倾斜排列。
所述鳞部为相对倾斜排列。
所述凸部具有至少一第一凸体，并从所述表面一侧延伸至另一侧。
所述凸部具有至少一第一凸体及一第二凸体，所述第一、二凸体分别从所述表面两侧相对往表面中线处延伸相交。
所述第一、二凸体相交处具有一夹角。
所述鳞部为圆形、菱形、三角形或其组合。
所述鳞部表面为一平面。
所述凸部为方形。
所述凸部为半圆形。
当正吹流体流经本体表面时，流体穿越每一鳞部的尖端突起部位，靠近于本体表面的流体被限制沿着每个鳞部的边缘下坡流动，流体穿越突起的边缘之后又被下一尖端分割，产生周期性的流动，并藉由尖端使流体产生横向流动，导致流体在鳞部凹陷处循环产生涡流(即流体流过每一内凹流场变为混乱并有涡对产生)，且涡流量随雷诺数增加而提高，并与高于本体表面的流体混合以形成二次流加强流体的扰动，提升热传效率。另外倾斜的鳞部表面不仅能增加热传表面积且能周期的破坏边界层导致边界层从新发展，而此流动模式随着涡流量的提高改善流体间的混合，造成热传效果提高。
另外当正吹流体通过凸部，则流体被迫向表面中线处集中，再翻转朝主流场方向流动，与主流场的流体混合产生二次流并破坏均匀流，则造成边界层被破坏进而提高紊流强度，加上能提供额外的热传面积进而改进其热传的效能。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例的立体示意图；
图2是本实用新型较佳实施例的侧视示意图；
图3是本实用新型较佳实施例流体通过本体表面的示意图；
图4是本实用新型较佳实施例流体通过鳞部凹陷处产生涡流的示意图。
主要组件符号说明：
10本体 12鳞部
11凸部 121边缘
111第一凸体 122尖端
112第二凸体 123表面
具体实施方式
实施例1
一种热传强化型表面粗化散热结构，请参阅图1、图2，包含一本体10，具有至少一表面及设于所述表面的一热传强化单元，该热传强化单元包含至少一凸部11及复数鳞部12，该本体10可依使用者所需而具一适当厚度，其外形可以为任意的几何形状，例如方形、长方形、圆形或菱形等，在本实施例中为长方形。
所述凸部11系成间隔设置且略突高于所述表面，在本实施例中显示该凸部11具有至少一第一凸体111及一第二凸体112，所述第一、二凸体111、112分别从表面两侧相对往表面中线处延伸相交，并在两者相交处形成一夹角θ，该夹角θ较佳为不大于90度，即令该凸部11成V字形的设置于本体10表面。
所述鳞部12，设于所述凸部以外表面，并往所述表面凹陷，每一鳞部12相对表面间具一攻角α，并分具一边缘121及一尖端122，该尖端122形成于相邻两鳞部12的边缘121相交处，并且该鳞部12的表面123为一平面。在本实施中所述鳞部12为前后交错布置于所述本体10表面，则每一尖端122对应指向前一鳞部12的边缘121，且配合该凸部11的设置(如前述V字型)成相对倾斜排列于所述本体10表面，即鳞部12构成渐进式扩大V形排列，并指向下游方向。鳞部12较佳选择为圆形及菱形及三角形的任一形状或其组合，并且鳞部12的攻角α的角度依鳞部12高度与流道比值，及鳞部12节距与高度比值，及鳞部12直径与节距比值设定。
所述凸部在图式中显示为方形但并不局限于此，其亦可为半圆形，另外所显示的型态亦可为仅具有至少一第一凸体，并从本体的一侧延伸至相对的另一侧，即该凸部为成单侧倾斜且平行并列于本体表面，所述鳞部配合所述凸部成单向倾斜排列于所述本体表面。鳞部并不局限于前述，其亦可为分散布置于所述本体表面。
参阅图3、4，当正吹流体(图中所示相对该夹角方向的流体)流经本体10表面时，流体穿越每一鳞部12的尖端突起部位，靠近于本体10表面的流体被限制沿着每个鳞部12的边缘121下坡流动，流体穿越突起的边缘121之后又被下一尖端122分割，产生周期性的流动，并藉由尖端122使流体产生横向流动，导致流体在鳞部12凹陷处循环产生涡流(即流体流过每一内凹流场变为混乱并有涡对产生)，且涡流量随雷诺数增加而提高，并与高于本体10表面的流体混合以形成二次流(Secondary flows)加强流体的扰动，提升热传效率。另外倾斜的鳞部12表面不仅能增加热传表面积且能周期的破坏边界层(boundary layer)导致边界层从新发展，而此流动模式随着涡流量的提高改善流体间的混合，造成热传效果提高。
另外当正吹流体通过凸部11，则流体被迫向表面中线处集中，再翻转朝主流场方向流动，与主流场的流体混合产生二次流(Secondaryflows)并破坏均匀流，则造成边界层被破坏进而提高紊流(Turbulencintensity)强度，加上能提供额外的热传面积进而改进其热传的效能。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举是利用本创作所述的方法、形状、构造、装置所为的变化，皆应包含于本申请的权利范围内。
Claims (12)
1. 一种热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于包括：
一本体，具有至少一表面；
一热传强化单元，设于所述表面，其包括：
至少一凸部，成间隔设置且略突高于前述表面；
复数鳞部，设于所述凸部以外的表面，并往所述表面凹陷，每一鳞部相对所述表面间具一攻角，并分具一边缘及一尖端，该尖端形成于相邻两鳞部的边缘相交处；
其中所述凸部及鳞部致使靠近表面的流体产生涡流及二次流，并破坏增厚的边界层提升热传率。
2. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部为前后交错布置，则每一尖端对应指向前一鳞部边缘。
3. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部分散设置。
4. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部为单向倾斜排列。
5. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部为相对倾斜排列。
6. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述凸部具有至少一第一凸体，并从所述表面一侧延伸至另一侧。
7. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述凸部具有至少一第一凸体及一第二凸体，所述第一、二凸体分别从所述表面两侧相对往表面中线处延伸相交。
8. 根据权利要求7所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述第一、二凸体相交处具有一夹角。
9. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部为圆形、菱形、三角形或其组合。
10. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述鳞部表面为一平面。
11. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述凸部为方形。
12. 根据权利要求1所述的热传强化型表面粗化散热结构，其特征在于：所述凸部为半圆形。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNU2007201556975U CN201115233Y (zh) | 2007-08-17 | 2007-08-17 | 热传强化型表面粗化散热结构 |
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| CNU2007201556975U CN201115233Y (zh) | 2007-08-17 | 2007-08-17 | 热传强化型表面粗化散热结构 |
Publications (1)
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| CN201115233Y true CN201115233Y (zh) | 2008-09-10 |
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| CN (1) | CN201115233Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102626806A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-08-08 | 王敬达 | 切割内管和内外管鱼鳞状散热片的装置 |
| WO2013007111A1 (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | 温岭安能节能科技有限公司 | 边界层控制配合主流扰动强化换热一体式除湿干燥方法与系统 |
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2007
- 2007-08-17 CN CNU2007201556975U patent/CN201115233Y/zh not_active Expired - Fee Related
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