CN203934257U - 散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种散热器，包括基座及多个叶片，所述基座具有相对的第一表面与第二表面，所述多个叶片呈间隔设置于所述基座的第一表面上，所述叶片具有与所述基座相连接的根部及与所述根部相对的顶部，所述叶片的横截面呈三角形且所述叶片的根部的厚度大于所述叶片的顶部的厚度，所述基座的第二表面上形成有与热源配合安装的吸热部，所述吸热部与至少三个所述叶片相正对。本实用新型能够实现降低局部的传热热阻及提高散热效率的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉散热技术领域，尤其涉及一种用于对功率器件进行散热的散热器。
背景技术
对于功率器件，通过采用挤型散热器来对其进行散热，以使功率器件工作在安全温度范围内并延长其使用寿命。在目前的挤型散热器中，为制造工艺方便，挤型散热器的叶片截面均采用矩形或者矩形波纹齿，即叶片与基座接触的根部和顶端的厚度一致，这种形状在散热器的热传递中，受根部衔接面积的影响，传热阻力较大，同时叶片顶端受导热距离的影响，散热效率较低。因此，如何合理的设计散热器的叶片来降低局部的传热热阻及提高散热效率是亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种散热器，旨在降低局部的传热热阻及提高散热效率。
为了实现上述目的，本实用新型提供的散热器，包括基座及多个叶片，所述基座具有相对的第一表面与第二表面，所述多个叶片呈间隔设置于所述基座的第一表面上，所述叶片具有与所述基座相连接的根部及与所述根部相对的顶部，所述叶片的横截面呈三角形且所述叶片的根部的厚度大于所述叶片的顶部的厚度，所述基座的第二表面上形成有与热源配合安装的吸热部，所述吸热部与至少三个所述叶片相正对。
优选地，所述叶片的根部的厚度与所述叶片的顶部距离叶片的根部的高度之间的比例为1：10。
优选地，所述叶片的根部的厚度为2mm，所述叶片的顶部距离叶片的根部的高度为20mm。
优选地，所述叶片的长度为100mm。
优选地，相邻叶片的根部之间的距离为4mm。
优选地，所述基座的厚度为4.5mm。
优选地，所述基座的第一表面于基座的边缘设有安装板，所述安装板的横截面呈矩形。
优选地，所述安装板的高度与所述叶片的高度相等，且所述安装板的厚度大于所述叶片的根部的厚度。
优选地，所述多个叶片之间的间隔相等。
优选地，所述散热器通过挤型制成。
本实用新型的散热器中，通过采用横截面为三角形的叶片，相对于现有采用矩形或者矩形波纹齿状叶片的传统散热器，能够增大叶片的根部与基座之间的传热面积，不仅有效地降低了传热热阻，同时使得叶片之间的间隔由根部至顶部逐渐增大，使叶片的散热效率得到有效提升；通过将基座的吸热部与至少三个所述叶片相正对，能够有效避免导热路径上的断路，不仅可避免材料的浪费，还可以提高局部的散热能力。
附图说明
图1为本实用新型散热器一实施例的结构示意图。
图2为采用矩形叶片的传统散热器的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一散热器，参见图1，在实用新型的一实施例中，散热器10包括基座11及多个叶片12，所述基座11具有相对的第一表面111与第二表面112，所述多个叶片12呈间隔设置于所述基座11的第一表面111上，所述叶片12具有与所述基座11相连接的根部121及与所述根部121相对的顶部122，所述叶片12的横截面呈三角形且所述叶片12的根部121的厚度大于所述叶片12的顶部122的厚度，所述基座11的第二表面112上形成有与热源100配合安装的吸热部113，所述吸热部113与至少三个所述叶片12相正对。
上述散热器10中，通过采用横截面为三角形的叶片12，相对于现有采用矩形或者矩形波纹齿状叶片的传统散热器，能够增大叶片12的根部121与基座11之间的传热面积，不仅有效地降低了传热热阻，同时使得叶片12之间的间隔由根部121至顶部122逐渐增大，使叶片12的散热效率得到有效提升；通过将基座11的吸热部113与至少三个所述叶片12相正对，能够有效避免导热路径上的断路，不仅可避免材料的浪费，还可以提高局部的散热能力。
发明人通过进行长期地分析与大量的实验后发现，叶片12的根部121的厚度与所述叶片12的顶部122距离叶片12的根部121的高度之间的比例对叶片12的传热及散热效率有较大的影响，通过合理地设计叶片12的根部121的厚度与所述叶片12的顶部122距离叶片12的根部121的高度之间的比例，能够有效降低传热热阻。发明人通过多次热仿真后确认，所述叶片12的根部121的厚度与所述叶片12的顶部122距离叶片12的根部121的高度之间的比例为1：10时，能够有效降低传热热阻。
在本实施例中，所述散热器10通过挤型制成。
在本实施例中，具体地，所述叶片12的根部121的厚度D1为2mm，所述叶片12的顶部122距离叶片12的根部121的高度H为20mm。所述叶片12的长度为100mm(叶片12的长度方向为图1中沿垂直于纸面的方向)。相邻叶片12的根部121之间的距离D2为4mm。所述基座11的厚度D3为4.5mm。所述散热器10中叶片12和基座11的尺寸并不局限如此，根据实际的应用需要，其尺寸可以进行相应地变化。
进一步地，在本实施例中，所述基座11的第一表面111于基座11的边缘设有安装板13，所述安装板13的横截面呈矩形。所述安装板13的高度与所述叶片12的高度相等，且所述安装板13的厚度D4大于所述叶片12的根部121的厚度D1。具体地，所述安装板13的厚度D4为3.5mm。
如图2所示为采用矩形叶片的传统散热器20的结构示意图。以下通过将图2所示的传统散热器20与图1所示本实用新型具体实施例中的散热器10进行对比，具体说明本实用新型具体实施例中的散热器10通过结构改进所达到的有益效果。
图2中，传统散热器20包括基座21、叶片22和安装板23，其中，基座21和安装板23的尺寸分别与图1中基座11和安装板13的尺寸相同，即图2中基座21的厚度d3为4.5mm，安装板23的厚度d4为3.5mm，另外，矩形的叶片22的厚度d1为1mm，相邻叶片22之间的间隔d2为5mm，叶片22的高度h为20mm，叶片22的长度为10mm。
对比单个叶片的横截面积，其中，矩形叶片22的横截面积为：1*20＝20mm；三角形叶片12的横截面积为：2*20/2＝20mm。即，散热器20与散热器10所使用的材料体积相同。
对比单个叶片的表面积，其中，矩形叶片22的表面积为：100*20*2＝4000mm2；三角形叶片12的表面积为：100*20.09*2＝4019.95mm2。通过对比可以看出，对于横截面积相同的矩形叶片22和三角形叶片12，三角形叶片12的表面积要比矩形叶片22的表面积大。
通过图1和图2可知，横截面积相同的矩形叶片22和三角形叶片12，矩形叶片22的根部的厚度为1mm，而三角形叶片12的根部121的厚度为2mm，相比之下，三角形叶片12与基座11的接触面积比矩形叶片22与基座21的接触面积大一倍，故可认为热阻要小一倍，传热效率得到明显提高；同时，三角形设计后，散热器10与热源100配合安装的吸热部113正对的叶片12相对于矩形设计增加一个，有效地避免了导热路径上的断路。
针对图1所示的散热器10和图2所示的散热器20，发明人采用ICEPAK热分析仿真软件进行了模拟。仿真的条件为：在同一机器模型上，采用同一工况，只更换散热器模型进行对比模拟仿真。仿真结果如下表所示：
通过以上数据可以看出，采用三角形叶片12的散热器10相比于采用矩形叶片22的散热器20，温度最多下降了近9℃，平均下降了5.5℃左右，散热效果得到明显改善。
另外，通过进行温度场仿真可以得出，采用三角形叶片12的散热器10的散热整体要均匀，且叶片12的根部121的传热能力更强，叶片12的根部121的温度和基座11的第一表面111的温度基本保持一致，叶片12整体的散热比较均匀，叶片12的顶部的散热效率也较高。而采用矩形叶片22的散热器20的散热整体上不如散热器10均匀，叶片22的顶部的温度明显要低很多，散热效率较底。
本实用新型并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容下，还可以进行各种变化。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种散热器，包括基座及多个叶片，所述基座具有相对的第一表面与第二表面，所述多个叶片呈间隔设置于所述基座的第一表面上，其特征在于，所述叶片具有与所述基座相连接的根部及与所述根部相对的顶部，所述叶片的横截面呈三角形且所述叶片的根部的厚度大于所述叶片的顶部的厚度，所述基座的第二表面上形成有与热源配合安装的吸热部，所述吸热部与至少三个所述叶片相正对。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述叶片的根部的厚度与所述叶片的顶部距离叶片的根部的高度之间的比例为1：10。
3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述叶片的根部的厚度为2mm，所述叶片的顶部距离叶片的根部的高度为20mm。
4.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述叶片的长度为100mm。
5.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，相邻叶片的根部之间的距离为4mm。
6.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述基座的厚度为4.5mm。
7.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述基座的第一表面于基座的边缘设有安装板，所述安装板的横截面呈矩形。
8.如权利要求7所述的散热器，其特征在于，所述安装板的高度与所述叶片的高度相等，且所述安装板的厚度大于所述叶片的根部的厚度。
9.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述多个叶片之间的间隔相等。
10.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器通过挤型制成。
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| CN106054790A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-10-26 | 国网山东省电力公司蓬莱市供电公司 | 一种基于plc的低压安全控制装置 |
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