CN208255797U - 基于水稻叶微观表面的微电子换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于水稻叶微观表面的微电子换热器，基于仿生学原理，通过逆向反求工程技术将自然界动植物微观表面结构运用于微型换热器上，利用3D打印技术来制备水稻叶表面微观结构微电子换热器的换热片，能有效一次成型，特别在封闭的空间成型复杂微小结构。制造方法简单，适合于仿生表面结构产品的生产。通过这种方法制造的换热片表面具有更强的换热系数，实现较传统制造方法制备的换热片具有更强的换热性能。换热片的表面加入了仿水稻叶表面微观结构，可以增强表面的气泡的生成及脱离频率。

Description

基于水稻叶微观表面的微电子换热器

技术领域

本实用新型涉及强化传热技术领域，具体涉及一种基于水稻叶微观表面的微电子换热器。

背景技术

目前，市场上的换热器中大多数是采用铝或铜制成的光滑表面的换热片，这种换热器的好处在于利用铝或铜材料的良好导热性能，将换热器贴在主板上，将主板的热量传导到换热片上，在换热器上的风扇形成气体的流动的带动下，把换热片上的热量排到外界，起到了冷却的作用。但随着现代计算机的不断创新及计算机软件的运行内存不断增大，微电子CPU相应运行功率也增大，产生的热量也随之增加，传统的换热片的传热速率和传热性能已经远远不能满足CPU的冷却要求了，这种情况下对微电子换热器提出了更高的要求。微电子功率的增大，产热随之增加，继续使用传统的换热器，传统换热片的不能及时换热，导致热量不断在CPU主板上积累，就会出现诸多问题，例如CPU的温度过高导致电脑死机、重启、蓝屏，甚至烧坏主板。CPU的换热性能逐渐成为了制约计算机发展的重要因素。为了解决这个问题，对换热器的换热壁表面进行强化，增强其换热性能，提高微电子换热器的换热性能具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于水稻叶微观表面的微电子换热器，能具体解决传统换热器换热效率不高及微电子换热器制造方法带来的不足问题。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

基于水稻叶微观表面的微电子换热器，包括换热基座、换热体和换热导管；换热体由多片并排设置的换热片构成；每片换热片均为片状，且每片换热片的表面设置有若干条上凸的换热肋条；每条换热肋条均呈长条状，且换热肋条的剖面均为矩形；所有换热肋条在换热片的表面相互之间呈平行间隔设置；换热导管呈倒U形；换热导管的一端横穿过换热基座；换热导管的另一端横穿过换热体，并将构成换热体的所有换热片穿设在一起，且所有换热片相互之间呈平行间隔设置。

上述方案中，换热肋条在换热片的表面沿垂直于水平面方向延伸。

上述方案中，换热体位于换热基座的正上方。

上述方案中，换热基座由底座和多片导热片组成；其中底座为实行的立方体；导热片为片状，并立设固定在底座表面。

上述方案中，导热片固定在底座的上表面。

上述方案中，换热导管的两端均呈开口状，并与换热介质相通。

与现有技术相比，本实用新型基于水稻微观表面组织结构制造的一种换热器，其换热片的表面加入了仿水稻叶表面微观结构，可以增强表面的气泡的生成及脱离频率。此仿生结构的换热片其表面相对与光滑表面结构的换热器其面积增加了12％-25％，通过增加换热元件增加换热面积来提高换热器的换热效率，从而具有更强的换热性能，从而能快速将CPU主板上的热量迅速传导到各个换热片上，增强了换热器的换热效果，减少热量在主板上的积累，有效地预防了电脑蓝屏、死机，延长了主板的寿命。本实用新型具有换热性更强，结构简单，适于现代功率不断增大的CPU的长足发展。

附图说明

图1为基于水稻叶微观表面的微电子换热器的结构示意图。

图2为换热片的结构示意图。

图3为图2中A处放大示意图。

图中标号：1、换热导管；2、换热基座；2-1、底座；2-2、导热片；3、换热体；3-1、换热片；3-2、换热肋条。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本实用新型的保护范围。

一种基于水稻叶微观表面的微电子换热器，如图1所示，包括换热基座2、换热体3和换热导管1。换热导管1呈倒U形。换热导管1的两端既可以呈闭合状，也可以呈开口状。为了能够提高换热效率，在本实用新型优选实施例中，所述换热导管1的两端均呈开口状，此时换热介质由换热导管1的一端流向另一端。所述换热介质可以是空气或氟利昂等换热介质。换热导管1的一端横穿过换热基座2，换热导管1的另一端横穿过换热体3。换热体3由多片并排设置的换热片3-1构成，这些换热片3-1由换热导管1穿设在一起，并使得所有换热片3-1相互之间呈平行间隔设置，每2片换热片3-1之间形成换热通道。本实用新型优选实施例中，换热通道的宽度为2mm，其作用是增大换热片3-1与空气的接触面积。换热体3位于换热基座2的正上方。

换热基座2由底座2-1和多片导热片2-2组成。底座2-1为实行的立方体，底座2-1的中间嵌有硅。导热片2-2为片状，并立设固定在底座2-1表面。在本实用新型中，导热片2-2可以设在底座2-1的六个表面上，但考虑到成本和导热性，在本实用新型优选实施例中，导热片2-2仅固定在底座2-1的上表面。所述导热片2-2可以为光滑表面，也可以为非光滑表面。在本实用新型优选实施例中，所述导热片2-2也可以与换热片3-1一样，在其表面设置有仿水稻叶微结构表面的肋条。参见图1。

每片换热片3-1均为片状，且每片换热片3-1的表面设置有若干条上凸的换热肋条3-2。在本实用新型优选实施例中，每片换热片3-1的厚度为3mm，长为50mm，宽为30mm。每条换热肋条3-2均呈长条状，且换热肋条3-2的剖面均为矩形。换热肋条3-2在换热片3-1的表面可以沿垂直于水平面方向延伸，也可以沿水平于水平面方向延伸，甚至可以沿倾斜方向延伸。在本实用新型优选实施例中，为了能够让冷凝水有效排出，以提高换热效率，所述换热肋条3-2在换热片3-1的表面沿垂直于水平面方向延伸。所有换热肋条3-2在换热片3-1的表面相互之间呈平行间隔设置，每2条换热肋条3-2之间形成沟槽。在本实用新型优选实施例中，沟槽是宽0.3mm和高0.2mm的微观结构沟槽。换热片3-1表面根据仿水稻叶微观表面制造，是一种具有良好的疏水性结构的仿生表面，具有水稻叶表面的大尺寸的沟槽光栅结构，且具备了和水稻叶表面相同的浸润性，可以增强换热片3-1表面的沸腾传热性，增大表面的气泡生产及脱离的频率。这种结构强化本实用新型的仿水稻叶微观表面的换热器换热通道壁，增强换热系数，从而有效得传热。参见图2和图3。

换热基座2是连接CPU的传热媒介，CPU的热量经该结构传导后，增大了与换热片3-1的接触面积。当CPU工作产生大量的热，附在CPU上的换热基板的底座2-1具有良好的导热性，将CPU小面积上的热量通过导热片2-2和换热导管1传导到换热体3的换热片3-1上。仿生结构的换热片3-1其表面相对与光滑表面结构的换热器其面积增加了12％-25％，通过增加换热元件增加换热面积来提高换热器的换热效率，快速把热量传导到换热通道内，通道内的气体在风扇转动形成的气体的流动排到外界中去，实现了比传统换热器换热性能好，广泛应用于各类微电子中。

本实用新型微电子换热片3-1是基于具有良好的疏水性的水稻叶表面微观结构的基础上，通过逆向工程提取其表面结构数据，获得水稻表面的二维特征图，根据其数据进行三维建模。所述的换热片3-1是具有水稻叶表面相同的沟槽结构，同样具有相同的浸润性。该仿水稻叶表面结构的换热片3-1表现出和水稻叶几乎相同的静态疏水性，并且强化了换热片3-1表面的沸腾性，良好的沸腾性可以加强表面的气泡生成以及脱离频率，增强了换热表面的换热系数。进一步加强了微电子换热器换热片3-1的换热性能，提高主板和换热器间的传热效果，有效地优化了传统换热器的换热效果。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.基于水稻叶微观表面的微电子换热器，其特征是，包括换热基座(2)、换热体(3)和换热导管(1)；

换热体(3)由多片并排设置的换热片(3-1)构成；每片换热片(3-1)均为片状，且每片换热片(3-1)的表面设置有若干条上凸的换热肋条(3-2)；每条换热肋条(3-2)均呈长条状，且换热肋条(3-2)的剖面均为矩形；所有换热肋条(3-2)在换热片(3-1)的表面相互之间呈平行间隔设置；

换热导管(1)呈倒U形；换热导管(1)的一端横穿过换热基座(2)；换热导管(1)的另一端横穿过换热体(3)，并将构成换热体(3)的所有换热片(3-1)穿设在一起，且所有换热片(3-1)相互之间呈平行间隔设置，每2片换热片(3-1)之间形成换热通道，且换热通道的宽度为2mm。

2.根据权利要求1所述的基于水稻叶微观表面的微电子换热器，其特征是，换热肋条(3-2)在换热片(3-1)的表面沿垂直于水平面方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的基于水稻叶微观表面的微电子换热器，其特征是，换热体(3)位于换热基座(2)的正上方。

4.根据权利要求1所述的基于水稻叶微观表面的微电子换热器，其特征是，换热基座(2)由底座(2-1)和多片导热片(2-2)组成；其中底座(2-1)为实行的立方体；导热片(2-2)为片状，并立设固定在底座(2-1)表面。

5.根据权利要求4所述的基于水稻叶微观表面的微电子换热器，导热片(2-2)固定在底座(2-1)的上表面。

6.根据权利要求1所述的基于水稻叶微观表面的微电子换热器，其特征是，换热导管(1)的两端均呈开口状，并与换热介质相通。