CN212259619U - 散热结构及应用其的散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热结构及应用其的散热器，该散热结构包括壳体，壳体包括冷却液进口与冷却液出口以及连接冷却液进口与冷却液出口的散热通道；散热通道中设置有多个扰流柱。通过上述方式，本实用新型能够通过扰流柱能减少边界层的形成，进而提高冷却液与壳体的热交换效率，进而提高散热器的散热效率。

Description

散热结构及应用其的散热器

技术领域

本实用新型涉及水冷散热领域，特别设置一种散热结构及应用其的散热器。

背景技术

控制器在工作时会产生大量的热耗，如果热耗无法及时传输出去，会严重影响控制器的性能，甚至使控制器因温度过高而发生失效，造成经济损失，因此需要将热耗及时传输出去。因为控制器内的芯片和二极管封装在控制器壳体内，无法使用与芯片以及二极管直接接触的方式把芯片以及二极管的在工作时产生的热量以导热的方式传输走。

现有控制器的散热方式之一是对壳体进行换热以及底板的换热间接将芯片及二极管的热量散走。但对壳体进行换热效率太低，只能采取强制对流换热的方式，采用强制对流的方式需要使用风扇等设备，其占用空间大且容易产生噪声。

另一种散热方式是在靠近控制器壳体设置水冷板，水冷板中设置有弯折衍射的水通道，水在经由水通道时可以带走水冷板的热量，从而实现散热的效果。但是由于水的粘性，水通道内部会对水有一个切应力，水在靠近水通道的内壁位置会生成壁面边界层，由于壁面边界层在垂直壁面方向速度为几乎为零，使得在整个换热过程中壁面边界层先于散热器导热，使得壁面整个壁面边界层的导热系数远小于冷却液对流换热系数，进而增加热阻，使水冷板冷却效果降低。

实用新型内容

本实用新型主要提供一种散热结构及应用其的散热器，以解决现有技术中水冷板散热效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种散热结构，所述散热结构包括壳体，所述壳体包括冷却液进口与冷却液出口以及连接所述冷却液进口与冷却液出口的散热通道；其中，所述散热通道中设置有多个扰流柱。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述扰流柱与所述壳体一体成型。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于45°，小于或等于75°。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于50°，小于或等于70°。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度为60°。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述多个扰流柱沿着所述散热通道的长度方向阵列设置且在所述散热通道的宽度方向上呈并排的多排设置。

根据本实用新型提供的一实施方式，多排所述扰流柱呈相同方式设置。

根据本实用新型提供的一实施方式，每列所述扰流柱与相邻列的扰流柱以中线为对称轴对称设置。

根据本实用新型提供的一实施方式，所述散热通道为多条，所述多条散热通道并行设置，且所述散热通道呈矩形体设置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种散热器，所述散热器包括上述中任一项所述的散热结构，所述散热器用于连接控制器的壳体。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过在散热通道中设置扰流柱，从而使得冷却液会在扰流柱附近会形成漩涡，进而使得冷却液在靠近散热通道的内壁处的能量增加，进而破坏边界层的生成，使得冷却液可以直接与散热通道的内壁直接进行对流散热，消除边界层导热的过程，从而加快与冷却液与壳体的热交换速度，极大提高散热结构的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型提供的散热结构第一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型提供的散热结构第二实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型提供的散热结构第三实施方式的结构示意图；

图4是图1所示散热结构中扰流柱与散热通道中心线的角度示意图；

图5是图1所示散热结构中扰流柱的在第二壳体上投影示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1-图5，本实用新型提供一种散热结构10，该散热结构10包括壳体100，该壳体100包括有冷却液进口110、冷却液出口120以及散热通道130，其中散热通道130连接冷却液进口110与冷却液出口120。

如图1所示，散热通道130中设置有多个扰流柱131。

在具体场景中，冷却液通过冷却液进口110进入散热通道130，带走壳体100的热量后从冷却液出口120流出。具体地，冷却液具体可以水等流体，也可以是其他冷却物质，这里不做限定。

上述实施例中，通过在散热通道130中设置扰流柱131，从而使得冷却液会在扰流柱131附近会形成漩涡，进而使得冷却液在靠近散热通道130的内壁处的能量增加，进而破坏边界层的生成，使得冷却液可以直接与散热通道130的内壁直接进行对流散热，消除边界层导热的过程，从而加快与冷却液与壳体100的热交换速度，极大提高散热结构10的散热效率。

在具体实施例中，壳体100包括有第一壳体200与第二壳体300，第一壳体200与第二壳体300配合围合形成散热通道130，冷却液进口110与冷却液出口120可以设置于第一壳体200上，也可以设置于第二壳体300上，或者第一壳体200与第二壳体300上均可以设置。

在具体实施例中，扰流柱131与壳体100一体成型，具体可以与第一壳体200一体成型，在具体实施例中，可以通过在第一壳体200进行加工形成扰流柱131，一方面可以保证扰流柱131与壳体100的强度，另一方面，由于同类材质的导热系数是最佳的，因此通过设置一体成型的扰流柱131，可以增加冷却液与壳体100的接触面积，进而增强散热效果。

在具体实施例中，散热通道130可以为多条，多条散热通道130依次连接，且多条散热通道130并行设置。

在一具体实施例中，散热通道130呈矩形体设置，即散热通道130垂直于中轴线的截面为矩形。在另一实施例中，散热通道130垂直于中轴线的截面也可以为圆形或椭圆形等，这里不做限定。

如图4所示，扰流柱131与扰流柱131所在的散热通道130中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于45°，小于或等于75°。

具体地，散热通道130可能为多个，对于每一散热通道130的扰流柱131而言，扰流柱131与散热通道130中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于45°，小于或等于75°。具体地，冷却液沿着散热通道130的长度方向进行流动，扰流柱131与散热通道130的长度方向或者与冷却液的流动方向的角度大于或等于45°，小于或等于75°。如图1所示，扰流柱131具体可以是矩形板结构，即扰流柱131的朝向水流方向的表面与散热通道130的中心线的角度大于或等于45°，小于或等于75°。如图5所示，扰流柱131在第二壳体300上的投影具体和矩形相似，但是其投影的四个角具体为弧形，从而促进冷却液绕扰流柱131旋转。

在具体实施例中，通过将角度设置为大于或等于45°，小于或等于75°。可以有效的提高漩涡的生成，进而破坏边界层的生成，以达到良好的散热效果。

在其他实施例中，扰流柱131与扰流柱131所在的散热通道130中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于50°，小于或等于70°。

在优选实施例中，扰流柱131与扰流柱131所在的散热通道130中与长度方向平行的中心线的角度为60°，从而可以达到最好的散热效果。

如图2和图3所示，多个扰流柱131沿着散热通道130的长度方向阵列设置且在散热通道130的宽度方向上呈并排的多排设置。

即多个扰流柱131可以呈多列设置，且每列扰流柱131与其他列扰流柱131并列设置。

在具体实施例中，多个扰流柱131具体可以呈现两列、三列或者其他数量的列设置，具体与散热通道130的宽度相关。且对于不同的散热通道130，扰流柱131设置的列数也有所区别，这里不做限定。

如图3所示，多列扰流柱131呈相同方式设置，即每一扰流柱131均以相同的方式设置。

在具体实施例中，多排扰流柱131也可以呈相同方式设置。

如图2所示，每列扰流柱131与相邻列的扰流柱131以中线为对称轴对称设置。具体的，相邻的两列扰流柱131以该两列扰流柱131的中线为对称轴对称设置。

如散热通道130包括有三列扰流柱131，其中一边列的扰流柱131与中间列的扰流柱131对称设置，中间列的扰流柱131与另一边列的扰流柱131对称设置。

本实用新型还提供一种散热器，该散热器包括上述任一实施例中的散热结构10，且散热器用于连接于控制器的壳体。

在具体实施例中，散热器中散热机构10的第一壳体200或第二壳体300可以与控制器的壳体共用，从而优化热传导，进而增强散热效率。

综上所述，本实用新型提供散热结构及应用其的散热器，通过在散热通道中设置扰流柱，从而使得冷却液会在扰流柱附近会形成漩涡，进而使得冷却液在靠近散热通道的内壁处的能量增加，进而破坏边界层的生成，使得冷却液可以直接与散热通道的内壁直接进行对流散热，消除边界层导热的过程，从而加快与冷却液与壳体的热交换速度，极大提高散热结构的散热效率。且进一步的，通过将扰流柱与壳体一体成型，一方面可以保证扰流柱与壳体的强度，另一方面，由于同类材质的导热系数是最佳的，因此通过设置一体成型的扰流柱，可以增加冷却液与壳体的接触面积，进而增强散热效果。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，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)

1.一种散热结构，其特征在于，所述散热结构包括壳体，所述壳体包括冷却液进口、冷却液出口以及连接所述冷却液进口与冷却液出口的散热通道；

其中，所述散热通道中设置有多个扰流柱。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述扰流柱与所述壳体一体成型。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于45°，小于或等于75°。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度大于或等于50°，小于或等于70°。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述扰流柱与所述扰流柱所在散热通道中与长度方向平行的中心线的角度为60°。

6.根据权利要求1-5中任一所述的散热结构，其特征在于，所述多个扰流柱沿着所述散热通道的长度方向阵列设置且在所述散热通道的宽度方向上呈并排的多排设置。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，多排所述扰流柱呈相同方式设置。

8.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，每列所述扰流柱与相邻列的扰流柱以中线为对称轴对称设置。

9.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述散热通道为多条，所述多条散热通道并行设置，且所述散热通道呈矩形体设置。

10.一种散热器，其特征在于，所述散热器包括权利要求1-9中任一项所述的散热结构，所述散热器用于连接控制器的壳体。

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