CN215337915U - 带螺旋槽的散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热设备领域，尤其涉及一种带螺旋槽的散热器。带螺旋槽的散热器，包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体；所述散热器芯体的侧壁上设有冷媒介质进口和冷媒介质出口;所述散热器芯体内部构建有连通冷媒介质进口和冷媒介质出口的换热管道，所述换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段。该方案中的换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段，由于直线段的内管壁勾勒有螺旋槽，当冷媒介质通过该直线段时，在螺旋槽的作用下产生涡流，形成螺旋状输送；如此冷媒介质的温度分层被打乱，换热效果大大提升。

Description

带螺旋槽的散热器

技术领域

本实用新型涉及散热设备领域，尤其涉及一种带螺旋槽的散热器。

背景技术

目前，在电器中会有许多发热部件，这些发热部件的热量需要得到及时有效的散发，若不能够得到及时有效的散发会影响到电器的使用效果和使用寿命。如在电子设备领域中，为了将电子元器件的温度控制在一个合适的温度范围内，通常会在电子元器件表面固定一个散热器，利用散热器上的翅片将热量向外扩散，进而降低电子元件的温度。或是在空调领域中，变频器模块在整个变频器中起到一个功率转换和放大的作用，其中由于开关损耗和模块本身的电阻，在其工作过程中会产生热量，而且变频器对应的机组功率越大，发热量越大，这些热量如果不及时散出，会影响模块性能甚至烧坏模块。

目前，工业中常用的散热方式主要有风扇强制对流散热、散热片辐射散热、散热管散热和液冷散热这几类。相对之下，液冷散热方式具有散热效果更佳，产生的噪音更小的优势。但目前的液冷散热方式多采用冷媒管路+散热板式，即发热源通过导热硅胶将热量传递给散热板，散热板中埋藏承载主回路冷媒的铜管，最后由铜管中的冷媒将热量带走。但这类结构受制于铜管和导热硅胶的使用，考虑到成本和工艺复杂度(如铜管迂回管程长度)，因而这种散热器存在散热不均匀，散热效果不佳，且制作成本较高的不足之处。

在此基础上，申请人先前提供的申请号为“2019201766552”的实用新型中公开了一种用介质冷却的散热器，以及具有该散热器的空调变频器、电子设备，该在先申请的技术方案中所构成的介质换热通道，可均匀分布于整个散热器主体内部，而并不需要由铜管回路的多少限定，如此可全面覆盖整个换热区域，提升换热效果并且保证换热均匀。

在此基础上，散热器内部仅简单设置换热通道还存在着换热介质分配不均匀，部分流道直径大，存在温度分层现象，热交换效率低的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带螺旋槽的散热器，该方案中的换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段，由于直线段的内管壁勾勒有螺旋槽，当冷媒介质通过该直线段时，在螺旋槽的作用下产生涡流，形成螺旋状输送；如此冷媒介质的温度分层被打乱，换热效果大大提升。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

带螺旋槽的散热器，包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体；所述散热器芯体的侧壁上设有冷媒介质进口和冷媒介质出口;其特征在于：所述散热器芯体内部构建有连通冷媒介质进口和冷媒介质出口的换热管道，所述换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段。

本实用新型采用上述技术方案，该技术方案涉及一种散热器，该散热器是在散热器芯体内部构建有连通冷媒介质进口和冷媒介质出口的换热管道，如此均匀分布于整个散热器主体内部，而并不需要由铜管回路的多少限定，如此可全面覆盖整个换热区域，提升换热效果并且保证换热均匀。在此基础之上，本方案中的换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段，由于直线段的内管壁勾勒有螺旋槽，当冷媒介质通过该直线段时，在螺旋槽的作用下产生涡流，形成螺旋状输送；如此冷媒介质的温度分层被打乱，换热效果大大提升。

此外由于该方案中的换热管道是直接构建在散热器芯体内部，故在成型工艺上要求螺旋槽是形成在直线段上；具体的加工工艺中，是先在散热器芯体钻孔得到换热管道，或者换热管道与散热器芯体一体挤压拉伸得到，然后通过勾刀伸入所述换热管道的直线段内在其侧壁上勾勒出螺旋槽。

如上所述的加工步骤下，要求能够在散热器芯体内部形成换热管道的直线段，以及能够允许勾刀伸入所述换热管道的直线段内。故其方案中，所述直线段穿设于所述散热器芯体内，直线段的至少一端部开设于所述散热器芯体的侧壁。勾刀可从该侧伸入直线段进行加工。在进一步的优选方案中，所述直线段贯通所述散热器芯体，直线段的两端部开设于所述散热器芯体的侧壁。

作为优选，所述螺旋槽的截面为三角形、圆弧形或矩形。

作为优选，所述换热管道包括形成于散热器芯体内的多条直线段，散热器芯体上连接有导向部件，导向部件连通至少两条直线段的端部，并能够对其连通的多条直线段内的冷媒介质进行导向。该技术方案中，仅需在散热器芯体上制得多条直线段，然后通过对接的导向部件进行连通，从而构成整个介质换热通道。如此设置，多条直线段增加了冷媒介质在换热通道内的行程长度和行程时间，提升换热效率；在此基础上，并能够优化换热通道的加工方式，提升加工效率。

在其中一种实施方案中，所述导向部件为处于散热器芯体外侧的折弯管道，折弯管道上至少两端部嵌装在散热器芯体内并密封连通至少两条直线段的端部。该技术方案中，限定所述导向部件为外接的折弯管道，折弯管道的端部能够与装在散热器芯体内并至少连通两条直线段，当然导向部件也可以是多通道的折弯管道，连通三条及以上的直线段，达到汇流或分流的目的。

在进一步的技术方案中，多条直线段相互平行，导向部件为处于散热器芯体外侧的U形管，U形管的两端部嵌装在散热器芯体内并密封连通两条线性通道段的端部；U形管能够对其连接的直线段内的冷媒介质进行180°导向。

在另外一种实施方案中，所述散热器芯体的侧壁部开设有混合腔，至少两条直线段的端部与所述混合腔相通；所述导向部件为连接在散热器芯体上的封板，封板封闭所述混合腔的腔口。该方案中通过混合腔连接两条及以上的直线段，散热器芯体上连接的封板则能够封闭混合腔的腔口。加工时，先在散热器芯体内部形成直线段和混合腔即可，当散热器芯体内部的换热管道构建完成后即可通过封板进行封口，从而既简化了加工方式，又减小散热器芯体的整体体积；并且由于导向部件是直接贴合在散热器芯体上的封板，使整个换热流程均在散热器芯体上。

在具体的实施方案中，多条直线段相互平行，混合腔连通相邻两条直线段的端部；封板能够对其连接的直线段内的冷媒介质进行180°导向。

作为优选，所述散热器芯体的冷媒介质进口上连接有进液管，冷媒介质出口上连接有出液管。

作为优选，所述散热器芯体侧壁的一部分构成用于连接发热源的换热面，换热面是用于直接或通过导热介质与发热源紧密接触的平面。

附图说明

图1为本发明创造涉及的散热器第一种结构立体图。

图2为本发明创造涉及的散热器第一种结构剖视图。

图3为本发明创造涉及的散热器第二种结构立体图。

图4为本发明创造涉及的散热器第二种结构剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，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更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1~4所示，本实施例涉及带螺旋槽的散热器，包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体1。所述散热器芯体1侧壁的一部分构成用于连接发热源的换热面，换热面是用于直接或通过导热介质与发热源紧密接触的平面。散热器芯体1的侧壁上设有冷媒介质进口11和冷媒介质出口12，图中所示，冷媒介质进口11上连接有进液管2，冷媒介质出口12上连接有出液管3。

所述散热器芯体1内部构建有连通冷媒介质进口11和冷媒介质出口12的换热管道，该散热器是在散热器芯体1内部构建有连通冷媒介质进口11和冷媒介质出口12的换热管道，如此均匀分布于整个散热器主体内部，而并不需要由铜管回路的多少限定，如此可全面覆盖整个换热区域，提升换热效果并且保证换热均匀。在此基础之上，本方案中的换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段14，由于直线段14的内管壁勾勒有螺旋槽，螺旋槽的截面为三角形、圆弧形或矩形。当冷媒介质通过该直线段14时，在螺旋槽的作用下产生涡流，形成螺旋状输送。如此冷媒介质的温度分层被打乱，换热效果大大提升。

上述方案中的换热管道是直接构建在散热器芯体1内部，故在成型工艺上要求螺旋槽是形成在直线段14上。具体的加工工艺中，是先在散热器芯体1钻孔得到换热管道，然后通过勾刀伸入所述换热管道的直线段14内在其侧壁上勾勒出螺旋槽。如上所述的加工步骤下，要求能够在散热器芯体1内部形成换热管道的直线段14，以及能够允许勾刀伸入所述换热管道的直线段14内。故其方案中，所述直线段14穿设于所述散热器芯体1内，直线段14的至少一端部开设于所述散热器芯体1的侧壁。此处，钻头可从一侧钻入散热器芯体1内得到直线段14，并从该侧将勾刀伸入直线段14进行加工。在进一步的优选方案中，所述直线段14贯通所述散热器芯体1，直线段14的两端部开设于所述散热器芯体1的侧壁。

在进一步的实施方案中，所述换热管道包括形成于散热器芯体1内的多条直线段14，即在散热器芯体1内开设多条直线段14；并且散热器芯体1上连接有导向部件，导向部件连通至少两条直线段14的端部，并能够对其连通的多条直线段14内的冷媒介质进行导向。该技术方案中，仅需在散热器芯体1上制得多条直线段14，然后通过对接的导向部件进行连通，从而构成整个介质换热通道。如此设置，多条直线段14增加了冷媒介质在换热通道内的行程长度和行程时间，提升换热效率。在此基础上，并能够优化换热通道的加工方式，提升加工效率。

在上述基础上，其中一种实施方案是，所述导向部件为处于散热器芯体1外侧的折弯管道，折弯管道上至少两端部嵌装在散热器芯体1内并密封连通至少两条直线段14的端部。该技术方案中，限定所述导向部件为外接的折弯管道，折弯管道的端部能够与装在散热器芯体1内并至少连通两条直线段14，当然导向部件也可以是多通道的折弯管道，连通三条及以上的直线段14，达到汇流或分流的目的。

在如图1和2所示的进一步技术方案中，多条直线段14相互平行，导向部件为处于散热器芯体1外侧的U形管4，U形管4的两端部嵌装在散热器芯体1内并密封连通两条线性通道段的端部。U形管4能够对其连接的直线段14内的冷媒介质进行180°导向。

在另外一种实施方案中，所述散热器芯体1的侧壁上开设有混合腔15，至少两条直线段14的端部与所述混合腔15相通。所述导向部件为连接在散热器芯体1上的封板5，封板5封闭所述混合腔15的腔口。该方案中通过混合腔15连接两条及以上的直线段14，散热器芯体1上连接的封板5则能够封闭混合腔15的腔口。加工时，先在散热器芯体1内部形成直线段14和混合腔15即可，当散热器芯体1内部的换热管道构建完成后即可通过封板5进行封口，从而既简化了加工方式，又减小散热器芯体1的整体体积。并且由于导向部件是直接贴合在散热器芯体1上的封板5，使整个换热流程均在散热器芯体1上。具体如图3和4所示，多条直线段14相互平行，混合腔15连通相邻两条直线段14的端部。封板5能够对其连接的直线段14内的冷媒介质进行180°导向。

综上所述，该散热器的换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段14，由于直线段14的内管壁勾勒有螺旋槽，当冷媒介质通过该直线段14时，在螺旋槽的作用下产生涡流，形成涡旋状输送；如此冷媒介质的温度分层被打乱，换热效果大大提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.带螺旋槽的散热器，包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体（1）；所述散热器芯体（1）的侧壁上设有冷媒介质进口（11）和冷媒介质出口（12）;其特征在于：所述散热器芯体（1）内部构建有连通冷媒介质进口（11）和冷媒介质出口（12）的换热管道，所述换热管道至少包括一段内管壁勾勒有螺旋槽的直线段（14）。

2.根据权利要求1所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述直线段（14）穿设于所述散热器芯体（1）内，直线段（14）的至少一端部开设于所述散热器芯体（1）的侧壁。

3.根据权利要求2所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述螺旋槽的截面为三角形、圆弧形或矩形。

4.根据权利要求2所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述换热管道包括形成于散热器芯体（1）内的多条直线段（14），散热器芯体（1）上连接有导向部件，导向部件连通至少两条直线段（14）的端部，并能够对其连通的多条直线段（14）内的冷媒介质进行导向。

5.根据权利要求4所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述导向部件为处于散热器芯体（1）外侧的折弯管道，折弯管道上至少两端部嵌装在散热器芯体（1）内并密封连通至少两条直线段（14）的端部。

6.根据权利要求5所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：多条直线段（14）相互平行，导向部件为处于散热器芯体（1）外侧的U形管（4），U形管（4）的两端部嵌装在散热器芯体（1）内并密封连通两条线性通道段的端部；U形管（4）能够对其连接的直线段（14）内的冷媒介质进行180°导向。

7.根据权利要求4所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述散热器芯体（1）的侧壁部开设有混合腔（15），至少两条直线段（14）的端部与所述混合腔（15）相通；所述导向部件为连接在散热器芯体（1）上的封板（5），封板（5）封闭所述混合腔（15）的腔口。

8.根据权利要求7所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：多条直线段（14）相互平行，混合腔（15）连通相邻两条直线段（14）的端部；封板（5）能够对其连接的直线段（14）内的冷媒介质进行180°导向。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述散热器芯体（1）的冷媒介质进口（11）上连接有进液管（2），冷媒介质出口（12）上连接有出液管（3）。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的带螺旋槽的散热器，其特征在于：所述散热器芯体（1）侧壁的一部分构成用于连接发热源的换热面，换热面是用于直接或通过导热介质与发热源紧密接触的平面。

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