齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，包括散熱器和做旋轉(zhuǎn)運動的齒片風(fēng)輪，齒片風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)外周面與散熱器表面相靠近或接觸，齒片風(fēng)輪由多塊齒片環(huán)形分布而成。此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)是利用齒片在散熱器表面行走來抽刮散熱器表面釋放出來的熱量，同時，又可以將外部冷空氣帶到散熱器表面進行熱交換，反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)高效的散熱，其散熱密度大于或等于10瓦每平方厘米，齒片把散熱器表面空氣抽走的速度甚至可以接近音速，實現(xiàn)超高效的散熱效果，散熱效果可以比傳統(tǒng)的散熱方式提升幾十倍。
【專利說明】
齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種散熱器，特別是一種齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有散熱器的散熱技術(shù)一般有自然散熱、水冷散熱和風(fēng)冷散熱三種。參見圖8和圖9所示，分別為兩種風(fēng)冷散熱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0003]如圖8所示，目前的其中一種風(fēng)冷式散熱器主要包括散熱器I和軸流風(fēng)扇10，散熱器I為一塊鋁塊，鋁塊底面設(shè)有發(fā)熱元器件4，鋁塊頂面設(shè)有若干散熱翅片12，軸流風(fēng)扇10設(shè)置在散熱翅片12上方。當(dāng)軸流風(fēng)扇10啟動后，外部冷空氣從散熱器I外吸入到散熱翅片12之間空隙，然后經(jīng)軸流風(fēng)扇10上部吹出，從而起到散熱的作用。該結(jié)構(gòu)中，一方面軸流風(fēng)扇10周圍漏風(fēng)嚴(yán)重，以致散熱效果差；另一方面，由于采用負壓吸風(fēng)進行冷卻，風(fēng)速較低，散熱速度慢;再一方面是風(fēng)阻大，噪音高，而且，體積較大。
[0004]如圖9所示，目前的另一種風(fēng)冷式散熱器主要包括散熱器I和齒片風(fēng)輪3，散熱器I為一塊鋁塊，鋁塊底面設(shè)有發(fā)熱元器件4，所述齒片風(fēng)輪3橫向設(shè)置在鋁塊頂面上。當(dāng)齒片風(fēng)輪3啟動后，通過齒片風(fēng)輪3的端面對散熱器I表面的熱空氣進行抽取，但是，由于齒片風(fēng)輪3的中心到外周的線速度均有區(qū)別(越靠近中心處線速度越低，見圖8中所示，O點處線速度為零，P點處線速度小于Q點處線速度)，因此，導(dǎo)致散熱器I表面散熱不均，靠近齒片風(fēng)輪3中心處的位置溫升最為嚴(yán)重，同時，由于發(fā)熱元器件4一般安裝在散熱器I底部中心，由此看來，此結(jié)構(gòu)的風(fēng)冷式散熱器I容易導(dǎo)致發(fā)熱元器件4燒毀。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，散熱密度大、成本低、體積小、質(zhì)量輕、噪音小的齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，包括散熱器，其特征在于:還包括做旋轉(zhuǎn)運動的齒片風(fēng)輪，齒片風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)外周面與散熱器表面相靠近或接觸，齒片風(fēng)輪由多塊齒片環(huán)形分布而成。此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)中齒片風(fēng)輪在高速旋轉(zhuǎn)下，齒片風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)外周面始終是整個高速旋轉(zhuǎn)齒片風(fēng)輪中線速度最高的位置，因此，齒片風(fēng)輪中每塊齒片的外端連續(xù)不斷高速、高效、循環(huán)地抽刮散熱器表面發(fā)出的熱量，同時，當(dāng)齒片旋離散熱器的表面時，該熱量被甩出；當(dāng)該齒片繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至散熱器表面時，齒片將散熱器外的冷空氣推送至散熱器表面、并與散熱器進行換熱，周而復(fù)始，通過齒片風(fēng)輪的不斷高速旋轉(zhuǎn)將外部冷空氣帶到換熱器表面后換熱、而又同時將與冷空氣換熱后的熱量高速刮走，實現(xiàn)超高效的散熱效果，散熱效果可以比傳統(tǒng)的散熱方式提升幾十倍。
[0008]本實用新型的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決:
[0009]作為更具體的一種方案，所述齒片風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)外周面與散熱器表面的距離D小于10um;齒片風(fēng)輪的齒片為金屬齒片、塑料齒片或柔性耐磨的齒片。理論上，如果忽略零件之間的磨損，其齒片與散熱器表面接觸是最好的，可以避免漏風(fēng)，提高散熱密度。當(dāng)然，其實齒片風(fēng)輪外周面與散熱器表面的距離即使是lOOum，已經(jīng)是小到幾乎可以忽略不計了。
[0010]作為進一步的一方案，所述散熱器表面設(shè)有主散熱面，主散熱面直線指向、并呈下凹的圓弧凹槽狀，齒片風(fēng)輪部分設(shè)置在圓弧凹槽狀的主散熱面內(nèi)，齒片風(fēng)輪的各齒片呈圓環(huán)形均布。由于齒片風(fēng)輪的一部分嵌入到主散熱面內(nèi)側(cè)，使得散熱器整體體積變小，而且，由于散熱器挖走一塊，重量得以進一步減少。
[0011]所述齒片風(fēng)輪呈水車狀，各齒片的一端均在齒片風(fēng)輪的中心交匯。所述齒片風(fēng)輪可以一體成型，其直線度較高，確保其外周與主散熱面之間的距離均等。而且，這樣的結(jié)構(gòu)，使得齒片與齒片之間形成一個夾腔，夾腔將冷空氣帶到主散熱面表面后，主散熱面將夾腔封閉，然后，在齒片風(fēng)輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，夾腔內(nèi)冷空氣不斷與主散熱面換熱，最終，夾腔離開主散熱面后，夾腔中吸收有一定熱量的空氣被甩出，重新?lián)Q進冷空氣，并由待旋經(jīng)主散熱面進行換熱，如此循環(huán)，實現(xiàn)高效散熱。
[0012]作為進一步的另一方案，所述散熱器表面設(shè)有主散熱面，齒片風(fēng)輪的齒片與具有一定旋轉(zhuǎn)軌跡的履帶傳動連接，履帶至少具有一段與主散熱面平行的運行軌跡，齒片風(fēng)輪設(shè)置在主散熱面上。假設(shè)主散熱面為散熱器的頂面，通過此結(jié)構(gòu)，可以使得齒片經(jīng)過散熱器整個頂面，而且，不受散熱器頂面形狀的限制，均可以通過齒片在散熱器表面高速抽刮熱空氣。
[0013]所述主散熱面呈平面狀。且主散熱面的俯視可以是方形、圓形等。
[0014]所述主散熱面表面設(shè)有均熱層。均熱層的材料為均熱材料，可以使得主散熱面各處熱量均衡。
[0015]所述均熱層為均勻涂設(shè)在主散熱面表面的石墨烯涂料層，或者，所述均熱層為均勻鋪設(shè)在主散熱面表面的熱管。石墨烯涂料層或者其熱管除了可以使得主散熱面各處熱量均衡外，還可以將散熱器的熱量集中到主散熱面上，避免齒片風(fēng)輪高速旋轉(zhuǎn)中浪費其功率。
[0016]所述散熱器對應(yīng)主散熱面以外位置設(shè)有散熱翅片?？梢蕴岣咂渌恢玫纳嵝Ч?。優(yōu)選地，所述散熱翅片與齒片垂直。
[0017]所述散熱器上對應(yīng)齒片風(fēng)輪外設(shè)有濾網(wǎng)。進入齒片風(fēng)輪的空氣經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后，減少灰塵的含量，減少齒片風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)外周面與散熱器表面之間間隙的堵塞。
[0018]本實用新型的有益效果如下:
[0019](I)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)是利用齒片在散熱器表面行走來抽刮散熱器表面釋放出來的熱量，同時，又可以將外部冷空氣帶到散熱器表面進行熱交換，反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)高效的散熱，其散熱密度大于或等于10瓦每平方厘米，齒片把散熱器表面空氣抽走的速度甚至可以接近音速；
[0020](2)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)由于具有比目前技術(shù)高出幾十倍的散熱效率，所以，在散熱效率相同的情況下，本案的散熱器與傳統(tǒng)散熱器相比，體積更小、質(zhì)量更輕、成本更低、噪音更??；
[0021](3)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)的換熱量分別與齒片風(fēng)輪中齒片數(shù)量、齒片半徑、齒片風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的角速度成正比，所以，通過合理增大齒片數(shù)量、齒片半徑、齒片風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的角速度這些參數(shù)，即可以輕易提高換熱量，其操作簡單；
[0022](4)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)中散熱器設(shè)置圓弧凹槽來便于圓柱狀齒片風(fēng)輪的嵌入，是突破傳統(tǒng)的設(shè)計，使得圓弧凹槽表面(主散熱面)面積增大，散熱效果更好；
[0023](5)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)中齒片轉(zhuǎn)動的方式可以是履帶帶動，該方式更是突破傳統(tǒng)，可以符合更多形狀的散熱器表面散熱使用，尤其是散熱面為平面的散熱器，可以使得齒片的運動路徑完全覆蓋散熱面，達到更佳的散熱效果；
[0024](6)此款齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)可以應(yīng)用到計算機、用電設(shè)備、功率元件、空調(diào)換熱，民用、工業(yè)用、汽車用水箱換熱等。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0027]圖3為本實用新型第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為本實用新型第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為本實用新型第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖7為本實用新型第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖8為現(xiàn)有技術(shù)中一種風(fēng)冷式散熱技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖9為現(xiàn)有技術(shù)中另一種風(fēng)冷式散熱技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
[0035]實施例一，參見圖1和圖2所示，一種齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，包括散熱器I和做旋轉(zhuǎn)運動的齒片風(fēng)輪3，齒片風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)外周面32與散熱器I表面相靠近，齒片風(fēng)輪3由多塊齒片31環(huán)形分布而成。
[0036]齒片風(fēng)輪3的齒片31為金屬齒片或塑料齒片，所述齒片風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)外周面32與散熱器I表面的距離D大于O而又小于lOOum。當(dāng)然，齒片風(fēng)輪3的齒片31也可為柔性耐磨材料制成的齒片31，此時，齒片風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)外周面32與散熱器I表面的距離D可為O;柔性耐磨材料可以是石墨。
[0037]所述散熱器I頂面設(shè)有主散熱面11，主散熱面11直線指向、并呈下凹的圓弧凹槽狀，齒片風(fēng)輪3部分設(shè)置在圓弧凹槽狀的主散熱面11內(nèi)，齒片風(fēng)輪3的各齒片31呈圓環(huán)形均布。
[0038]所述散熱器I底面用于安裝發(fā)熱元器件4，發(fā)熱元器件4主要是發(fā)熱量較大電子元器件、功率元件等。
[0039]本實施例中，主散熱面11貫穿散熱器I頂面前后兩端，主散熱面11前后兩端外對應(yīng)齒片風(fēng)輪3兩端設(shè)有承軸板6，齒片風(fēng)輪3與承軸板6轉(zhuǎn)動配合，其中，一承軸板6上設(shè)有用于驅(qū)動齒片風(fēng)輪3的高速電機5(高速電機5轉(zhuǎn)速一般達到5000-10000轉(zhuǎn)/分鐘)。
[0040]所述齒片風(fēng)輪3呈水車狀，各齒片31的一端均在齒片風(fēng)輪3的中心交匯。所述齒片風(fēng)輪3可以采用鋁合金一體拉伸成型。
[0041]所述主散熱面11表面設(shè)有均熱層2。所述均熱層2為均勻涂設(shè)在主散熱面11表面的石墨烯涂料層，或者，所述均熱層2為均勻鋪設(shè)在主散熱面11表面的熱管。
[0042]其工作原理是:齒片風(fēng)輪3在高速旋轉(zhuǎn)下，齒片風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)外周面32始終是整個高速旋轉(zhuǎn)齒片風(fēng)輪3中線速度最高的位置，因此，齒片風(fēng)輪3中每塊齒片31的外端連續(xù)不斷高速、高效、循環(huán)地抽刮散熱器I表面發(fā)出的熱量，同時，當(dāng)齒片31旋離散熱器I的表面時，該熱量被甩出；當(dāng)該齒片繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至散熱器表面時，齒片將散熱器外的冷空氣推送至散熱器表面、并與散熱器進行換熱，周而復(fù)始，通過齒片風(fēng)輪3的不斷高速旋轉(zhuǎn)將外部冷空氣帶到換熱器表面后換熱、而又同時將與冷空氣換熱后的熱量高速刮走，實現(xiàn)超高效的散熱效果，散熱效果可以比傳統(tǒng)的散熱方式提升幾十倍。圖1中A箭頭方向為齒片風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)方向。
[0043]實施例二，與實施例一的不同之處在于:參見圖3所示，所述散熱器I上對應(yīng)齒片風(fēng)輪3外設(shè)有濾網(wǎng)7，提高齒片風(fēng)輪3處空氣的潔凈度。
[0044]實施例三，與實施例一的不同之處在于:參見圖4所示，所述散熱器I底面用于安裝換熱管6，換熱管6可以是空調(diào)器或汽車水箱等換熱系統(tǒng)的換熱管。
[0045]實施例四，與實施例一的不同之處在于:參見圖5和圖6所示，所述散熱器I對應(yīng)主散熱面11以外位置設(shè)有散熱翅片12，以提高散熱器I其它位置的散熱效果。
[0046]實施例五，與實施一的不同之處在于:參見圖7所示，所述散熱器I表面設(shè)有主散熱面11，齒片風(fēng)輪3的齒片31與具有一定旋轉(zhuǎn)軌跡的履帶9傳動連接，履帶9至少具有一段與主散熱面11平行的運行軌跡，齒片風(fēng)輪3設(shè)置在主散熱面11上。
[0047]所述主散熱面11呈平面狀。齒片31的端面呈倒V型。
【主權(quán)項】
1.一種齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，包括散熱器(I)，其特征在于:還包括做旋轉(zhuǎn)運動的齒片風(fēng)輪(3)，齒片風(fēng)輪(3)的旋轉(zhuǎn)外周面(32)與散熱器(I)表面相靠近或接觸，齒片風(fēng)輪(3)由多塊齒片(31)環(huán)形分布而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述齒片風(fēng)輪(3)的旋轉(zhuǎn)外周面(32)與散熱器(I)表面的距離D小于10um;齒片風(fēng)輪(3)的齒片(31)為金屬齒片、塑料齒片或柔性耐磨的齒片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述散熱器(I)表面設(shè)有主散熱面(11)，主散熱面(11)直線指向、并呈下凹的圓弧凹槽狀，齒片風(fēng)輪(3)部分設(shè)置在圓弧凹槽狀的主散熱面(11)內(nèi)，齒片風(fēng)輪(3)的各齒片(31)呈圓環(huán)形均布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述齒片風(fēng)輪(3)呈水車狀，各齒片(31)的一端均在齒片風(fēng)輪(3)的中心交匯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述散熱器(I)表面設(shè)有主散熱面(11)，齒片風(fēng)輪(3)的齒片(31)與具有一定旋轉(zhuǎn)軌跡的履帶(9)傳動連接，履帶(9)至少具有一段與主散熱面(11)平行的運行軌跡，齒片風(fēng)輪(3)設(shè)置在主散熱面(11)上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述主散熱面(II)呈平面狀。7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述主散熱面(11)表面設(shè)有均熱層(2)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述均熱層(2)為均勻涂設(shè)在主散熱面(11)表面的石墨烯涂料層，或者，所述均熱層(2)為均勻鋪設(shè)在主散熱面(11)表面的熱管。9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述散熱器(I)對應(yīng)主散熱面(11)以外位置設(shè)有散熱翅片(12)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述齒片高速抽刮熱空氣散熱技術(shù)，其特征在于:所述散熱器(I)上對應(yīng)齒片風(fēng)輪(3)外設(shè)有濾網(wǎng)(7)。
【文檔編號】F28F13/12GK205655733SQ201620255819
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年3月30日 公開號201620255819.7, CN 201620255819, CN 205655733 U, CN 205655733U, CN-U-205655733, CN201620255819, CN201620255819.7, CN205655733 U, CN205655733U
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