專利名稱：熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及散熱裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種提高熱傳效率的熱傳 強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子組件越來(lái)越精密，電子組件所產(chǎn)生的熱也越來(lái)多，致使僅 以自然或強(qiáng)制對(duì)流方式將熱散逸至環(huán)境是不夠的。為加強(qiáng)電子組件的散 熱效果，現(xiàn)行的作法大多為在熱源處以散熱器將熱導(dǎo)出，經(jīng)由散熱器的 鰭片以自然或強(qiáng)制對(duì)流方式將熱散逸至環(huán)境中。然而現(xiàn)行具有風(fēng)扇的散熱器仍有部分問(wèn)題無(wú)法克服，諸如鰭片表面與流經(jīng)散熱器的氣流溫度差僅攝氏5-10度而造成溫度梯度不足的問(wèn)題、 散熱器本身的材料及結(jié)構(gòu)所造成的熱阻問(wèn)題，前述問(wèn)題造成現(xiàn)行散熱器 無(wú)法提供更高的散熱量，使之不足以解決發(fā)熱量較高的電子組件的散熱 問(wèn)題。中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)?zhí)枮?0220898,名稱為可產(chǎn)生渦流現(xiàn)象的熱交換 鰭片板的新型專利公開(kāi)了在鰭片板的板面分布有數(shù)個(gè)凹、凸部，藉由兩 片或兩片以上的鰭片板組合后，令各相鄰兩鰭片板在相對(duì)于版面的凸部 可相互接觸連結(jié)，使數(shù)個(gè)鰭片板可結(jié)合成一體以提供當(dāng)進(jìn)行熱交換時(shí)， 工作流體可以一度空間或一度以上的空間的方向交互傳遞，及工作流體 在經(jīng)過(guò)兩兩板材間的被凹凸部形狀所形成的阻抗體以外的空間所形成體會(huì)因阻抗體的形成或角度的變化而改變其原來(lái)的流動(dòng)方向及流動(dòng)速 度，而增強(qiáng)工作流體本身的擾流現(xiàn)象，進(jìn)而增加工作流體與各鰭片板間 的熱^j"K凌文應(yīng)。上述實(shí)用新型在實(shí)際使用上有問(wèn)題存在，因板體間的流道有許多阻 抗體存在，使得原本供應(yīng)流體的流動(dòng)空間減縮，對(duì)于流入口而言會(huì)產(chǎn)生 相當(dāng)大的反壓，流體的流入量將造成減損，另外因流體沿著許多個(gè)阻抗 體邊界流動(dòng)，不僅與板體表面有摩擦阻力，且與阻抗體表面有流動(dòng)摩擦 阻力，即存在一個(gè)二維的流動(dòng)摩擦阻力，此將造成流體流動(dòng)減速，再者 邊界層厚度亦會(huì)隨流動(dòng)距離增加而熱阻隨之增加，使得熱傳導(dǎo)無(wú)法有效 將熱帶出。實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種提升熱傳效果的 熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種設(shè)有表面肋以破壞邊界層， 降低熱阻特性的散熱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的再一個(gè)目的在于提供一種在一表面設(shè)有復(fù)數(shù)鱗部，令 流體循著鱗部的邊界產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)渦流，并與主流場(chǎng)流體混合成二次流提升 熱傳效果的散熱結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為 一種熱傳強(qiáng)化型表面 粗化散熱結(jié)構(gòu)，包括一本體，具有至少一表面；一熱傳強(qiáng)化單元，設(shè)于所述表面，其包括至少一凸部，成間隔設(shè)置且略突高于所述表面；復(fù)數(shù)鱗部，設(shè)于所述凸部以外的表面，并往所述表面凹陷，每一鱗部相對(duì)所述表面間具一攻角，并分具一邊緣及一尖端，該尖端形成于相 鄰兩鱗部的邊緣相交處；其中所述凸部及鱗部致使靠近表面的流體產(chǎn)生渦流及二次流，并破 壞增厚的邊界層提升熱傳率。所述鱗部為前后交錯(cuò)布置，則每一尖端對(duì)應(yīng)指向前一鱗部邊緣。 所述鱗部分散設(shè)置。 所述鱗部為單向傾斜排列。 所述鱗部為相對(duì)傾斜排列。所述凸部具有至少一第一凸體，并從所述表面一側(cè)延伸至另一側(cè)。 所述凸部具有至少一第一凸體及一第二凸體，所述第一、二凸體分 別從所述表面兩側(cè)相對(duì)往表面中線處延伸相交。 所述第一、二凸體相交處具有一夾角。 所述鱗部為圓形、菱形、三角形或其組合。 所述鱗部表面為一平面。 所述凸部為方形。 所述凸部為半圓形。當(dāng)正吹流體流經(jīng)本體表面時(shí)，流體穿越每一鱗部的尖端突起部位， 靠近于本體表面的流體被限制沿著每個(gè)鱗部的邊緣下坡流動(dòng)，流體穿越 突起的邊緣之后又被下一尖端分割，產(chǎn)生周期性的流動(dòng)，并藉由尖端使 流體產(chǎn)生橫向流動(dòng)，導(dǎo)致流體在鱗部凹陷處循環(huán)產(chǎn)生渦流(即流體流過(guò) 每一內(nèi)凹流場(chǎng)變?yōu)榛靵y并有渦對(duì)產(chǎn)生)，且渦流量隨雷諾數(shù)增加而提高， 并與高于本體表面的流體混合以形成二次流加強(qiáng)流體的擾動(dòng)，提升熱傳效率。另外傾斜的鱗部表面不僅能增加熱傳表面積且能周期的破壞邊界 層導(dǎo)致邊界層從新發(fā)展，而此流動(dòng)模式隨著渦流量的提高改善流體間的 混合，造成熱傳效果提高。另外當(dāng)正吹流體通過(guò)凸部，則流體被迫向表面中線處集中，再翻轉(zhuǎn) 朝主流場(chǎng)方向流動(dòng)，與主流場(chǎng)的流體混合產(chǎn)生二次流并破壞均勻流，貝'j 造成邊界層被破壞進(jìn)而提高紊流強(qiáng)度，加上能提供額外的熱傳面積進(jìn)而 改進(jìn)其熱傳的效能。

圖l是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的立體示意圖；圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的側(cè)視示意圖；圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例流體通過(guò)本體表面的示意圖；圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例流體通過(guò)鱗部凹陷處產(chǎn)生渦流的示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明10本體 12鱗部11凸部 121邊緣lll第一凸體 122尖端112第二凸體 123表面具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖1、圖2,包含一本 體IO,具有至少一表面及設(shè)于所述表面的一熱傳強(qiáng)化單元，該熱傳強(qiáng)化 單元包含至少一凸部11及復(fù)數(shù)鱗部12,該本體10可依使用者所需而具 一適當(dāng)厚度，其外形可以為任意的幾何形狀，例如方形、長(zhǎng)方形、圓形 或菱形等，在本實(shí)施例中為長(zhǎng)方形。所述凸部11系成間隔設(shè)置且略突高于所述表面，在本實(shí)施例中顯 示該凸部11具有至少一第一凸體111及一第二凸體112,所述第一、二 凸體111、 112分別從表面兩側(cè)相對(duì)往表面中線處延伸相交，并在兩者相交處形成一夾角e，該夾角e較佳為不大于90度，即令該凸部ii成 v字形的設(shè)置于本體io表面。所述鱗部12，設(shè)于所述凸部以外表面，并往所述表面凹陷，每一鱗部12相對(duì)表面間具一攻角a,并分具一邊緣121及一尖端122,該尖端 122形成于相鄰兩鱗部12的邊緣121相交處，并且該鱗部12的表面123 為一平面。在本實(shí)施中所述鱗部12為前后交錯(cuò)布置于所述本體10表面， 則每一尖端122對(duì)應(yīng)指向前一鱗部12的邊緣121,且配合該凸部11的 設(shè)置(如前述V字型)成相對(duì)傾斜排列于所述本體IO表面，即鱗部12構(gòu) 成漸進(jìn)式擴(kuò)大V形排列，并指向下游方向。鱗部12較佳選擇為圓形及 菱形及三角形的任一形狀或其組合，并且鱗部12的攻角a的角度依鱗 部12高度與流道比值，及鱗部12節(jié)距與高度比值，及鱗部12直徑與 節(jié)距比值設(shè)定。所述凸部在圖式中顯示為方形但并不局限于此，其亦可為半圓形， 另外所顯示的型態(tài)亦可為僅具有至少一第一凸體，并從本體的一側(cè)延伸 至相對(duì)的另一側(cè)，即該凸部為成單側(cè)傾斜且平行并列于本體表面，所述 鱗部配合所述凸部成單向傾斜排列于所述本體表面。鱗部并不局限于前 述，其亦可為分狀布置于所述本體表面。參閱圖3、 4,當(dāng)正吹流體(圖中所示相對(duì)該夾角方向的流體)流經(jīng) 本體10表面時(shí)，流體穿越每一鱗部12的尖端突起部位，靠近于本體IO 表面的流體被限制沿著每個(gè)鱗部12的邊緣121下坡流動(dòng)，流體穿越突 起的邊緣121之后又被下一尖端122分割，產(chǎn)生周期性的流動(dòng)，并藉由 尖端122使流體產(chǎn)生橫向流動(dòng)，導(dǎo)致流體在鱗部12凹陷處循環(huán)產(chǎn)生渦 流(即流體流過(guò)每一內(nèi)凹流場(chǎng)變?yōu)榛靵y并有渦對(duì)產(chǎn)生)，且渦流量隨雷 諾數(shù)增加而提高，并與高于本體10表面的流體混合以形成二次流 (Secondary flows)加強(qiáng)流體的擾動(dòng)，提升熱傳效率。另外輛斜的鱗部12表面不僅能增加熱傳表面積且能周期的破壞邊界層(boundary layer ) 導(dǎo)致邊界層從新發(fā)展，而此流動(dòng)模式隨著渦流量的提高改善流體間的混 合，造成熱傳效果提高。另外當(dāng)正吹流體通過(guò)凸部11,則流體被迫向表面中線處集中，再翻 轉(zhuǎn)朝主流場(chǎng)方向流動(dòng)，與主流場(chǎng)的流體混合產(chǎn)生二次流(Secondary flows)并破壞均勻流，則造成邊界層被破壞進(jìn)而提高紊流(Turbulenc intensity)強(qiáng)度，加上能提供額外的熱傳面積進(jìn)而改進(jìn)其熱傳的效能。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，舉是利用本創(chuàng)作所 述的方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為的變化，皆應(yīng)包含于本申請(qǐng)的權(quán)利范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一本體，具有至少一表面；一熱傳強(qiáng)化單元，設(shè)于所述表面，其包括至少一凸部，成間隔設(shè)置且略突高于前述表面；復(fù)數(shù)鱗部，設(shè)于所述凸部以外的表面，并往所述表面凹陷，每一鱗部相對(duì)所述表面間具一攻角，并分具一邊緣及一尖端，該尖端形成于相鄰兩鱗部的邊緣相交處；其中所述凸部及鱗部致使靠近表面的流體產(chǎn)生渦流及二次流，并破壞增厚的邊界層提升熱傳率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部為前后交錯(cuò)布置，則每一尖端對(duì)應(yīng)指向前一鱗部邊緣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部M設(shè)置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部為單向傾斜排列。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部為相對(duì)傾斜排列。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述凸部具有至少一第一凸體，并從所述表面一側(cè)延伸至另一側(cè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述凸部具有至少一第一凸體及一第二凸體，所述第一、二凸體 分別/人所述表面兩側(cè)相對(duì)往表面中線處延伸相交。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一、二凸體相交處具有一夾角。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部為圓形、菱形、三角形或其組合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述鱗部表面為一平面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述凸部為方形。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述凸部為半圓形。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種熱傳強(qiáng)化型表面粗化散熱結(jié)構(gòu)，包括一本體及一設(shè)于所述本體表面的熱傳強(qiáng)化單元，其中所述熱傳強(qiáng)化單元包含至少一凸部及復(fù)數(shù)鱗部，所述凸部系成間隔設(shè)置且略突高于所述本體表面；所述復(fù)數(shù)鱗部，設(shè)于所述每?jī)赏共块g，其分具一邊緣及一尖端，該尖端形成于相鄰兩鱗部的邊緣相交處，則令靠近表面的流體產(chǎn)生渦流及二次流，并破壞流體隨距離增厚的邊界層，以大幅的提升熱傳效率。
文檔編號(hào)H05K7/20GK201115233SQ20072015569
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者張始偉 申請(qǐng)人:奇宏科技股份有限公司