[发明专利]分形散热器

说明书

技术领域

本发明涉及采用空气强迫对流方式冷却的散热装置，特别是一种分形结构肋片的电子设备放射状散热器.本发明可用于电力电子设备空气强迫对流冷却系统的散热器高效散热设计，特别是电脑CPU散热器.

背景技术

在个人计算机中，伴随中央处理器高发热量会引起系统的稳定性及可靠度降低问题的日益突出，使得CPU散热成为热设计难点.由于成本和可靠性方面要求，采用风扇和散热器组件的空气强迫对流冷却方式被广泛使用.

风扇冲击射流在局部冷却及快速散热等方面具有绝对优势，配合放射状太阳花散热器对高功率电子元件进行冷却，是解决散热问题的有效途径.但是放射状结构具有以下缺陷：

1)肋片根部半径小于肋片顶部半径，对于一定厚度的肋片，允许在肋片根部安装的肋片数目有限，造成总体的肋片换热面积有限；

2)肋片根部肋片排列紧密，流动阻力较大，肋片顶部肋片间距较大，流阻较小.当气流进入肋片间距时，加上风扇旋转离心力作用气流容易从阻力较小的肋片顶部旁通，造成实际与肋片表面接触的气流流量减小，导致对流换热效果变差.所以需要对肋片形状改进，以提高肋片的利用率和增加实际挤过肋片间的气流流量.

发明内容

针对传统设计技术的上述缺点，本发明人设计了一种新型的电子设备散热器.本发明的技术方案基于分形结构特征，将放射状散热器的肋片设计成具有分形特征的树状分叉形状.通过分叉产生了越来越多的分支，使得与外界对流换热面积大幅度增加，对流换热效果增强.

为了达到上述的发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种分形肋片放射状散热器，它包括分形结构散热片和热沉块，其结构特点是，肋片基于分形结构特征.

根据本发明的一个方面，提供了一种散热器，包括一个热沉块和从热沉块大体沿着径向向外延伸的多个散热肋片，其特征在于：至少一部分所述散热肋片具有分形结构。

根据本发明的另一个方面，提供了一种散热器，其中在所述热沉块靠近热源的一端，热沉块略长于所述散热肋片，以在热沉块的靠近热源的所述一端附近形成一个无肋片的空间。

根据本发明的又一个方面，提供了一种散热器，该散热器用于与设置在所述热沉块的远离热源的一端的风扇配合工作，以借助风扇所驱动的气流，从散热肋片和热沉块带走热量。

根据本发明的又一个方面，提供了一种散热器，其中所述具有分形结构的散热肋片上设置有切口。

根据本发明的又一个方面，提供了一种散热器，其中所述具有分形结构的散热肋片包括至少一级分支，且每个分支具有以下分支形式中的至少一种：

a)一分为二，以及

b)一分为三。

为了进一步实现本发明的目的，还可以通过以下技术方案来完成：分形结构散热片围绕在热沉块周围，散热片上有纵横切口，热沉块下端略高于散热片，分形电子设备散热器整体外形为放射状.

本发明能够产生的有益效果：1)能充分利用肋片沿径向的外端处的较大空间，安排更多分支肋片，提高换热表面面积；2)由于肋片沿径向的外端处的肋片间隙变小，具有屏蔽效应，减少了肋片间气流旁通量，使更多气流从散热器上端流经肋片从肋片下端排出.3)能充分利用风扇出口叶片顶部流速较大流体参与对流换热.

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明.

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的一种风扇和散热器结构的总体示意图；

图2为图1所示的实施例的分形散热器结构的等视图；

图3为图2所示的实施例的分形散热器结构的上视图；

图4显示了根据本发明的一个实施例的分形肋片的结构，其具有3级的2分叉结构；

图5显示了根据本发明的一个实施例的分形肋片的结构，其具有3级的3分叉结构；

图6显示了根据本发明的一个实施例的分形肋片的结构，其具有不规则分叉结构.

具体实施方式

图1为根据本发明的一个实施例的一种风扇和散热器结构的总体示意图。在图1所示的本发明的实施例中，分形型电子设备散热器2与风扇1相配合使用。

图2进一步显示了图1所示的实施例的分形散热器结构的结构。如图2所示，在本发明的该实施例中，分形型电子设备散热器包括热沉块3和分形散热肋片4，其中肋片4具有分形结构.中心吸热热沉块3是圆柱形状，热沉块3可以采用诸如铝或者铜材料的导热材料.采用诸如铝或铜材料的导热材料制成的分形散热肋片4围绕在热沉块3周围。