[实用新型]一种高效水冷散热器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及散热器领域，更具体地说涉及一种高效水冷散热器。

背景技术   

现有技术中，散热器应用广泛，随着元件集成化的发展，对散热器的散热要求越来越高，大功率模块往往需要配置较大体积的散热器，进行强制水冷散热。而在有限的空间内如何解决这一难题，目前市场上普通的水冷散热器腔内均配有s型铜管，利用水通过铜管将散热器本体内的热量带走，然而在实际使用中，由流体传热学公式Φ_放=h*A*△t_mη₀可知，散热器的散热效果与散热表面积A和对流换热系数h成正比，因此要增加散热效果，需要通过增加散热表面积和对流换热系数两种方式来实现。

现有通过机械切削加工出细密矩型水道散热器虽然能做到很大的散热表面积，但加工麻烦，加工周期长，成本贵；而且水道的端头无开孔，水道中有水垢后无法清理维护。现有通过挤压拉出圆型通道型材散热器受结构限制孔径一般为φ8～φ14，由于要保证一定的换热面积和小的阻力损失，所以通道个数一般较多，而对于给定水流量的散热器来说每只通道的水流不是很大，此时每只通道中流体的流动状态为层流，当处于层流状态时，由于流体与壁面只有在边界层的对流效果明显，对于圆形通道中心区域的流体基本不参与对流，所以对流换热系数低，散热效果不理想。

实用新型内容

    本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高效水冷散热器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高效水冷散热器，包括壳体，在壳体上设有进水口和出水口，所述壳体的内腔设置有多个平行的圆形水道，所述圆形水道中安装有螺距可调的螺旋金属扰流装置。

上述高效水冷散热器中，所述螺旋金属扰流装置为螺旋金属薄片。

上述高效水冷散热器中，所述螺旋金属扰流装置为螺旋圆型金属扰流圈。

上述高效水冷散热器中，所述螺旋圆型金属扰流圈的螺距调节范围为20mm-80mm。

上述高效水冷散热器中，为了满足各个圆形水道的流量要求，可分别安装不同螺距的金属扰流装置。因为对于给定总流量的几个并联水道来说，流量分配是按 Q₁:Q₂:Q₃:Q_n=A₁/√〈〔λ₁/(L₁/d₁)〕+ξ₁〉: A₂/√〈〔λ₂/(L₂/d₂)〕+ξ₂〉: A₃/√〈〔λ₃/(L₃/d₃)〕+ξ₃〉: A_n/√〈〔λ_n/(L_n/d_n)〕+ξ_n〉，来达到调节各水道流量的分配，（其中：Q-流量，A-通道横截面积，λ-沿程阻力系数，L-单个通道长度，d-通道直径，ξ-局部阻力系数），因此可通过更换不同螺距的扰流圈来调节局部阻力系数。

上述高效水冷散热器中，所述圆形水道的两端通过螺纹堵头密封。

本实用新型高效水冷散热器采用多通道圆型水道，通过在圆型水道中安装紧贴水道的大螺距螺旋金属薄片或大螺距螺旋圆型金属扰流圈。水道中流体受扰流圈的影响，在低流速的情况下随扰流圈旋转流动，打破边界层，形成强湍流，而在同样换热面积情况下流体在强湍流状态时的对流换热效果要远远好于层流时的换热效果，而紧贴水道内表面的大螺距螺旋圆型金属扰流圈还可增加换热面积，因此散热器有很好的散热效果。通过改变螺旋圆型金属扰流圈的螺距可调节各水道水力损失，进而调节各水道中的水流量，使其均流。圆形水道的两端通过可拆螺纹堵头密封，而不采用焊接密封，便于拆开清洗水道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型通过在散热器的圆形水道中安装螺旋金属扰流装置，使水道中的流体受扰流装置的影响，在低流速的情况下随扰流装置旋转流动，打破边界层，形成强湍流，具有很好的换热效果，结构简单，加工方便；水道两端采用可拆螺纹堵头密封，便于拆开清洗维护；可调式螺旋金属扰流装置方便调节各支路流量分配。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的横向剖视图。