CN102271486A - 一种散热结构及其应用、制备装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热结构及其应用、制备装置和制备方法。所述散热结构由具有导热性的金属薄板制成，连接在电子仪器上，其包括多个相互连接的单位散热部，相邻的两个单位散热部之间通过折叠部相连并沿折叠部对折形成面对面的结构。本发明散热结构的单位体积的散热部非常稠密，与空气的接触面积大，所以铸造铝材制造的传统的散热结构相比，其散热性能可以提高20～30%左右；并且，上述散热结构可以适用于各种尺寸的发热源，因为，上述散热结构是折叠扇形金属薄板，变形容易，很容易沿着发热源的表面进行接触，与此同时，上述散热结构是由金属薄板组成，所以即使没有特殊的切割工具，也可以按所需长度进行切割使用。

Description

一种散热结构及其应用、制备装置和制备方法

技术领域

本发明涉及一种散热结构及其应用、制备装置和制备方法。

背景技术

一般的电子仪器在微处理器等运算部件或发光二极管等发光部件的工作过程中产生热量。尤其，发光二极管在点亮时产生150℃以上的热量。这些产生的热量会缩短运算部件或发光部件等发热源的使用寿命或降低亮度。

为解决上述问题，有一种方法就是将散热结构接触到上述发热源，将产生的热量释放到外部。作为此类散热结构的一例，形状上可与上述发热源接触的机身表面形成多数散热板。上述散热结构是铸造铝或铜材制造的，具体是在模具内倒入熔融的铝或铜材铸造并冷却。因此，上述方法的缺点是所需制造时间长，制造费用高。

作为散热结构的另一个例子，使热管接触到发热源，然后板型的散热板穿过上述热管，且这些散热板是每隔一定的距离排列的。这样的散热结构也需要，将热管加工成可以与发热源接触的特定形状的工序，将上述散热板一个个分别加工的工序，以及将加工的散热板结合到热管实现导热的工序等过程，所以存在所需制造费用高，制造时间长等缺陷。

发明内容

本发明针对现有散热结构存在的上述不足，提供一种散热结构及其应用、制备装置和制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构由具有导热性的金属薄板制成，连接在电子仪器上，其包括多个相互连接的单位散热部，相邻的两个单位散热部之间通过折叠部相连并沿折叠部对折形成面对面的结构。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述散热结构的厚度为0.1mm～3mm。

进一步，所述单位散热部包括第一散热部、第二散热部、连接在第一散热部和第二散热部之间的连接部、以及位于所述连接部下方的凹陷部，所述第一散热部和第二散热部是以连接部为左右对称的结构；所述第一散热部和第二散热部上分别具有多个散热通孔；所述连接部的中央具有折叠凹槽，所述第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折形成面对面结构。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构的应用包括将上述的散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折、第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折后，设置于电子仪器的上部，并通过单位散热部上的凹陷部卡接在电子仪器的上部。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构的应用包括将上述的所述散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折、第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折后，直接设置在电子仪器上，或者通过具有导热性的粘结剂层设置在电子仪器上，或者通过导热结构设置在电子仪器上。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构的应用包括将上述的所述散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折后，直接设置在电子仪器上，或者通过具有导热性的粘结剂层设置在电子仪器上，或者通过导热结构设置在电子仪器上。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构的制备装置包括打卷装置、冲压装置、切割装置、分离装置和折叠装置；所述冲压装置设置在打卷装置和切割装置之间，所述切割装置设置在冲压装置和分离装置之间，所述切割装置设置在冲压装置和折叠装置之间；所述打卷装置用于将金属薄板打成卷，并向冲压装置输送金属薄板；所述冲压装置用于冲压金属薄板，从而在金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部；所述切割装置用于切割和单位散热部以及折叠部周边相连的金属薄板；所述分离装置用于将单位散热部以及折叠部从金属薄板上分离出来；所述折叠装置用于将相邻的两个单位散热部沿折叠部进行对折，从而形成散热结构。

进一步，所述打卷装置包括打卷滚筒和供料用滚筒，所述供料用滚筒位于打卷滚筒和冲压装置之间；所述冲压装置包括第一支撑板，位于所述第一支撑板上方的用于形成单位散热部和折叠部边缘的第一冲压片、用于在单位散热部上形成散热通孔的第二冲压片以及用于在单位散热部上形成折叠凹槽的第三冲压片；所述切割装置包括第二支撑板，位于所述第二支撑板上方的刀片；所述分离装置包括导向滚筒和保管用滚筒，所述导向滚筒位于切割装置和保管用滚筒之间；所述折叠装置包括两个上下设置的折叠用冲压片，或者两个上下设置的带有褶皱的滚筒。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热结构的制备方法包括以下步骤：

步骤210：提供一金属薄板，并移动所述金属薄板；

步骤220：在所述金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部；

步骤230：切割和单位散热部以及折叠部周边相连的金属薄板，将单位散热部以及折叠部从周边相连的金属薄板上分离出来；

步骤240：将相邻的两个单位散热部沿折叠部进行对折，从而形成散热结构。

进一步，所述步骤220还包括在单位散热部上形成散热通孔以及折叠凹槽。

本发明的有益效果是：本发明散热结构的单位体积的散热部非常稠密，与空气的接触面积大，所以铸造铝材制造的传统的散热结构相比，其散热性能可以提高20～30%左右；并且，上述散热结构可以适用于各种尺寸的发热源，因为，上述散热结构是折叠扇形金属薄板，变形容易，很容易沿着发热源的表面进行接触，与此同时，上述散热结构是由金属薄板组成，所以即使没有特殊的切割工具，也可以按所需长度进行切割使用；并且，本发明中，加工散热结构时按一定的方向持续移送金属薄板冲压而成，所以铸造铝材的传统加工方法相比，散热结构的加工速度更快，生产成本更加低廉，并且，按所需长度切割散热结构粘贴到发热源，所以不需要将多片散热板组装到热管的组装过程，因此，不仅可以缩短加工时间，还可以节省加工费用。

附图说明

图1为本发明第一实施例散热结构的展开图；

图2为本发明第二实施例散热结构的展开图；

图3为本发明第一实施例散热结构的折叠图；

图4为本发明第一实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图5为图4沿V-V方向的截面图；

图6为本发明第二实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图7为本发明第三实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图8为本发明第四实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图9为本发明第五实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图10为本发明第六实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图11为本发明第七实施例散热结构接触到电子仪器发热源的平面图；

图12为本发明散热结构制造方法的流程图；

图13为本发明散热结构制造装置的结构图；

图14为本发明在金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部对应的过程示意图；

图15为本发明在单位散热部上形成折叠凹槽对应的过程示意图；

图16为本发明在单位散热部上形成散热通孔对应的过程示意图；

图17为本发明将单位散热部以及折叠部从周边相连的金属薄板上分离出来对应的过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明的电子仪器用散热结构11是接触到电子仪器的一侧，将上述电子仪器产生的热量释放到外部，具体包括多个单位散热部18和多个的折叠部19，折叠部19连接在相邻的两个单位散热部18之间。

单位散热部18是由导热性金属薄板组成。单位散热部18的形状都相同，且两端相互连着。比如，上述单位散热部18形成倒三角形时，散热结构11可以是倒三角形的单位散热部11并列连接的形状。这些单位散热部18的功能是将电子仪器的发热源产生的热量释放到外部。

折叠部19连接上述的单位散热部18。折叠部19的折叠方向是使上述单位散热部18面对面。在这些折叠部19中的单位散热部18则形成倾斜的锯齿形，散热结构11的整体形状就是折叠扇(folding fan)的形态，如图3所示。在这里，单位散热部18之间的间隔可以根据折叠部19的比例进行调整。例如如图2所示，折叠部19的长度大于图1所示折叠部19的长度时，可以增加单位散热部18之间的间隔。

另外，上述单位散热部18和折叠部19是由同一块金属薄板构成，且上述金属薄板的材质可以采用散热性能优异的铜、铝等。并且，上述单位散热部18和折叠部19的颜色不一定是纯粹的铜或铝颜色，也可以说是其他颜色。上述单位散热部18和折叠部19经过镀铬或镀镍处理，可以表现出各种质感和颜色。

如图3所示，上述结构的散热结构11由于其单位体积内分布的单位散热部18非常稠密，与空气的接触面扩大，与使用铝铸造而成的传统散热结构相比，其散热性能可以提高20～30%左右。

并且，上述散热结构11可以应用到各种尺寸的发热源。因为，上述散热结构11是折叠扇形状的金属薄板，可随意改变形状，所以很容易接触到各种形状的发热源。与此同时，上述散热结构11是由金属薄板构成，所以无需配备特殊的切割工具，也可以按所需长度切割使用。

下面介绍单位散热部18的详细结构。

上述的单位散热部18可以包括，第一散热部18a、第二散热部18b、连接部18c和位于连接部18c下方的凹陷部。

第一散热部18a和第二散热部18b是左右对称的形状。还有，第一散热部18a以及第二散热部18b上还可以形成多个散热通孔17。上述散热通孔17的作用是进一步提高第一散热部18a以及第二散热部18b的散热性能。

连接部18c用来连接第一散热部18a以及第二散热部18b。连接部18c的中央形成折叠凹槽15。上述折叠凹槽15的作用是提高连接部18c的折叠容易度，将第一散热部18a和第二散热部18b更容易折叠成面对面的状态。

另外，制造上述散热结构11时使用的金属薄板(10，如图13所示)的最佳厚度为0.1mm至3mm。上述金属薄板10的厚度不足0.1mm时，金属薄板10太薄，在加工过程中容易变形。相反，金属薄板10的厚度超过3mm时，单位体积的散热面积变小，无法提高散热性能。且切割散热结构11时可能还需要借助特殊的工具。

下面介绍，上述结构的散热结构11适用于各种发热源的具体实施方式。

图4为本发明的散热结构11应用于计算机中央处理装置(以下简称‘CPU100’)的平面示意图。图5为图4沿着V-V方向的截面图。如图4以及图5所示，上述散热结构11是沿着CPU100的上方以及周围接触。CPU100通上电源，处理指令的过程中会产生热量。这些热量会传递到散热结构11，散热结构11由于单位体积的散热面积大，所以能有效地释放CPU100产生的热量。

图6为本发明的散热结构11应用于计算机CPU110的另一个实施方式的示意图。如图6所示，散热结构11的下方接触CPU110的上方。粘贴散热结构11和CPU110时，最好采用具有导热性的粘贴物质。图7为本发明的散热结构11应用于计算机CPU110的另一个具体实施方式的示意图，如图7所示，CPU110的上方接触其他材料111，然后沿着上述接触用材料111的周围接触本发明的散热结构11。这些接触用部材帮助CPU110产生的热量更容易传递到散热结构11。

图8为本发明的散热结构11应用于发光灯120的状态截面图。上述发光灯120可以包括，灯体121、结合到灯体121下方的固定板122、结合在上述固定板122的发光元件123、构成上述发光灯120外形的外壳124、位于外壳124的上方，向发光元件123供电的托座125以及散热结构11。在此，散热结构11是沿着灯体121的周围排列成圆形。

上述发光元件123通电开始发光时，发光元件123会产生热量。上述热量通过灯体121传递到散热结构11。由于上述散热结构11的排列非常稠密，所以有效地向外界释放热量。在此，也可以在外壳124上形成通孔126进一步提高散热效果。另外，上述散热结构11可以适用于氦灯、荧光灯、LED灯等可发光的一切发光灯120。

图9为本发明的散热结构11应用于电子仪器内半导体等发热源130的状态侧面图。如图9所示，在单位散热部半折叠的状态下，上述散热结构11接触到发热源130的上方。

作为一个实施方式，如图10所示，将本发明的散热结构11接触到第一散热板160，将第二散热板150接触到半导体151的一侧。然后用螺钉结合上述第一散热板160和第二散热板150。

作为另一种方式，如图11所示，长条形的发热源140上，不把单位散热部18对折，而是插入到位于单位散热部18下方的凹槽也是可以的。在此，上述散热结构11和发热源的接触方法而言，先从发热源的一侧到另一侧布置散热结构11，然后无需借助特殊的工具传递单位散热部的一侧。使用粘贴物质等粘贴散热结构11和发热源140。或者，将导热性能好的热敏油脂涂抹在发热源140的表面，然后接触散热结构11也是可以的。

下面介绍上述电子仪器用散热结构的制作方法。

图12为本发明散热结构的制造方法流程图。

如图12所示，本发明电子仪器用散热结构的制造方法包括：

步骤210：提供一金属薄板，并移动所述金属薄板；

步骤220：在所述金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部；

步骤230：切割和单位散热部以及折叠部周边相连的金属薄板，将单位散热部以及折叠部从周边相连的金属薄板上分离出来；

步骤240：将相邻的两个单位散热部沿折叠部进行对折，从而形成散热结构。

下面结合附图13，说明上述电子仪器用散热结构的制作所需的制造装置。

散热结构制造装置300可以包括，打卷装置310、冲压装置320、切割装置330、分离装置340、折叠装置350等。打卷装置310的作用是按一定的节距移动金属薄板10。打卷装置310可以包括，将金属薄板打成卷的打卷滚筒312、向冲压装置供送金属薄板10的供料用滚筒311。冲压装置320的作用是部分切割上述单位散热部的边缘，形成单位散热部。冲压装置320可以包括，支撑金属薄板10的第一支撑板322、至少一块对金属薄板进行冲压的冲压片321。切割装置330的作用是切割用来连接单位散热部和周边金属薄板的10材料，以便从上述金属薄板10分离出单位散热部。切割装置330可以包括，支撑金属薄板10的第二支撑板322以及带有传递用刀片的至少一块切割部331。分离装置340的作用是从金属薄板10分离出散热结构11。分离装置340可以包括，分离完散热结构11后，为金属薄板12的移动提供导向的导向滚筒341。另外，上述分离装置340还可以包括，将金属薄板12卷起来保管的保管用滚筒342。折叠装置350的作用是将单位散热部折叠起来。折叠装置350可以包括，紧贴散热结构11上下方的两个折叠用冲压片351。在这里，作为折叠装置350的另一种实施方式，滚筒可以是未图示的带有褶皱的两个滚筒。散热结构11可以穿过上述滚筒之间后折叠。

另外，散热结构的制造装置并不限定于前述的结构。打卷装置310、冲压装置320、切割装置330、分离装置340和折叠装置350只要是能完成其应有的作用，采用什么结构都可以。

下面参照附图详细说明，利用上述散热结构的制造装置，从金属薄板10加工出散热结构11的方法。

首先，如图14所示，将金属薄板10按一定的节距移动的阶段，在上述金属薄板10的一侧形成孔13，将未图示的移送梢插入上述孔13，然后按一定的节距移动移送梢。此时，可以将上述金属薄板10停止一段时间。这是为了进一步提高，后述的金属薄板10切割阶段的准确度。

其次，部分切割上述单位散热部18边缘的阶段，将带有切割刀刃(与上述单位散热部18的外观形状相吻合的切割部325，见图13)安装到冲压装置，对金属薄板10进行冲压。上述金属薄板10上将形成被切割刃贯通的凹槽14。

其次，如图17所示，从上述的金属薄板分离出散热结构11。

最后，上述单位散热部18从金属薄板完全分离的状态下，对折上述单位散热部18，完成散热结构11的加工。

上述散热结构的制造方法是按一定的方向持续移送金属薄进行冲压加工，所以与传统的铝铸造方法相比，加工速度更快，有效节省加工成本。

并且，上述散热结构的制造方法中，可以按所需的长度切割散热结构粘贴到发热源，所以不需要将多个散热板组装到热管的组装过程。因此，不仅可以节省制造时间，还可以节省制造成本。

另外，回到图15以及图16，部分切断上述单位散热部边缘的阶段后，可以分阶段形成散热用孔17和折叠用凹槽15。

首先，如图15所示，在上述单位散热部18上形成多个散热通孔17。其次，如图16所示，在单位散热部18的中央形成折叠凹槽15，以便上述单位散热部18以中央凹槽为准更加容易折叠。此时，回到图13，散热结构制造装置的冲压装置320还可以包括，形成散热用孔17所需的冲压片323和形成折叠用凹槽15所需的冲压片324。再次回到图15，虽然介绍了形成散热通孔17后，再形成折叠凹槽15的过程。但是，并不限于此，先形成折叠凹槽15后再形成散热通孔17也是可以的。

另外，如上所述，分阶段完成冲压工序的方法，可以制造简单的切割部形状，能有效节省切割部的制造费用。

另外，不同于前述的方法，用一个切割部对金属薄板只进行一次冲压后，部分切割上述单位散热部18的边缘，与此同时，形成散热通孔17和折叠凹槽15也是可以的。这种方法可以进一步缩短制造时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，所述散热结构由具有导热性的金属薄板制成，连接在电子仪器上，其包括多个相互连接的单位散热部，相邻的两个单位散热部之间通过折叠部相连并沿折叠部对折形成面对面的结构。

2.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构的厚度为0.1mm～3mm。

3.根据权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述单位散热部包括第一散热部、第二散热部、连接在第一散热部和第二散热部之间的连接部、以及位于所述连接部下方的凹陷部，所述第一散热部和第二散热部是以连接部为左右对称的结构；所述第一散热部和第二散热部上分别具有多个散热通孔；所述连接部的中央具有折叠凹槽，所述第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折形成面对面结构。

4.一种散热结构的应用，其特征在于，包括将如权利要求3所述的散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折、第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折后，设置于电子仪器的上部，并通过单位散热部上的凹陷部卡接在电子仪器的上部。

5.一种散热结构的应用，其特征在于，包括将如权利要求3所述的所述散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折、第一散热部和第二散热部沿折叠凹槽对折后，直接设置在电子仪器上，或者通过具有导热性的粘结剂层设置在电子仪器上，或者通过导热结构设置在电子仪器上。

6.一种散热结构的应用，其特征在于，包括将如权利要求3所述的所述散热结构中相邻的两个单位散热部沿折叠部对折后，直接设置在电子仪器上，或者通过具有导热性的粘结剂层设置在电子仪器上，或者通过导热结构设置在电子仪器上。

7.一种散热结构的制备装置，其特征在于，所述制备装置包括打卷装置、冲压装置、切割装置、分离装置和折叠装置；所述冲压装置设置在打卷装置和切割装置之间，所述切割装置设置在冲压装置和分离装置之间，所述切割装置设置在冲压装置和折叠装置之间；所述打卷装置用于将金属薄板打成卷，并向冲压装置输送金属薄板；所述冲压装置用于冲压金属薄板，从而在金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部；所述切割装置用于切割和单位散热部以及折叠部周边相连的金属薄板；所述分离装置用于将单位散热部以及折叠部从金属薄板上分离出来；所述折叠装置用于将相邻的两个单位散热部沿折叠部进行对折，从而形成散热结构。

8.根据权利要求1所述的散热结构的制备装置，其特征在于，所述打卷装置包括打卷滚筒和供料用滚筒，所述供料用滚筒位于打卷滚筒和冲压装置之间；所述冲压装置包括第一支撑板，位于所述第一支撑板上方的用于形成单位散热部和折叠部边缘的第一冲压片、用于在单位散热部上形成散热通孔的第二冲压片以及用于在单位散热部上形成折叠凹槽的第三冲压片；所述切割装置包括第二支撑板，位于所述第二支撑板上方的刀片；所述分离装置包括导向滚筒和保管用滚筒，所述导向滚筒位于切割装置和保管用滚筒之间；所述折叠装置包括两个上下设置的折叠用冲压片，或者两个上下设置的带有褶皱的滚筒。

9.一种散热结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤210：提供一金属薄板，并移动所述金属薄板；

步骤220：在所述金属薄板上形成多个通过折叠部相互连接的单位散热部；

步骤230：切割和单位散热部以及折叠部周边相连的金属薄板，将单位散热部以及折叠部从周边相连的金属薄板上分离出来；

步骤240：将相邻的两个单位散热部沿折叠部进行对折，从而形成散热结构。

10.根据权利要求9所述的散热结构的制备方法，其特征在于，所述步骤220还包括在单位散热部上形成散热通孔以及折叠凹槽。

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