来源:东吉(东莞)散热科技有限公司 时间:2024-05-19 08:56:53 [举报]
工业散热器的结构组成为散热排管、进出总管、框架。
其中,散热排管由散热管束组成,散热管由基管和翅片组成。散热管质量决定换热效果,散热管排列方式影响空气阻力,散热管安装方式决定承受温差(热胀冷缩)能力。
常用散热排管安装方式:框架固定式(SRZ型、SRL型、S型)、框架支撑式(GL型、U型)。
其中,框架固定式,散热管直接焊接到框架箱盒,结果简单,一般用于180℃以下热媒或冷媒;框架支撑式,散热管穿过框架多孔板,与连通管(或弯头)焊接,一般用于180℃以上热媒。
常用散热管类型:钢制散热管(钢管绕钢翅片、热镀锌处理)、钢铝复合散热管(钢管轧铝翅片)、铜制散热管(铜管绕铜翅片、搪锡处理)、铜铝复合散热管(铜管轧铝翅片)、不锈钢散热管(不锈钢管绕不锈钢翅片、高频焊)。
其中,钢制散热管,热镀锌是关键,可以填充缝隙、稳固翅片、传热、防腐;铜制散热管,搪锡是关键。
实际上,任何类型的散热器基本上都会同时使用以上三种热传递方式,只是侧不同罢了。比如普通的CPU散热器,CPU散热片与CPU表面直接接触,CPU表面的热量通过热传导传递给CPU散热片;散热风扇产生气流通过热对流将CPU散热片表面的热量带走;而机箱内空气的流动也是通过热对流将 CPU 散热片周围空气的热量带走,直到机箱外;同时所有温度高的部分会对周围温度低的部分发生热辐射。
依照从散热器带走热量的方式,可以将散热器分为主动散热和被动散热,前者常见的是风冷散热器,而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式,可以分为风冷、热管、液冷、半导体制冷和压缩机制冷等等。
热管是一种具有导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到类似冰箱压缩机制冷的效果。具有的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热、结构紧凑、流体阻损小等优点。由于其特殊的传热特性,因而可控制管壁温度,避免露点腐蚀。
当热量传到散热器的顶部后,就需要尽快地将传来的热量散发到周边环境中去,对风冷散热器而言就是要与周围的空气进行热交换。这时,热量是在两种不同介质间传递,所依循的公式为Q=α X A X ΔT,其中ΔT为两种介质间的温差,即散热器与周围环境空气的温度差;而α为流体的导热系数,在散热片材质和空气成分确定后,它就是一个固定值;其中重要的A是散热片和空气的接触面积,在其他条件不变的前提下,如散热器的体积一般都会有所限制,机箱内的空间有限,过大会加大安装的难度,而通过改变散热器的形状,增大其与空气的接触面积,增加热交换面积,是提高散热效率的有效手段。要实现这一点,一般通过用鳍片式设计辅以表面粗糙化或螺纹等办法来增大表面积。
在考虑了铜和铝这两种材质各自的缺点后,市场部分散热器往往采用铜铝结合制造工艺,这些散热片通常都采用铜金属底座,而散热鳍片则采用铝合金。当然,除了铜底,也有散热片使用铜柱等方法,也是相同的原理。凭借较高的导热系数,铜制底面可以快速吸收CPU释放的热量;铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成有利于散热的形状,并提供较大的储热空间并快速释放,这在各方面找到了的一个均衡点。
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