一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器

本发明涉及翅片散热器，特别是涉及一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器。

背景技术：

1、随着电子器件的高频、高速和集成电路技术的迅速发展，电子器件的功率密度不断增长的同时尺寸越来越小，热流密度增加，温度相应升高。由于温度升高导致的电子器件性能下降及安全效能的降低已成为制约电子技术发展的瓶颈之一。因此，有效的散热装置对电子器件的安全高效运行至关重要。

2、目前的散热方式主要分为主动式散热和被动式散热。主动式散热包括风冷、液冷、动力热管等，虽然可以有效带来散热，但也需要额外消耗能量。被动式散热以涡流发生器、翅片为主，其中翅片是最常见的一种结构。然而，当流体沿翅片通道运动换热的过程中，也逐渐被加热，边界层增厚，导致翅片下游温度大幅增高。对于电子器件来说，热点温度的升高往往会影响器件的性能和使用寿命，严重还会引发安全问题。因此，有必要设计一种翅片散热器，以解决流体边界层增厚温度升高以及翅片下游热点温度上升的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，解决了流体边界层增厚温度升高以及翅片散热器下游热点温度上升的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，包括翅片和叶轮，所述叶轮转动连接在所述翅片上，所述叶轮与所述翅片为以下三种方式中的任意一种、两种或三种设置方式：

4、(1)所述叶轮部分嵌入所述翅片间的通道中；

5、(2)所述叶轮完全嵌入所述翅片间的通道中；

6、(3)所述叶轮部分嵌入所述翅片间的相邻两通道的中间；

7、所述叶轮与所述翅片间的通道底面之间留有间隙，流体沿所述翅片间的通道流动经过所述叶轮时，推动所述叶轮被动旋转。

8、优选地，所述叶轮的中部连接有轴承，所述翅片上固定设有固定件，所述轴承转动连接在所述固定件上。

9、优选地，所述固定件与所述翅片的材质相同，以增加散热面积。

10、优选地，所述叶轮包括螺旋式叶轮。

11、优选地，所述叶轮包括薄片式叶轮，所述薄片式叶轮包括螺旋片叶轮、平板式叶轮和桨叶式叶轮。

12、优选地，所述叶轮的叶片数量包括三叶、四叶、五叶和六叶。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明提供的翅片散热器可应用于风冷或液冷散热，需要与风机或泵组合使用，通过风机或泵驱动流体沿翅片流道方向流动，当流体经过叶轮时推动叶轮被动旋转，同时叶尖又诱导流体形成高速射流，局部流体速度显著增加。而且，叶轮对流体的持续扰动增加了周围流体的湍流程度，缓解了下游边界层逐渐增厚的问题，使得下游流体更充分的与翅片换热，有效降低翅片下游的热点温度。更重要的是，叶轮旋转促进翅片上方冷流体和翅片通道内部热流体的掺混作用，从而改善了整体换热。

技术特征：

1.一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：包括翅片和叶轮，所述叶轮转动连接在所述翅片上，所述叶轮与所述翅片为以下三种方式中的任意一种、两种或三种设置方式：

2.根据权利要求1所述的嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：所述叶轮的中部连接有轴承，所述翅片上固定设有固定件，所述轴承转动连接在所述固定件上。

3.根据权利要求2所述的嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：所述固定件与所述翅片的材质相同，以增加散热面积。

4.根据权利要求1所述的嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：所述叶轮包括螺旋式叶轮。

5.根据权利要求1所述的嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：所述叶轮包括薄片式叶轮，所述薄片式叶轮包括螺旋片叶轮、平板式叶轮和桨叶式叶轮。

6.根据权利要求1所述的嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，其特征在于：所述叶轮的叶片数量包括三叶、四叶、五叶和六叶。

技术总结本发明公开了一种嵌入被动旋转叶轮的翅片散热器，涉及翅片散热器技术领域，包括翅片和叶轮，所述叶轮转动连接在所述翅片上，所述叶轮与所述翅片为以下三种方式中的任意一种、两种或三种设置方式：(1)所述叶轮部分嵌入所述翅片间的通道中；(2)所述叶轮完全嵌入所述翅片间的通道中；(3)所述叶轮部分嵌入所述翅片间的相邻两通道的中间；所述叶轮与所述翅片间的通道底面之间留有间隙，流体沿所述翅片间的通道流动经过所述叶轮时，推动所述叶轮被动旋转。本发明解决了流体边界层增厚温度升高以及翅片散热器下游热点温度上升的问题。技术研发人员：闵春华,胡金琦,耿彤彤,刘立远,范元鸿,王坤受保护的技术使用者：河北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29