CN105810805A - 一种液冷散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大功率元件的散热技术领域，尤其涉及一种利用液体导热工质进行散热的液冷散热器。具有以下结构特点：散热器（1）由金属板a（4）和金属板b（7）焊接而成，其中，金属板a（4）具有进液口(2)和出液口(3),金属板a（4）内侧具有平行通道（5），这些平行通道相互连通，构成凹槽空间（6），金属板b（7）内侧具有平行凹槽(8),这些平行凹槽相互不连通。本发明所述的一种液冷散热器，其与热源接触的表面以及散热面均为水平光滑的平面，以充分增大换热面积，将液冷腔内通道设计成为蛇形，以减小了水冷腔内液体的流动阻力。本发明所述的一种液冷散热器，其材料应选取铜、铝等导热性能良好的金属。本发明所述的一种液冷散热器，在散热面与进液口(2)和出液口(3)相对的一侧，采用导热硅胶将发热元件粘结在该散热面上。
Description
技术领域
本发明涉及大功率电子元件的散热技术领域，尤其涉及一种利用液体导热工质进行散热的液冷散热器。
背景技术
对于大功率LED等半导体电子原件，在通电后都会产生热量，而半导体元件都有其正常的工作温度范围，若长期在高温下工作会导致不可逆的功能性衰退，所以必须对其进行散热。传统的散热方式有空气自然对流冷却、强制风冷散热和液冷，自热管出现以后又出现了热管散热。比如，空气自然对流冷却，其造价低，但散热效率低，在有体积限制的工作环境下，这种散热器的散热片不能太大，而空间小不利于对流换热，所以其换热效果将大大降低，从而限制了它的使用范围；而热管利用了毛细作用等流体原理，起到了良好的冷却效果，具有极高的导热性、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、温度可控制的等特点，但热管只在一定温度范围内适用，相对造价也较高。针对以上问题，本发明专利设计了一种液冷散热器，克服以上缺点的同时具有结构简单，工作稳定，降温效果明显，易于加工生产，可大面积推广等优点。
发明内容
本发明是一种利用液体导热工质的具有独特散热结构的液冷散热器，其散热功率大、结构简单、技术较成熟。
本发明专利的有益效果：
1、散热量大，采用液体导热液作为散热工质，具有散热量大，体积小的特点。
2、流场分布均匀，特有的凹槽设计使液体导热工质均匀分布在整个流通空间，导热液迅速将热量带走，不留导热死角。
3、虽然内部凹槽设计独特，但由于采用两片金属片各自加工，然后再对接的方式，加工工艺简单，易于实现。
4、由于系统可以无风扇运行，所以基本无噪音，安全稳定。
下面结合图1和图2说明一种液冷散热器的结构特点：一种液冷散热器具有以下结构特点：液冷散热器(1)由金属板a(4)和金属板b(7)焊接而成，其中，金属板a(4)具有进液口(2)和出液口(3),金属板a(4)内侧具有平行通道(5)，这些平行通道(5)相互连通，构成凹槽空间(6),金属板b(7)内侧具有平行凹槽(8),这些平行凹槽(8)相互不连通。
一种液冷散热器按下列步骤加工：
步骤一，选择两块导热性能良好的具有一定厚度的相同金属板，金属板a(4)和金属板b(7)；
步骤二，其中一块金属板，金属板a(4)沿边界一定距离加工出四周相通，中间具有多个平行通道(5)的凹槽空间(6)；
步骤三，在金属板b(7)加工出若干平行的凹槽，这些平行凹槽(8)的位置与步骤二中的金属块中间区域所加工的平行通道(5)相对应，金属板a(4)和金属板b(7)内部凹槽的边界完全一致，以保证二者凹槽部分对合起来可以形成封闭的空间；
步骤四，在步骤二所述的金属板a(4)沿平行凹槽(8)方向的中间线，凹槽空间(6)内上下各打一个圆孔，作为冷却液的进液口(2)和出液口(3)；
步骤五，将步骤一至步骤四所述的凹槽空间(6)部分相对焊接在一起，成为一个整体。
进一步，本发明所述的一种液冷散热器，其与热源接触的表面以及散热面均为水平光滑的平面，以充分增大换热面积，将液冷腔内通道设计成为蛇形，以减小了水冷腔内液体的流动阻力。
进一步，本发明所述的一种液冷散热器，其材料应选取铜、铝等导热性能良好的金属。
进一步，本发明所述的一种液冷散热器，在散热面与进液口(2)和出液口(3)相对的一侧，采用导热硅胶将发热元件粘结在该散热面上。
附图说明
图1本发明所涉及的一种液冷散热器的外观图。
图2本发明所涉及的一种液冷散热器及其内部通道示意图。
图3本发明所涉及的一种实施例：大功率LED液冷式散热器装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图3，将本发明的一种液冷散热器用于大功率电子原件（如大功率LED）对本发明作进一步地详细描述。
首先进行液冷散热器(1)的加工：取两块100mm×100mm，厚度为19mm的铜块为加工对象，按下述步骤加工出液冷散热器：选择两块导热性能良好的具有一定厚度的相同，金属板a(4)和b(7)；将金属板a(4)沿边界一定距离加工出四周相通，中间具有多个平行通道(5)的凹槽空间(6)；在b(7)加工出若干平行的凹槽，这些平行凹槽(8)的位置与金属板a(4)中间区域所加工的平行通道(5)相对应，金属板a(4)和金属板b(7)内部凹槽的边界完全一致，以保证二者凹槽部分对合起来可以形成封闭的空间；金属板a(4)沿平行凹槽(8)方向的中间线，凹槽空间(6)内上下各打一个圆孔，作为冷却液的进液口(2)和出液口(3)；将金属板a(4)和金属板b(7)凹槽空间(6)部分相对焊接在一起，完成散热器的加工制作。
该系统由液冷散热器(1)、大功率LED(9)、电源开关(10)、液体管道(11)、液泵(12)、外部散热器(13)、电源(14)和导线(15)组成。
各部分按下述方式连接：大功率LED（9）通过导线(15)与电源(10)相连，导线上设置电源开关(10),大功率LED（9）通过导热硅胶粘结与液冷散热器(1)上表面，液冷散热器(1)外部具有进液口(2)和出液口(3)，且进液口(2)和出液口(3)管道位于液冷散热器(1)的同侧并与液冷散热器(1)平面垂直连接，冷却液在液冷散热器(1)内部凹槽(6)流通的同时将热量带出，从液冷散热器(1)流出的冷却液通过液体管道(11)流入外部散热器(13)，在外部散热器(13)中冷却液将热量散发到空气环境中，然后通过液泵(12)再次流入散热器(1)内部。完成整个流动循环，可对LED发热元件进行冷却。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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 (5)
1.一种液冷散热器具有以下结构特点：液冷散热器(1)由金属板a(4)和金属板b(7)焊接而成，其中，金属板a(4)具有进液口(2)和出液口(3),金属板a(4)内侧具有平行通道(5)，这些平行通道(5)相互连通，构成凹槽空间(6),金属板b(7)内侧具有平行凹槽(8),这些平行凹槽(8)相互不连通。
2.一种液冷散热器按下列步骤加工：
步骤一，选择两块导热性能良好的具有一定厚度的相同金属板，金属板a(4)和金属板b(7)；
步骤二，将金属板a(4)沿边界一定距离加工出四周相通，中间具有多个平行通道(5)的凹槽空间(6)；
步骤三，在金属板b(7)的一侧加工出若干平行凹槽(8)，这些平行凹槽(8)的位置与步骤二中的金属板a(4)中加工的平行通道(5)相对应，以保证二者凹槽部分对合起来可以形成封闭的空间；
步骤四，在金属板a(4)沿平行凹槽(8)方向的中间线上，凹槽空间(6)内上下各打一个圆孔，分别作为冷却液的进液口(2)和出液口(3)；
步骤五，将金属板a(4)和金属板b(7)凹槽空间(6)部分相对焊接在一起，成为一个整体。
3.根据权利要求1、2所述的一种液冷散热器与热源接触的表面以及散热面均为水平光滑的平面，以充分增大换热面积，减少传热热阻,将液冷腔内通道设计成为蛇形，以减小水冷腔内液体的流动阻力。
4.根据权利要求1、2所述的一种液冷散热器金属板a(4)和金属板b(7)，其材料应选取铜、铝等导热性能良好的金属。
5.根据权利要求1、2、3所述的一种液冷散热器，在散热面与进液口(2)和出液口(3)相对的一侧，采用导热硅胶将发热元件粘结在该散热面上。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6394179B1 (en) * | 1999-03-09 | 2002-05-28 | Alfa Laval Ab | Plate heat exchanger |
| JP2002538409A (ja) * | 1999-03-01 | 2002-11-12 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ロウ付けされた平板を用いた熱交換器、及びその交換器を備えた空気蒸留装置 |
| CN101160032A (zh) * | 2006-05-19 | 2008-04-09 | 国立中央大学 | 液体冷却式散热装置的散热器 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002538409A (ja) * | 1999-03-01 | 2002-11-12 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ロウ付けされた平板を用いた熱交換器、及びその交換器を備えた空気蒸留装置 |
| US6394179B1 (en) * | 1999-03-09 | 2002-05-28 | Alfa Laval Ab | Plate heat exchanger |
| CN101160032A (zh) * | 2006-05-19 | 2008-04-09 | 国立中央大学 | 液体冷却式散热装置的散热器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106793709A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-31 | 福建省中科生物股份有限公司 | 一种高效的液冷导热结构和led灯 |
| US10634335B2 (en) | 2017-01-18 | 2020-04-28 | Fujian Sanan Sino-Science Photobiotech Co., Ltd. | Easily formed liquid cooling module of an LED lamp |
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