CN107863330A - 一种毫米级微细通道液冷板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种毫米级微细通道液冷板，包括加工有毫米级微细通道的液冷板本体，液冷板本体的底面通过盖板进行封闭，液冷板本体的上表面为电子元器件的安装面；所述的毫米级微细通道通过接头连接分别连接外部冷源的进水管和回水管，冷却液经进水管进入毫米级微细通道并经回水管排出。所述毫米级微细通道为等间距均匀开设在液冷板本体底面上的平行通道。本发明能够有效吸收电子元器件的热量，降低电子元器件的温度，避免电子元器件过热故障。本发明的结构简单，体积小，传热系数大，散热效率高，能够广泛应用于高密度电子元器件的散热，适用于各类军工及民用高密度传热。

Description

一种毫米级微细通道液冷板
技术领域
本发明涉及机械电子领域，具体涉及一种毫米级微细通道液冷板，该装置能够广泛应用于高密度电子元器件散热，适用于各类军工及民用高密度传热。
背景技术
随着科技的进步，电子元件正在朝小型化、微型化、高功率密度的方向发展。特别是微电子技术的不断提升，高集成化、高性能器件使其功率密度急剧增加，单位容积电子器件的发热量和热流密度也随之大幅度增加。Intel的发展速度和模式被摩尔在1965年惊人地预计出来：单位面积半导体芯片上的晶体管数大约每18个月增加一倍，同时性能提高一倍。
但是晶体管数量越多，运算速度越快，而芯片上的电路也会越复杂，消耗的能量也越多，单位面积产生的热量也会越大，进而导致严重的散热问题。
电子器件工作的可靠性对温度十分敏感，一般电子器件的工作温度应在130℃以下，任何设计精良的电子设备在长期过热以及不均匀热应力的作用下都会发生故障或失效。这些器件工作时产生的热量若不及时带走，会造成器件内部温度急剧升高。
电子元件的可靠性研究表明，随着温度的增加，元器件的失效率呈指数增长，导致其可靠性大幅降低。著名的10℃法则指出：当电子器件的温度在70∽80℃水平上每增加10℃，可靠性就会下降50％。因此，电子器件的散热势在必行。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种毫米级微细通道液冷板，该装置的体积小，传热系数大，散热效率高，能够有效的实现适合高热流密度电子元器件散热。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
包括加工有毫米级微细通道的液冷板本体，液冷板本体的底面通过盖板进行封闭，液冷板本体的上表面为电子元器件的安装面；所述的毫米级微细通道通过接头连接分别连接外部冷源的进水管和回水管，冷却液经进水管进入毫米级微细通道并经回水管排出。
所述毫米级微细通道为等间距均匀开设在液冷板本体底面上的平行通道。
液冷板本体的底面上还开设有进水道和回水道，进水管连接进水道，进水道与所有毫米级微细通道的一端连通，回水管连接回水道，回水道与所有毫米级微细通道的另一端连通。
所述毫米级微细通道的口径为0.2mm∽5mm，毫米级微细通道的通道间隔≤2mm。
所述毫米级微细通道的通道内壁上间隔加工有多个用于对冷却液进行扰流的凸起。
所述凸起可选用设置在毫米级微细通道内壁上的环形凸起、螺旋形凸起或者点状凸起。
所述凸起的截面可选用三角形、梯形或者圆弧形中的任意一种。
所述毫米级微细通道上凸起的间距与通道的当量直径之比≤50。
所述电子元器件通过导热垫安装在液冷板本体的上表面。
所述的液冷板本体由铝板制成，液冷板本体与盖板之间通过焊接进行封闭。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过将电子元器件安装在液冷板本体上，液冷板本体加工有毫米级微细通道并连接外部冷源的进水管和回水管，通过热传导作用，本发明能够有效吸收电子元器件的热量，降低电子元器件的温度，避免电子元器件过热故障。本发明的结构简单，体积小，传热系数大，散热效率高，能够广泛应用于高密度电子元器件的散热，适用于各类军工及民用高密度传热。
进一步的，本发明毫米级微细通道的通道内壁上间隔加工有多个用于对冷却液进行扰流的凸起，凸起能够促进液体温度均匀，降低靠近壁面液体的温度，从而加大壁面与冷却液之间的温差，强化壁面和冷却液之间的传热。
附图说明
图1本发明的整体结构侧视剖面图；
图2本发明的整体结构俯视图；
图3本发明的整体结构S-S剖视图；
图4本发明毫米级微细通道采用环形凸起的结构示意图：
(a)纵剖视图；(b)M向视图；(c)A-A剖视图；(d)B-B剖视图；
图5本发明毫米级微细通道采用螺旋形凸起的结构示意图：
(a)纵剖视图；(b)N向视图；(c)C-C剖视图；(d)D-D剖视图；
图6本发明毫米级微细通道采用点状凸起的结构示意图：
(a)纵剖视图；(b)K向视图；(c)E-E剖视图；
附图中：1-电子元器件；2-盖板；3-液冷板本体；4-毫米级微细通道；5-进水道；6-回水道；7-接头；8-导热垫；9-焊缝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1-3，本发明在结构上包括加工有毫米级微细通道4的液冷板本体3，毫米级微细通道4为等间距均匀开设在液冷板本体3底面上的平行通道，毫米级微细通道4的口径为 0.2mm∽5mm，毫米级微细通道4的通道间隔≤2mm。液冷板本体3的底面通过盖板2进行封闭，液冷板本体3的上表面为电子元器件1的安装面，电子元器件1通过导热垫8安装在液冷板本体3的上表面。毫米级微细通道4通过接头7连接分别连接外部冷源的进水管和回水管，冷却液经进水管进入毫米级微细通道4并经回水管排出。液冷板本体3的底面上还开设有进水道5和回水道6，进水管连接进水道5，进水道5与所有毫米级微细通道4的一端连通，回水管连接回水道6，回水道6与所有毫米级微细通道4的另一端连通。
参见图4(a)-图4(d)，图5(a)-图5(d)以及图6(a)-图6(c)，本发明的液冷板本体3由铝板制成，盖板2焊接在液冷板本体3上，焊缝9能够实现封闭。
毫米级微细通道4的通道内壁上间隔加工有多个用于对冷却液进行扰流的凸起。凸起可选用设置在毫米级微细通道4内壁上的环形凸起、螺旋形凸起或者点状凸起中的任意一种。凸起的截面可选用三角形、梯形或者圆弧形中的任意一种，也可以是其它任意形状。毫米级微细通道4上凸起的间距与通道的当量直径之比≤50。
由于在壁面上加工了凸起，能够对冷却液的流动进行扰动，促进液体温度均匀，降低靠近壁面液体的温度，从而加大壁面与冷却液之间的温差，强化壁面和冷却液之间的传热。

Claims (10)

1.一种毫米级微细通道液冷板，其特征在于：包括加工有毫米级微细通道(4)的液冷板本体(3)，液冷板本体(3)的底面通过盖板(2)进行封闭，液冷板本体(3)的上表面为电子元器件(1)的安装面；所述的毫米级微细通道(4)通过接头(7)连接分别连接外部冷源的进水管和回水管，冷却液经进水管进入毫米级微细通道(4)并经回水管排出。
2.根据权利要求1所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述毫米级微细通道(4)为等间距均匀开设在液冷板本体(3)底面上的平行通道。
3.根据权利要求2所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述液冷板本体(3)的底面上还开设有进水道(5)和回水道(6)；所述的进水管连接进水道(5)，进水道(5)与所有毫米级微细通道(4)的一端连通，所述的回水管连接回水道(6)，回水道(6)与所有毫米级微细通道(4)的另一端连通。
4.根据权利要求2所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述毫米级微细通道(4)的口径为0.2mm∽5mm，毫米级微细通道(4)的通道间隔≤2mm。
5.根据权利要求1所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述毫米级微细通道(4)的通道内壁上间隔加工有多个用于对冷却液进行扰流的凸起。
6.根据权利要求5所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述凸起为设置在毫米级微细通道(4)内壁上的环形凸起、螺旋形凸起和点状凸起中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述凸起的截面选用三角形、梯形或者圆弧形中的任意一种。
8.根据权利要求5所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述毫米级微细通道(4)上凸起的间距与通道的当量直径之比≤50。
9.根据权利要求1所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述电子元器件(1)通过导热垫(8)安装在液冷板本体(3)的上表面。
10.根据权利要求1所述的毫米级微细通道液冷板，其特征在于：所述的液冷板本体(3)由铝板制成，液冷板本体(3)与盖板(2)之间通过焊接进行封闭。
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