CN112020629B - 用于冷却热源组件的至少两个不同的第一发热元件的流体基冷却装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于冷却热源组件(100)的至少两个不同的第一发热元件(110、111)的流体基冷却装置(10)。热源组件(100)与流体基冷却装置(10)热接触。流体基冷却装置(10)包括第一板(16)、散热器结构(18)和第二板(14)。第一板(16)构造成用于热接触热源组件(100)。散热器结构(18)布置在第一板(16)上或之中。第二板(14)构造成用于将冷却流体的流引导至散热器结构(18)。第二板(14)布置在散热器结构(18)上。散热器结构(18)包括至少两个散热器结构部分(20、21)，各自对应于至少两个不同的第一发热元件(110、111)中的相关联的一个。第二板(14)包括至少两个流体入口开口区域(26、27)，其中，每个流体入口开口区域(26、27)与至少两个散热器结构部分(20、21)的对应的散热器结构部分(20、21)相关联。

Description

用于冷却热源组件的至少两个不同的第一发热元件的流体基 冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却热源组件的至少两个不同的第一发热元件的流体基冷却装置（基于流体的冷却装置）。热源组件与流体基冷却装置热接触。流体基冷却装置包括第一板、散热器结构和第二板。第一板构造成用于热接触热源组件。散热器结构布置在第一板上。第二板构造成用于将冷却流体的流引导至散热器结构。第二板布置在散热器结构上。

背景技术

用于冷却电子装置的最新技术的流体热交换器包括：与发热元件热接触的第一板、具有流体入口开口的第二板、以及布置在第一和第二板之间并且包括多个鳍片的散热器结构。通常，第二板的流体入口开口在散热器结构的顶部布置成居中（或稍微偏离中心），以将冷却流体在散热器结构上散布。散热器结构包括机械加工成第一板的平行鳍片的布置。平行鳍片布置成在它们之间形成微通道，允许冷却流体在它们之间流动，使得热量可以从第一板传递到冷却流体。这种流体基冷却装置在US 8,746,330 B2和US 2017/0196116A1中公开。

US 2008/0264604 A1公开了一种用于从电子装置去除热量的冷却设备。该冷却设备包括歧管结构，该歧管结构具有在该歧管结构中交错的多个冷却剂入口通路和冷却剂出口通路。歧管结构还包括冷却剂入口增压室和冷却剂出口增压室，其中冷却流体沿第一方向从入口增压室穿过入口通路，并且冷却流体沿第二方向穿过出口通路去至出口增压室。第一方向和第二方向垂直于要冷却的表面。

WO 2004/042302 A2公开了一种流体冷却的通道式热交换器装置，其包括两个平直的联接的板和连接至该两个板的多个鳍片。这些板之一包括多个冷凝器通道，该多个冷凝器通道构造成接收、冷凝和冷却处于加热状态的冷却流体。

GB 2 402 465 A公开了一种分流热交换器，其包括圆柱形腔室的和传热装置，圆柱形腔室具有将加热流体连通至集管的入口，传热装置包括具有多个管的外壳。

当热源组件包括的多个不同的发热元件彼此在空间上分开时，已知的流体基冷却装置无法最佳地冷却此类包括多个不同的发热元件（例如两个或多个CPU或GPU管芯）的热源组件（例如CPU或GPU组件）。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷却热源组件的至少两个不同的第一发热元件的流体基冷却装置，允许对至少两个在空间上分开的第一发热元件的最佳冷却。

该目的通过具有权利要求1的特征的流体基冷却装置来解决。本发明的有利的扩充在从属权利要求中指出。

根据一个实施例，提供了一种用于冷却热源组件的至少两个不同的第一发热元件的流体基冷却装置。热源组件与流体基冷却装置热接触。流体基冷却装置包括第一板、散热器结构和第二板。第一板构造成用于热接触热源组件。散热器结构布置在第一板上或之中。第二板构造成用于将冷却流体的流引导至散热器结构。第二板布置在散热器结构上。散热器结构包括至少两个散热器结构部分，各自对应于至少两个不同的第一发热元件中的相关联的一个。第二板包括至少两个流体入口开口区域，其中，每个流体入口开口区域与至少两个散热器结构部分的对应的散热器结构部分相关联。

热源组件的其中布置至少两个第一发热元件的区域构成高热通量的区域，即，它们比热源组件的其余区域更快地升温。由于热源组件与第一板热接触，因此第一板将在与至少两个第一发热元件相关联的区域中更快地升温。至少两个散热器结构部分中的每一个与至少两个不同的第一发热元件中的至少一个相关联，例如，在至少一个发热元件的顶部布置在第一板上。为了最佳地冷却第一板并且由此冷却热源组件，冷却流体（冷却剂）通过至少两个流体入口开口区域而在散热器结构上散布。至少两个流体入口开口区域中的每一个与至少两个散热器结构部分中的对应的一个相关联，使得可以针对至少两个散热器结构部分中的每一个选择性地提供冷却流体。热量从至少两个散热器结构部分中的每一个传递到冷却流体，以使其升温，由此允许将热量专门从热源组件的区域（其中布置至少两个第一发热元件）转移出去。

因此，本发明允许对热源组件（诸如多管芯的CPU或GPU）的至少两个在空间上分开的第一发热元件进行最佳冷却。借助于本发明的流体基冷却装置，可以优化冷却流体通过流体基冷却装置的流动，由此实现最佳的冷却性能。

优选地，散热器结构包括在第一方向上平行延伸的多个鳍片。流体入口开口区域在垂直于第一方向的第二方向上纵向地延伸。这允许冷却流体在散热器结构中平均地散布，允许第一板的均匀冷却并且由此冷却热源组件的均匀冷却。

优选地，流体基冷却装置（包括第一板）为具有长侧部和短侧部的矩形形状。例如，流体基冷却装置（或第一板）的长侧部平行于第一方向（即平行于鳍片），而流体基冷却装置（或第一板）的短侧部平行于第二方向（即垂直于鳍片）。在这种情况下，具有矩形形状的热源组件的长侧部平行于第一方向，而具有矩形形状的热源组件的短侧部平行于第二方向。此外，流体基冷却装置（或第一板）的短侧部可以平行于第一方向（即平行于鳍片），而流体基冷却装置（或第一板）的长侧部可以平行于第二方向（即垂直于鳍片）。在这种情况下，具有矩形形状的热源组件的短侧部可以平行于第一方向，而具有矩形形状的热源组件的长侧部可以平行于第二方向。

如果散热器结构是例如不包含鳍片的高密度结构，则第一方向可以由流体基冷却装置（或第一板）的短侧部来限定，而不是由鳍片的（在长度方向上的）延伸来限定，而第二方向可以由流体基冷却装置（或第一板）的长侧部来限定。此外，在这种情况下，第一方向也可以由流体基冷却装置（或第一板）的长侧部来限定，而不是由鳍片的（在长度方向上的）延伸来限定，而第二方向也可以由流体基冷却装置（或第一板）的短侧部来限定。换句话说，可以相对于流体基冷却装置的短侧部或长侧部来限定包括流体入口开口区域的流体基冷却装置的构造，即，该构造可以旋转90°。

优选地，流体入口开口区域具有至少第一宽度，该第一宽度适合于至少两个第一发热元件中的一个或多个。这允许冷却流体在至少两个散热器结构部分上以不同的量散布，允许不同的量的冷却流体用于散热器结构的不同部分，并且由此用于第一板和热源组件。

优选地，流体入口开口区域具有第二宽度，第二宽度被设置成用于热源组件的第二发热元件或非发热元件中的一个或多个。

优选地，第一宽度大于第二宽度。

非发热元件，例如热源组件的结构元件，本身不会产发热量。然而，由于第一发热元件的存在，非发热元件在使用期间可能会升温并且也需要冷却。例如，第二发热元件是未被禁用的CPU管芯，但是有意地被设计为使得它们产生的热量少于主CPU管芯。

提供具有相对较小的第二宽度的流体入口开口区域允许冷却流体以相对较小的量散布到散热器结构的部分（即，与第二发热元件或非发热元件对应的那些部分），这些散热器结构的部分在使用期间不会如散热器结构的其它部分（即与第一发热元件对应的那些部分）升温得那么多。

例如，流体入口开口区域的具有第一宽度的第一流体入口开口区域和流体入口开口区域的具有第二宽度的第二流体入口开口区域与彼此在空间上分开或者与彼此连接。

有利的是当流体基冷却装置被构造成用于冷却热源组件的四个不同的第一发热元件时，并且当第二板包括对应于四个不同的第一发热元件的四个流体入口开口区域时。

优选地，流体基冷却装置构造成用于冷却第一对对角布置的第一发热元件和第二对对角布置的第二发热元件或非发热元件。第二板包括四个流体入口开口区域。四个流体入口开口区域中对应于第一对的第一发热元件的两个的宽度大于四个流体入口开口区域中对应于第二对的第二发热元件或非发热元件的另外两个的宽度。因此，与通过四个流体入口开口区域中对应于第二发热元件或非发热元件的另外两个相比，更多的冷却流体的量可以通过四个流体入口开口区域对应于第一发热元件的两个来提供。因此，可以进一步优化热源组件的冷却。

有利的是，散热器结构包括形成至少第一中间通道和/或第二中间通道的至少两个在空间上分开的散热器结构部分，至少第一中间通道和/或第二中间通道用于当冷却流体被加热之后从其转移冷却流体。

例如，散热器结构包括沿第一方向平行延伸的多个鳍片，并且第一中间通道沿垂直于第一方向的第二方向延伸。

例如，散热器结构包括沿第一方向平行延伸的多个鳍片，并且第二中间通道沿第一方向延伸。

替代地，至少两个散热器结构部分中的第一散热器结构部分和第二散热器结构部分彼此连接，在它们之间不形成中间通道。

优选地，流体基冷却装置包括布置在第一板和第二板上方的第三板。第一板、第二板和/或第三板包括至少一个冷却流体输入或输出通道。第三板用于提供用于待经由冷却流体输入通道或冷却流体输出通道引导至散热器结构的冷却流体的流体腔室，并且用于进一步优化冷却流体通过流体基冷却装置的流动。由此，可以进一步优化热源组件的冷却。

有利的是当第一板包括至少两个接触表面，至少两个接触表面从第一板突出，背离散热器结构，以用于热接触热源组件的热发散器的时候，以及当接触表面各自对应于至少两个不同的第一发热元件的时候。

优选地，第一板的接触表面在空间上分开，由此形成用于接收热界面材料（TIM）的至少一个中间通道。热界面材料（例如导热油脂）用于增加流体基冷却装置和热源组件之间的热接触。然而，如果流体基冷却装置和热源组件之间的接触表面太大，则难以平均地在接触表面上平均地散布热界面材料。因此，中间通道为多余的热界面材料扩散提供了空间。

例如，散热器结构包括多个鳍片和/或销针和/或由鳍片限定的微通道（腔体）。散热器结构可以是任何高密度结构，即具有多个突起的结构，突起的特征在于大的（最大化）表面积。此外，突起（例如，鳍片）可以具有不同的形状，诸如在纵向延伸的平行的或成角度的鳍片。

特别地，散热器结构可以包括鳍片或销针结构或具有不同的销针形式（例如椭圆形、滴状、NACA、圆形或正方形）的其它高密度冷却结构（例如，包括鳍片和销针的结构）。

热源组件可以是CPU或GPU组件。第一发热元件和/或第二发热元件例如是CPU或GPU管芯，分别包含多个CPU或GPU，或单个优选地高性能CPU或GPU。非发热元件可以是不起作用的或失效的半导体管芯或结构元件，例如支承散热器。优选地，第二发热元件构造成产生的热量比第一发热元件少。

优选地，第一板和/或散热器结构由具有高导热率的材料（例如铜、铝或它们的合金）制成。

例如，第一板、第二板和/或第三板借助于注塑成型或铣刨来制造。优选地，第一板、第二板和/或第三板是基本上板状的元件。第二板是流体引导元件，并且也可以称为“冲击板”。第二板也可以具有不同于板形的形状。

替代地，第一中间通道和/或第二中间通道可以在第二板中、或者在第二板和第三板中形成。在这种情况下，散热器结构的两个散热器结构部分可以与彼此连接而在它们之间不形成中间通道。借助于形成在第二板中、或者在第二板和第三板中的第一中间通道和/或第二中间通道，已经在流过散热器结构时被加热的冷却流体此后可以从那里转移。换句话说，加热的冷却流体还可以经由在（连续）散热器结构上方形成第二板中、或者在第二板和第三板中的中间通道离开流体基冷却装置。

在第一中间通道和/或第二中间通道形成在第二板中、或者在第二板和第三板中的情况下，第二板的两个流体入口开口区域可以与彼此连接。例如，流体入口开口区域可以是平直或弯曲的形状，并且可以一起形成“X”的形状（例如，X形或类似形状）。

优选地，在截面图中，流体基冷却装置包括第二板的两个流体入口开口区域和一个中间通道（例如，在第二板中、或者在第二板和第三板中形成的第一中间通道和/或第二中间通道中的一个，或者由两个在空间上分开的散热器结构部分形成的第一中间通道和/或第二中间通道中的一个），该一个中间通道优选居中地在两个流体入口开口区域之间布置。

优选地，散热器结构和第一板整体地形成，即，散热器结构可以是第一板的一部分，或者散热器结构和第一板可以是流体基冷却装置的两个分离的元件。例如，散热器结构可以布置在第一板中（例如，在第一板的凹入的内表面上），或者散热器结构可以布置在第一板上（例如，在第一板的上表面上）。

附图说明

本发明的其它特征和优点由以下说明得出，其根据实施例并且结合所附的示意图更详细地解释了本发明：

图1示出了根据第一实施例的流体基冷却装置的俯视立体图，其具有第一板和第二板，该第二板具有两个在长度方向上的连续的流体入口开口区域；

图2示出了根据第一实施例的流体基冷却装置的立体截面图；

图3示出了根据第一实施例的流体基冷却装置的俯视图；

图4示出了根据第二实施例的流体基冷却装置的俯视立体图，其中第二板具有宽度变化的两个在长度方向上的连续的流体入口开口区域；

图5示出了根据第二实施例的流体基冷却装置的立体截面图；

图6示出了根据第二实施例的流体基冷却装置的俯视图；

图7示出了根据第三实施例的流体基冷却装置的俯视立体图，其中第二板具有四个在长度方向上且在空间上分开的流体入口开口区域；

图8示出了根据第三实施例的流体基冷却装置的俯视图；

图9示出了根据第四实施例的流体基冷却装置的俯视立体图，其中第二板具有四个在长度方向上且在空间上分开的流体入口开口区域，并且四个流体入口开口区域中的两个的宽度与其余两个流体入口开口区域不同；

图10示出了根据第四实施例的流体基冷却装置的俯视图；

图11a示出了根据第五实施例的流体基冷却装置的俯视图，其中第二板具有两个冷却剂排空开口；

图11b示出了根据第六实施例的流体基冷却装置的俯视图，其中第二板具有两个冷却剂排空开口；

图12示出了根据第五实施例和第六实施例的流体基冷却装置的第三板的仰视图；

图13示出了根据第七实施例的流体基冷却装置的俯视图，其具有四个冷却剂排空开口；

图14示出了根据第七实施例的流体基冷却装置的第三板的仰视图；

图15示出了根据第一实施例至第七实施例的流体基冷却装置的第一板的仰视立体图；

图16示出了根据现有技术的流体基冷却装置的俯视立体图；以及

图17示出了根据现有技术的流体基冷却装置的第一板的仰视立体图。

具体实施方式

图1至图3示出了根据第一实施例的流体基冷却装置10a，其具有第一板16和第二板14a，该第二板具有两个在长度方向上的连续的（并且恒定宽度的）流体入口开口区域26a、27a。

图1示出了根据第一实施例的流体基冷却装置10a的俯视立体图。图1还示出了具有对应于第一方向的x轴、对应于第二方向的y轴、以及对应于第三方向的z轴的坐标系12。流体基冷却装置10a布置在热源组件100a（例如CPU组件）的顶部，其将在稍后结合图2和图3更详细地描述。流体基冷却装置10a还包括布置在第二板14a和第一板16之间的散热器结构18。

第一板16由具有高导热率的材料（例如铝合金）制成，并且与热源组件100a热接触。第一板16将由热源组件100a产生的热量传导至布置在第一板16顶部的散热器结构18。第一板16将在稍后结合图15更详细地描述。

散热器结构18具有第一散热器结构部分20a、第二散热器结构部分21a和单个中间通道24，该单个中间通道沿y轴方向延伸并且布置在第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a之间。第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a包括沿x轴方向延伸的平行鳍片的布置，每个鳍片由具有高导热率的材料（例如铝合金）制成。平行鳍片布置成在它们之间形成微通道，允许冷却流体（冷却剂）在它们之间流动，使得热量可以从第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a传递到冷却流体。

第二板14a具有形成为沿各自y轴延伸的细长开口的第一流体入口开口区域26a和第二流体入口开口区域27a。第一流体入口开口区域26a布置在第一散热器结构部分20a的顶部的中心。第二流体入口开口区域27a布置在第二散热器结构部分21a的顶部的中心。第一流体入口开口区域26a和第二流体入口开口区域27a将从流体基冷却装置10a的顶部流入到其中的冷却流体分别在由第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a的平行鳍片形成的微通道之间平均地散布。

图2示出了根据第一实施例的流体基冷却装置10a和热源组件100a的立体截面图。沿着沿x轴和z轴延伸的切割平面来切割流体基冷却装置10a和热源组件100a。

根据第一实施例，热源组件100a包括以网格状布置的四个发热元件110a至113a（例如各自布置在印刷电路板（PCB）上的、各自包括多个CPU的四个CPU管芯，其中两个在图2中示出）和热发散器102。热发散器102布置在发热元件110a至113a与第一板16之间。热发散器102由具有高导热率的材料（例如铝合金）制成，并且与四个发热元件110a至113a以及第一板16热接触。一层热界面材料104（例如导热油脂）被布置在第一板16和热发散器102之间。热界面材料（TIM）层104可改善第一板16和热发散器102之间的热接触。

图3示出了根据第一实施例的流体基冷却装置10a的俯视图。在图3中透视地显示第二板14a、第一板16、散热器结构18和热发散器102，以示出流体基冷却装置10a的关于热源组件100a的部件的空间布置。另外，显示箭头P1a至P6a以示出冷却流体通过流体基冷却装置10a的流动。

如图3中可见，第一散热器结构部分20a布置在第一发热元件110a和第三发热元件112a的顶部。 第二散热器结构部分21a布置在第二发热元件111a和第四发热元件113a的顶部。

在操作中，冷的冷却流体沿（或逆着）y轴方向（即，从图3中的左侧（或右侧））流过流体基冷却装置10a，并且由实线箭头P1a表示。如实心箭头P2a表示，冷的冷却流体在第二板14a上散布。在穿过第一流体入口开口区域26a和第二流体入口开口区域27a之后，冷的冷却剂流体在分别由第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a的平行鳍片形成的微通道之间平均地散布。热量从第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a传递到冷的冷却流体。现在热的（即，加热的）冷却流体的一部分离开第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a，并且流入到单个中间通道24中，如短虚线箭头P3a表示。现在热的（即，加热的）冷却流体的其余部分离开第一散热器结构部分20a和第二散热器结构部分21a，并且流入到腔体54中，如短虚线箭头P4a表示，所述腔体包围散热器结构18和第二板14a。热的冷却流体沿（或逆着）y轴方向、即朝着图3中的左侧（或右侧），经由单个中间通道24和腔体54离开流体基冷却装置10a，如长虚线箭头P5a、P6a表示。

图4至图6示出了根据第二实施例的流体基冷却装置10b，其中第二板14b具有宽度变化的两个在长度方向上的连续的流体入口开口区域。

图4示出了根据第二实施例的流体基冷却装置10b的俯视立体图。流体基冷却装置10b布置在热源组件100b（例如CPU组件）的顶部，其将稍后结合图5和图6更详细地描述。

图4至图6中所示的根据第二实施例的流体基冷却装置10b与图1至图3中所示的根据第一实施例的流体基冷却装置10a的不同之处在于：具有第三（恒定宽度）流体入口开口区域28b和第四（恒定宽度）流体入口开口区域29b。此外，图4至图6中所示的根据第二实施例的流体基冷却装置10b与图1至图3中所示的根据第一实施例的流体基冷却装置10a的进一步不同之处在于：具有第三散热结构部分22b和第四散热器结构部分23b。

第一（恒定宽度）流体入口开口区域26b和第二（恒定宽度）流体入口开口区域27b的宽度大于第三（恒定宽度）流体入口开口区域28b和第四（恒定宽度）流体入口开口区域29b。第一流体入口开口区域26b和第三流体入口开口区域28b与彼此连接，形成第一两个宽度变化的在长度方向上的连续流体入口开口区域。第二流体入口开口区域27b和第四流体入口开口区域29b与彼此连接，形成第二两个具有宽度变化的在长度方向上的连续流体入口开口区域。第一流体入口开口区域26b与第二流体入口开口区域27b对角地布置。第三流体入口开口区域28b与第四流体入口开口区域29b对角地布置。

图5示出了根据第二实施例的流体基冷却装置10b和热源组件100b的立体截面图。沿着沿x轴和z轴延伸的切割平面来切割流体基冷却装置10b和热源组件100b。

根据第二实施例，热源组件100b包括两个发热元件110b和113b以及两个非发热元件114b和115b，发热元件例如各自包括多个CPU的两个CPU管芯，非发热元件例如为用作支承热发散器102的纯结构元件的两个非功能半导体管芯。

图6示出了根据第二实施例的流体基冷却装置10b的俯视图。在图6中透视地示出了第二板14b、第一板16、散热器结构18和热发散器102，以示出流体基冷却装置10b的关于热源组件100b的部件的空间布置。另外，显示箭头P1b至P7b以示出冷却流体通过流体基冷却装置10b的流动。

如图6中可见，第一流体入口开口区域26b布置在第一散热器结构部分20b的顶部。第二流体入口开口区域27b布置在第二散热器结构部分21b的顶部。第三流体入口开口区域28b布置在第三散热器结构部分22b的顶部。第四流体入口开口区域29b布置在第四散热器结构部分23b的顶部。第一散热器结构部分20b和第二散热器结构部分23b布置在两个发热元件110b、113b的顶部。第三散热器结构部分22b和第四散热器结构部分23b布置在两个非发热元件114b、115b的顶部。

冷的冷却流体从y轴方向（即，从图6中的左侧）流过流体基冷却装置10b，并且由实线箭头P1b表示。如实心箭头P2b、P3b表示，冷的冷却流体在第二板14b上散布。由于第一流体入口开口区域26b和第二流体入口开口区域27b的宽度大于第三流体入口开口区域28b和第四流体入口开口区域29b的宽度，因此，与穿过第三流体入口开口区域28b和第四流体入口开口区域29b相比，更多的冷的冷却流体穿过第一流体入口开口区域26b和第二流体入口开口区域27b。由此，与在第三散热器结构部分22b和第四散热器结构部分23b上相比，更多的冷的冷却流体在第一散热器结构部分20b和第二散热器结构部分21b上散布。热量从散热器结构部分20b、21b、22b、23b传递到冷的冷却流体。现在热的（即，加热的）冷却流体的一部分离开散热器结构部分20b、21b、22b、23b进入到单个中间通道24中，如短虚线箭头P4b表示。现在热的（即，加热的）冷却流体的其余部分离开散热器结构部分20b、21b、22b、23b进入到腔体54中，如短虚线箭头P5b表示。热的冷却流体沿y轴方向、即朝着图6的左侧（或右侧），经由第一中间通道24和腔体54离开流体基冷却装置10b，如长虚线箭头P6b、P7b表示。

图7和图8示出了根据第三实施例的流体基冷却装置10c，其中第二板14c具有各自宽度相同的四个（恒定宽度）流体入口开口区域26c、27c、28c、29c。流体基冷却装置10c布置在与图1中所示的热源组件100a相同的热源组件100c的顶部。

图7和图8中所示的根据第三实施例的流体基冷却装置10c与图1至图3中所示的根据第一实施例的流体基冷却装置10a的不同之处在于：具有第三（恒定宽度的）流体入口开口区域28c和第四（恒定宽度的）流体入口开口区域29c，并且具有第三散热器结构部分22c和第四散热器结构部分23c，并且具有第二中间通道25。

散热器结构部分20c、21c、22c、23c与彼此在空间上分开，在它们之间形成第一中间通道24和第二中间通道25。第二中间通道25在x轴方向上延伸，即垂直于第一中间通道24。

图8示出了根据第三实施例的流体基冷却装置10c的俯视图。在图8中透视地示出了第二板14c、第一板16、散热器结构18和热发散器102，以示出流体基冷却装置10c的关于热源组件100c的部件的空间布置。另外，显示箭头P1c至P7c以示出冷却流体通过流体基冷却装置10c的流动。

如图8中所示，第一流体入口开口区域至第四流体入口开口区域26c、27c、28c、29c分别布置在第一散热器结构部分至第四散热器结构部分20c、21c、22c、23c的顶部。第一散热结构部分至第四散热结构部分20c、21c、22c、23c分别布置在第一发热元件至第四发热元件110c、111c、112c、113c的顶部。

冷的冷却流体从y轴方向（即，从图8中的左侧）流过流体基冷却装置10c，并且由实线箭头P1c表示。如实心箭头P2a表示，冷的冷却流体在第二板14a上散布。在穿过第一流体入口开口区域至第四流体入口开口区域26c、27c、28c、29c之后，冷的冷却剂流体在分别由第一散热器结构部分至第四散热器结构部分20c、21c、22c、23c的平行鳍片形成的微通道之间平均地散布。热量从散热器结构部分20c、21c、22c、23c传递到冷的冷却流体。现在热的（即，加热的）冷却流体的一部分离开散热器结构部分20c、21c、22c、23c进入到第一中间通道24中，如短虚线箭头P3c表示。热的冷却流体的一部分可以离开第一中间通道24进入第二中间通道25，如长虚线箭头P7c表示。热的冷却流体离开第二中间通道25进入到腔体54中。现在热的（即，加热的）冷却流体的其余的A部分离开散热器结构部分20c、21c、22c、23c进入到腔体54中，如短虚线箭头P4c表示。热的冷却流体沿y轴方向、即朝着图8的左侧，经由第一中间通道24和腔体54离开流体基冷却装置10c，如长虚线箭头P6c表示。

图9和图10示出了根据第四实施例的流体基冷却装置10d，其中第二板14d具有四个不同的（恒定宽度）流体入口开口区域26d、27d、28d、29d，其中四个流体入口开口区域中的两个26d、27d的宽度与其余两个流体入口开口区域28d、29d不同。流体基冷却装置10d布置在与图4中所示的热源组件100b相同的热源组件100d的顶部。

图9中所示的根据第四实施例的流体基冷却装置10d与图7和图8中所示的根据第三实施例的流体基冷却装置10c的不同之处在于：第一流体入口开口区域26d和第二流体入口开口区域27d具有的宽度大于第三流体入口开口区域28d和第四流体入口开口区域29d的宽度。

图10示出了根据第四实施例的流体基冷却装置10d的俯视图。在图10中透视地示出了第二板14d、第一板16、散热器结构18和热发散器102，以示出流体基冷却装置10d的关于热源组件100d的部件的空间布置。另外，显示箭头P1d至P7d以示出冷却流体通过流体基冷却装置10d的流动。

如图10中可见，第一流体入口开口区域26d布置在第一散热器结构部分20d的顶部。第二流体入口开口区域27d布置在第二散热器结构部分21d的顶部。第三流体入口开口区域28d布置在第三散热器结构部分22d的顶部。第四流体入口开口区域29d布置在第二散热器结构部分23d的顶部。第一散热器结构部分26d和第二散热器结构部分27d布置在两个发热元件110d、113d的顶部。第三散热器结构部分22d和第四散热器结构部分23d布置在两个非发热元件114d、115d的顶部。

冷的冷却流体从y轴方向（即，从图10中的左侧）流过流体基冷却装置10d，并且由实线箭头P1d表示。如实心箭头P2d、P3d表示，冷的冷却流体在第二板14d上散布。由于第一流体入口开口区域26d和第二流体入口开口区域27d的宽度大于第三流体入口开口区域28d和第四流体入口开口区域29d的宽度，因此，与穿过第三流体入口开口区域28d和第四流体入口开口区域29d相比，更多的冷的冷却流体穿过第一流体入口开口区域26d和第二流体入口开口区域27d。由此，与在第三散热器结构部分22d和第四散热器结构部分23d上相比，更多的冷的冷却流体在第一散热器结构部分20d和第二散热器结构部分21d上散布。热量从散热器结构部分20d、21d、22d、23d传递到冷的冷却流体。现在热的（即，加热的）冷却流体的一部分离开散热器结构部分20d、21d、22d、23d进入到第一中间通道24中，如短虚线箭头P5d表示。热的冷却流体的一部分可以离开第一中间通道24进入第二中间通道25，如长虚线箭头P8d表示。热的冷却流体离开第二中间通道25进入到腔体54中。现在热的（即，加热的）冷却流体的其余部分离开散热器结构部分20d、21d、22d、23d进入到腔体54中，如短虚线箭头P5d表示。热的冷却流体沿y轴方向、即朝图6的左侧，经由第一中间通道24和腔体54离开流体基冷却装置10d，如长虚线箭头P6d、P7d表示。

图11a示出了根据第五实施例的流体基冷却装置10e的俯视图，其中第二板14e具有两个冷却剂排空开口34e、35e。图11a中所示的根据第五实施例的流体基冷却装置10e与图1至图3中所示的根据第一实施例的流体基冷却装置10a的不同之处在于：具有两个冷却剂排空开口34e、35e，热的冷却剂流体可以沿z轴方向通过该两个冷却剂排空开口离开第一散热器结构部分20e和第二散热器结构部分21e且进入到图12中所示的第三板50e的腔体54中。

图11b示出了根据第六实施例的流体基冷却装置10f的俯视图，其中第二板14f具有两个冷却剂排空开口34f、35f。图11b中所示的根据第六实施例的流体基冷却装置10f与图4至图6中所示的根据第二实施例的流体基冷却装置10b的不同之处在于：具有两个冷却剂排空开口34f、35f，热的冷却剂流体可以沿z轴方向通过该两个冷却剂排空开口离开第一散热器结构部分至第四散热器结构部分20f、21f、22f、23f且进入到图12中所示的第三板50e的腔体54中。

图12示出了根据第五实施例和第六实施例的流体基冷却装置10e、10f的第三板50e的仰视图。第三板50e包括冷却流体入口开口区域52、冷却流体出口开口53、腔体54和冷却流体输入通道60。

腔体54包括如下的第一冷却流体输出通道56和第二冷却流体输出通道57，即，用于将图11a和11b中所示的第二板14e、14f的第一冷却剂排空开口34e、34f和第二冷却剂排空开口35e、35f的冷却流体输送至冷却流体出口开口53。冷却流体输入通道60将冷却流体从冷却流体入口开口区域52输送至图11a和11b中所示的第二板14e、14f的流体入口开口区域26e、27e、26f、27f、28f、29f。

图13示出了根据第七实施例的流体基冷却装置10g的俯视图，其中第二板14g具有四个冷却剂排空开口34g、35g、36g、37g。图13中所示的根据第七实施例的流体基冷却装置10g与图7和图8中所示的根据第三实施例的流体基冷却装置10c的不同之处在于：具有四个冷却剂排空开口34g、35g、36g、37g，热的冷却剂流体可以沿z轴方向通过该四个冷却剂排空开口离开第一散热器结构部分至第四散热器结构部分20g、21g、22g、23g且进入到图14中所示的第三板50g的腔体54中。

图14示出了根据第七实施例的流体基冷却装置10g的第三板50g的仰视图。图14中所示的根据第七实施例的第三板50g与图12中所示的根据第五实施例和第六实施例的第三板50e的不同之处在于：具有如下的第三冷却流体输出通道58和第四冷却流体输出通道59，即，用于将冷却流体从图13中所示的第二板14g的第三冷却剂排空开口36g和第四冷却剂排空开口37g输送至冷却流体出口开口53。

图15示出了根据第一实施例至第七实施例的流体基冷却装置10的第一板16的仰视立体图。第一板16具有四个接触表面62、63、64、65，该四个接触表面从第一板16向下突出，即沿z轴的相反方向突出。四个接触表面62、63、64、65在空间上分开，使得用于接收热界面材料（TIM）的第一中间通道66和第二中间通道67在它们之间形成。用于接收TIM的第一中间通道66和第二中间通道67分别在y轴和x轴方向上延伸。在使用期间，四个接触表面62、63、64、65与热源组件100的热发散器102机械地且热地接触。

图16示出了根据现有技术的流体基冷却装置10x的俯视立体图。流体基冷却装置10x包括第一板16x、第二板14x和布置在第二板14x与第一板16x之间的散热器结构18x。散热器结构18x包括被加工成沿x轴方向延伸到第一板16x中的平行鳍片的布置。平行鳍片布置成在它们之间形成微通道，允许冷却流体在它们之间流动，使得热量可以从第一板16x传递到冷却流体。

根据现有技术，第二板14x具有作为沿x轴延伸的细长开口的流体入口开口26x。流体入口开口26x布置成在散热器结构18x的顶部居中，以使从流体基冷却装置10x的顶部流入到该散热器结构中的冷却流体（由箭头P1x表示）在微通道之间平均地散布。热量从散热器结构18x传递到冷却流体。现在热的（即，加热的）冷却流体沿着x轴方向并且沿着与x轴方向反向离开散热器结构部分18x，如箭头P2x表示。热的冷却流体在x轴方向上（即，朝着图16中的左侧）离开流体基冷却装置10x，如箭头P3x表示。

图17示出了根据现有技术的流体基冷却装置10x的第一板16x的仰视立体图。第一板16x具有从第一板16x向下（即，沿z轴的相反方向）突出的接触表面62x。

附图标记列表：

10 流体基冷却装置

12 坐标系

14、16、50 板

18 散热器结构

20、21、22、23 散热器结构部分

24、25、66、67 中间通道

26、27、28、29 流体入口开口区域

52 冷却流体入口开口区域

53 冷却流体出口开口

54 腔体

56、57、58、59 冷却流体输出通道

60 冷却流体输入通道

62、63、64、65 接触表面

100 热源组件

102 热发散器

110、111、112、113 发热元件

114、115 非发热元件

Claims (15)

1.一种用于冷却热源组件(100)的至少两个不同的第一发热元件的流体基冷却装置(10)，所述热源组件(100)与所述流体基冷却装置(10)热接触，所述流体基冷却装置(10)包括：

第一板(16)，所述第一板(16)用于热接触所述热源组件(100)；

散热器结构(18)，其中所述散热器结构(18)布置在所述第一板(16)上或之中；以及

第二板(14)，所述第二板(14)用于将冷却流体的流引导至所述散热器结构(18)，其中，所述第二板(14)布置在所述散热器结构(18)上；

其特征在于，所述散热器结构(18)包括至少两个散热器结构部分(20、21)，各自对应于所述至少两个不同的第一发热元件中的相关联的一个，并且其中，所述第二板(14)包括至少两个流体入口开口区域，其中每个所述流体入口开口区域与所述至少两个散热器结构部分的对应的散热器结构部分相关联。

2.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述散热器结构(18)包括沿第一方向平行延伸的多个鳍片，并且其中，所述流体入口开口区域沿垂直于所述第一方向的第二方向纵向地延伸。

3.根据权利要求1或2所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体入口开口区域具有至少第一宽度，所述第一宽度适合于所述至少两个第一发热元件的一个或多个。

4.根据权利要求3所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体入口开口区域具有第二宽度，所述第二宽度被设置成用于所述热源组件(100)的第二发热元件或非发热元件中的一个或多个。

5.根据权利要求4所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述第一宽度大于所述第二宽度。

6.根据权利要求4或5所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体入口开口区域的具有所述第一宽度的第一流体入口开口区域(26)和所述流体入口开口区域的具有所述第二宽度的第二流体入口开口区域(28)与彼此在空间上分开或者与彼此连接。

7.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体基冷却装置(10)被构造成用于冷却所述热源组件(100)的四个不同的第一发热元件，并且其中，所述第二板(14)包括对应于所述四个不同的第一发热元件的四个流体入口开口区域。

8.根据权利要求7所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体基冷却装置(10)被构造成用于冷却第一对对角布置的第一发热元件和第二对对角布置的第二发热元件或非发热元件，其中，所述第二板(14)包括四个流体入口开口区域，并且其中，所述四个流体入口开口区域中的对应于所述第一对的第一发热元件的两个流体入口开口区域的宽度大于所述四个流体入口开口区域中的对应于所述第二对的第二发热元件或非发热元件的另外两个流体入口开口区域的宽度。

9.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述散热器结构(18)包括形成至少第一中间通道(24)和/或第二中间通道(25)的至少两个在空间上分开的散热器结构部分，所述至少第一中间通道(24)和/或第二中间通道(25)用于当冷却流体被加热后从所述至少第一中间通道(24)和/或第二中间通道(25)转移所述冷却流体。

10.根据权利要求9所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述散热器结构(18)包括沿第一方向平行延伸的多个鳍片，并且其中，所述第一中间通道(24)沿垂直于第一方向的第二方向延伸。

11.根据权利要求9所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述散热器结构(18)包括沿第一方向平行延伸的多个鳍片，并且其中，所述第二中间通道(25)沿所述第一方向延伸。

12.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述流体基冷却装置(10)包括布置在所述第一板(16)和所述第二板(14)上方的第三板(50)，并且其中，所述第一板(16)、所述第二板(14)和/或所述第三板(50)包括至少一个冷却流体输入通道或冷却流体输出通道。

13.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述第一板(16)包括至少两个接触表面，至少两个所述接触表面从所述第一板(16)突出，背离所述散热器结构(18)，以用于热接触所述热源组件(100)的热发散器(102)，并且其中，所述接触表面各自对应于至少两个不同的第一发热元件。

14.根据权利要求13所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述第一板(16)的接触表面在空间上分开，由此形成用于接收热界面材料(TIM)的至少一个中间通道(66)。

15.根据权利要求1所述的流体基冷却装置，其特征在于，所述散热器结构(18)包括多个鳍片和销针和由所述鳍片限定的微通道。

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