CN112654217A - 一种闭-开式渐扩微通道液冷板 - Google Patents
一种闭-开式渐扩微通道液冷板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112654217A CN112654217A CN202011531329.2A CN202011531329A CN112654217A CN 112654217 A CN112654217 A CN 112654217A CN 202011531329 A CN202011531329 A CN 202011531329A CN 112654217 A CN112654217 A CN 112654217A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- microchannel
- micro
- channel
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本申请提供了一种闭‑开式渐扩微通道液冷板,涉及电子元件散热技术领域。包括:盖板、环形挡板、微通道肋板,以及位于环形挡板内的阶梯形微通道配合板、出水分流板;具体通过在微通道肋板上以其圆心为轴周向排列多个肋片的方式,在微通道肋板上端均匀设置了多个径向膨胀的微通道;结合注入渐扩微通道液冷板的冷却水从微通道肋板的圆心流入各个微通道,极大的缩短了微通道的长度,降低了沿微通道流动的冷却水的温差;径向膨胀的微通道利于通道内气泡的脱离和排出,并且该径向膨胀的微通道的后半部分利用阶梯形微通道配合板形成的开式微通道结构相互连通,解决了微通道易堵塞的问题,保证换热面的温度均匀性。
Description
技术领域
本申请涉及电子元件散热技术领域,特别是涉及一种闭-开式渐扩微通道液冷板。
背景技术
近年来,随着信息产业的迅速发展,晶体管集成度大大提高,现有的电子器件向着更小、更高速、更大功率密度方向发展。然而电子器件的功率密度增大、运算速度增加、体积减小都会造成电子器件受热面的热流密度过大,现有的散热器难以满足如此高热流密度的散热需求。
目前,对大功率电子元器件或大规模集成电路的冷却方式主要有两种:一种是基于散热翅片的强制风冷技术,这种技术的主要缺陷是产生附加风扇的功耗,还会产生噪声,而且翅片的面积比较大,体积大,造成材料浪费严重,散热效率不高。另外一种是基于泵驱动的液冷方式,比如微通道冷却方式,微通道冷却方式所使用的散热器的内部结构影响其散热效率,常规微通道冷却方式所使用的散热器的内部结构会导致两个严重的问题,一是冷媒进出常规微通道的压降大,二是冷媒流体沿微通道方向温度分布不均匀,上述两个问题容易造成电子设备运行的稳定性和可靠性问题。因此电子元器件的散热问题已经成为制约相关产业发展的瓶颈。
发明内容
本申请实施例提供一种闭-开式渐扩微通道液冷板,通过在微通道肋板上以其圆心为轴周向排列多个肋片的方式,在微通道肋板上端设置了多个径向膨胀的微通道,结合注入渐扩微通道液冷板的冷却水从微通道肋板的圆心流入各个微通道,极大的缩短了微通道的长度,降低了沿微通道流动的冷却水的温差,进而保证换热面的温度均匀性;同时,径向膨胀的微通道利于通道内气泡的排出,并且该径向膨胀的微通道的后半部分相互连通,解决了微通道易堵塞的问题,进一步保证换热面的温度均匀性。
渐扩微通道液冷板包括:自上而下依次连接的盖板、环形挡板以及微通道肋板;
所述盖板上设置有冷却水入口和冷却水出口;
所述微通道肋板的上端设置有多个微通道;多个所述微通道的第一开口均与所述冷却水入口连通,多个所述微通道的第二开口均与所述冷却水出口连通;其中,所述第一开口朝向所述微通道肋板的圆心,所述第二开口朝向所述微通道肋板外壁;
冷却水通过所述冷却水入口流入所述第一开口,并在流经所述微通道后,依次通过所述第二开口、所述冷却水出口流出,以对连接所述微通道肋板的集成晶体管进行冷却。
可选地,所述环形挡板内设置有微通道配合板和出水分流板;所述微通道配合板覆盖所述微通道肋板,所述出水分流板覆盖所述微通道配合板;
所述微通道配合板的中部设置有螺纹柱,所述螺纹柱的中心开有贯穿所述螺纹柱本体的第一螺纹孔;
所述出水分流板的中心开有贯穿所述出水分流板本体的第二螺纹孔;所述第二螺纹孔分别与所述冷却水入口和所述第一螺纹孔连通;
多个所述微通道的第一开口所在曲面围成冷却水入口区域,所述冷却水入口区域与所述第一螺纹孔连通。
可选地,所述微通道肋板为圆形;
所述微通道肋板的上端设置有多个肋片,多个所述肋片以所述微通道肋板的圆心为中心点向四周散射分布,在所述微通道肋板上端形成多个所述微通道。
可选地,所述出水分流板的下板面设置有第三螺纹孔,所述第三螺纹孔与所述螺纹柱匹配,以在所述出水分流板的下板面连接所述微通道配合板的上板面时,密封所述出水分流板与所述微通道配合板之间的缝隙。
可选地,所述出水分流板、所述环形挡板以及所述微通道配合板之间形成腔室;
所述出水分流板的上板面设置有弧形凹槽,所述弧形凹槽的内凹弧侧中空,以使所述弧形凹槽与所述腔室连通;所述弧形凹槽与所述冷却水出口连通;
多个所述微通道的第二开口所在曲面与所述环形挡板外壁之间形成所述第一环形流道,所述微通道配合板的外径小于所述环形挡板的内径,以使所述第一环形流道与所述腔室连通。
可选地,所述微通道配合板的下板面设置有圆形凸台,所述圆形凸台与所述微通道配合板同轴,所述圆形凸台的直径小于多个所述微通道的第二开口所在曲面的直径;
当所述微通道配合板与所述微通道肋板连接时,多个所述微通道未被所述圆形凸台覆盖的部分与所述微通道的第二开口所在曲面之间形成第二环形流道,所述第二环形流道与多个所述微通道相互连通。
可选地,所述冷却水入口区域的中心设置有第一凸台,所述第一凸台用于引导冷却水自所述第一开口流入所述微通道。
可选地,出水分流板的中部设置有第二凸台,所述第二凸台为环形,其内径与所述螺纹柱的外径相等。
可选地,所述出水分流板与所述微通道配合板之间设置有第一环形垫片;所述第一环形垫片的内径大于所述第二凸台的外径。
可选地,所述微通道肋板和所述微通道配合板之间设置有第二环形垫片,所述第二环形垫片的内径与所述第一环形流道的外径相同。
本申请提出的渐扩微通道液冷板包括盖板、环形挡板、出水分流板、微通道配合板以及微通道肋板,其中微通道肋板连接待冷却的集成晶体管。在微通道肋板上端多个肋片,并且多个肋片以微通道肋板的圆心为中心点向四周散射分布,结合圆形微通道肋板自身结构的优势,在微通道肋板上端形成了径向膨胀的微通道,冷却水流入微通道后,发生过冷沸腾,高效吸收集成晶体管散发的热量,实现对集成晶体管的高效冷却,同时因过冷沸腾生产的气泡在不平衡表面张力的作用下,排出微通道,解决了个别微通道中因气泡过大发生的堵塞问题。同时,结合圆形微通道肋板和微通道分布的特点,以及环形挡板、出水分流板、微通道配合板之间的配合关系,实现了直接将冷却水注入微通道肋板中心,流经微通道的冷却水流入微通道肋板边缘的第一环形流道,使得冷却水在微通道肋板的换热时间缩短,进而使微通道中冷却水的温差和压降均减小。
另外,通过在微通道配合板的下板面设置圆形形凸台,结合微通道配合板与微通道肋板的连接配合关系,在微通道后半部分上方形成了第二环形流道,第二环形流道增加了微通道后半部分的高度,并实现了各个微通道的相互连通。冷却水发生过冷沸腾后产生的气泡在微通道中运动并不断变大,增加了高度的微通道使得气泡堵塞微通道的风险降低。即使气泡堵塞某个微通道,该微通道的压力升高,在压差的作用下,气泡沿第二环形流道移动并排出,进而解决了由气泡堵塞部分微通道导致的微通道肋板局部温度过高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中闭-开式渐扩微通道液冷板的爆炸图;
图2是本申请实施例中盖板的结构示意图;
图3是微通道肋板的结构示意图;
图4是本申请实施例中微通道配合板上板面的结构示意图;
图5是本申请实施例中出水分流板上板面的结构示意图;
图6是本申请实施例中微通道配合板的主视图;
图7是本申请实施例中出水分流板下板面的结构示意图。
附图标记:1、盖板;11、第一螺孔;12、第一螺栓;13、冷却水入口;14、冷却水出口;15、冷却水入口管;16、冷却水出口管;2、环形挡板;21、第二螺孔;22、凸缘;3、微通道肋板;31、第三螺孔;32、第二螺栓;33、微通道;34、第一开口;35、第二开口;36、肋片;37、冷却水入口区域;38、第一凸台;39、第一环形流道;4、微通道配合板;41、螺纹柱;42、第一螺纹孔;43、圆形凸台;44、第二环形流道;45、第二凸台;5、出水分流板;51、第二螺纹孔;52、第三螺纹孔;52、弧形凹槽;6、第一环形垫片;7、第二环形垫片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1是本申请实施例中闭-开式渐扩微通道液冷板的爆炸图,参考图1。渐扩微通道液冷板包括:自上而下依次连接的盖板1、环形挡板2以及微通道肋板3;环形挡板2内还设置有微通道配合板4和出水分流板5;微通道配合板4覆盖微通道肋板3,出水分流板5覆盖微通道配合板4,出水分流板5的上板面连接盖板1的下板面。
盖板1开有多个第一螺孔11,环形挡板2上开有多个第二螺孔21,第一螺孔11与第二螺孔21一一对应,与第一螺孔11配合的第一螺栓12拧入第一螺孔11后,盖板1固定于环形挡板2上。
相应的,微通道肋板3上开有多个第三螺孔31,第三螺孔31也与第二螺孔21一一对应,与第三螺孔31配合的第二螺栓32拧入第三螺孔31后,环形挡板2固定在微通道肋板3上。
图2是本申请实施例中盖板的结构示意图,参考图2,盖板1上设置有冷却水入口13和冷却水出口14。具体地,可以在盖板1的圆心开设通孔,在通孔内壁设置内螺纹,得到冷却水入口13,再将冷却水入口管15拧入冷却水入口13,出水分流板5和微通道配合板4的圆心也分别开有通孔,并且这两处通孔也具有内螺纹,冷却水入口管15为L型,一端具有外螺纹,该L型的冷却水入口管15可以依次拧入冷却水入口13、开设在微通道配合板4的圆心的通孔以及开设在出水分流板5的圆心的通孔,与微通道肋板3上端的微通道连通。
盖板1的中间位置也开设有内壁具有螺纹的通孔,该内壁具有螺纹的通孔为冷却水出口14。冷却水出口14的尺寸与冷却水入口13的尺寸相同。冷却水出口管16为L型,冷却水出口管16具有螺纹一端的长度小于冷却水入口管15具有螺纹一端的长度,冷却水出口管16拧入冷却水出口14后,与出水分流板5的弧形凹槽连通,通过冷却水出口管16将弧形凹槽中汇集的冷却水导出渐扩微通道液冷板。
开设在微通道配合板4的圆心的通孔、开设在出水分流板5的圆心的通孔的结构以及出水分流板5的弧形凹槽在本申请其他实施例中详细说明。
图3是微通道肋板的结构示意图,参考图3;
微通道肋板3的上端设置有多个微通道33,微通道33的管径朝远离微通道肋板3圆心的方向变大;多个微通道33的第一开口34均与冷却水入口13连通,多个微通道33的第二开口35均与冷却水出口14连通;第一开口34朝向微通道肋板3的圆心,第二开口35朝向微通道肋板3的外壁。
冷却水通过冷却水入口13流入第一开口34,进入微通道33,在微通道33流动过程中,吸收连接微通道肋板3的集成晶体管的热量,并在流经微通道33后,依次通过第二开口35、冷却水出口14流出,以对连接微通道肋板3的集成晶体管进行冷却。冷却水在微通道肋板3的流动路径是,从微通道肋板3的圆心位置流入微通道33,沿微通道肋板3的径向流出微通道33;因此,相较于相同面积的换热面,本申请的微通道肋板3中的冷却水流动路径的长度减少一半,降低了冷却水在微通道33方向的温差和压降,保证微通道33内的冷却水温度均匀分布,解决微通道33后半部分冷却水温度过高的问题。
在本申请另一个实施例中,微通道肋板3为圆形;微通道肋板3的上端设置有多个肋片36,多个肋片36以微通道肋板3的圆心为中心点向四周散射分布,在微通道肋板3的上端形成多个微通道33。
也可以看做在微通道肋板3上端周向排列多个肋片36,周向排列的多个肋片36形成圆环,该圆环与微通道肋板3同轴,多个肋片36将微通道肋板3的上端空间分割为多个微通道33;微通道33以微通道肋板3的圆心为起点,沿微通道肋板3的径向延伸,进而形成微通道33的管径朝远离微通道肋板3圆心的方向变大的结构。
本申请在微通道肋板3的上端设置多个肋片,利用圆形微通道肋板自身结构特点,结合肋片36在微通道肋板3上端的分布方式,形成向扩张的微通道结构,即形成渐扩微通道33。冷却水流入微通道33发生过冷沸腾,吸收集成晶体管换热面热量,在微通道33中的冷却水发生过冷沸腾而产生气泡时,由于径向扩张微通道结构中的汽泡的尾部和前部之间存在的不平衡表面张力,即使在低流动惯量和高热流密度情况下,该表面张力也可以使微通道33中的气泡向第二开口35运动,迅速离开微通道33。解决了传统微通道散热器产生气泡,气泡在通道中迅速伸长,上述情况遇到换热面热流密度较高,或通道入口的低流动惯量较低时,气泡难以排出传统微通道散热器而造成的局部温度过高的问题;避免了蒸汽堵塞微通道,进一步保证微通道33内的冷却水温度均匀分布。
本申请另一个实施例公开了冷却水入口13与微通道33的第一开口34的连通方式。图4是本申请实施例中微通道配合板上板面的结构示意图,图5是本申请实施例中出水分流板上板面的结构示意图,参考图3、图4以及图5,微通道配合板4的中部设置有螺纹柱41,螺纹柱41的中心开有贯穿螺纹柱41本体的第一螺纹孔42。出水分流板5的中心开有贯穿出水分流板5本体的第二螺纹孔51;第二螺纹孔51分别与冷却水入口13和第一螺纹孔42连通。
多个微通道33的第一开口34所在曲面围成冷却水入口区域37,冷却水入口区域37与第一螺纹孔42连通。同时,冷却水入口区域37分别与多个微通道33连通。
冷却水入口区域37的中心设置有第一凸台38,第一凸台38用于引导冷却水自第一开口34流入微通道33。第一凸台38的高度与肋片36的高度相同,第一凸台38将冷却水引导进入微通道33,并降低在微通道33中流动的冷却水的压降。
开设在微通道配合板4的圆心的通孔的内壁具有内螺纹,形成上述第一螺纹孔42。开设在出水分流板5的圆心的通孔的内壁具有内螺纹,形成上述第二螺纹孔51。
冷却水入口13、第二螺纹孔51以及第一螺纹孔42的内螺纹都与冷却水入口管15的外螺纹匹配,冷却水入口管15依次穿过冷却水入口13、第二螺纹孔51以及第一螺纹孔42,将冷却水注入微通道肋板3中心的冷却水入口区域37,实现了将冷却水直接注入微通道肋板3中心的效果。
本申请另一个实施例公开了冷却水出口14与微通道33的第二开口35的连通方式。图6是本申请实施例中微通道配合板的主视图,图7是本申请实施例中出水分流板下板面的结构示意图。参考图3、图4、图5、图6以及图7:
出水分流板5的下板面设置有第三螺纹孔52,第三螺纹孔52与螺纹柱41匹配,以在出水分流板5的下板面连接微通道配合板4的上板面时,密封出水分流板5与微通道配合板4之间的缝隙。螺纹柱41的外螺纹与第三螺纹孔52的内螺纹契合,螺纹柱41拧入第三螺纹孔52后,微通道配合板4的第一螺纹孔42与出水分流板5的第二螺纹孔51的连接处被封闭,第三螺纹孔52与螺纹柱41对由冷却水入口13通入的冷却水进行了二次密封。防止冷却水被换热后的冷却水影响,保证了冷却水的低温。
继续参考图3、图4、图5、图6以及图7,出水分流板5、环形挡板2以及微通道配合板4之间形成腔室;出水分流板5的上板面设置有弧形凹槽53,弧形凹槽53的内凹弧侧中空,以使弧形凹槽53与腔室连通;弧形凹槽53与冷却水出口14连通;多个微通道33的第二开口35所在曲面与环形挡板2外壁之间形成第一环形流道39,微通道配合板4的外径小于环形挡板2的内径,以使第一环形流道39与腔室连通。
微通道33中的冷却水对集成晶体管的换热面进行换热后,从第二开口35流出,汇集到第一环形流道39,由于微通道配合板4与环形挡板2之间存在间隙,第一环形流道39与微通道配合板4的上端空间连通,微通道配合板4的上端空间可以指腔室内的空间,第一环形流道39中的经过换热后的冷却水流到微通道配合板4的上端,再通过弧形凹槽53的内凹弧侧中空处汇入弧形凹槽53,最后通过冷却水出口14流出。
继续参考图6,在本申请另一种实施例中,微通道配合板4的下板面设置有圆形凸台43,圆形凸台43同样为圆形,与微通道配合板4同轴,圆形凸台43的直径小于多个微通道33的第二开口35所在曲面的直径,即在微通道配合板4连接微通道肋板3时,圆形凸台43能够覆盖微通道33的前半段,微通道33的前半段具体的长度取决于圆形凸台43的半径。
当微通道配合板4与微通道肋板3连接时,多个微通道33未被圆形凸台43覆盖的部分与微通道33的第二开口所在曲面之间形成第二环形流道44,第二环形流道44与多个微通道33相互连通。
本申请实施例通过微通道配合板4的下板面设置的圆形凸台43,结合微通道配合板4与微通道肋板3的连接,增加了微通道33后半部分的高度,在微通道后半段上方形成了第二环形流道44,第二环形流道44分别与各个微通道33连通,使得各个微通道33后半段连通,各位微通道33冷却水之间的混掺,使冷却水分布更加均匀。第二环形流道44是指阶梯形微通道配合板在径向膨胀的微通道的后半部分形成的开式微通道结构,径向膨胀的微通道的前半部分为闭式微通道结构。
任意微通道33中冷却水发生过冷沸腾所产生的气泡增大,有堵塞该微通道33的趋势时,该微通道33压力升高,在压差的作用下,增大的气泡沿垂直于流动方向向上运动,通过第二环形流道44向压力小的微通道33转移,降低了气泡堵塞微通道33的风险,进而解决了由气泡堵塞部分微通道33导致的微通道肋板3局部温度过高的问题。
在本申请的另一种实施例中,微通道配合板4的中部设置有第二凸台45,第二凸台45为环形,其内径与螺纹柱41的外径相等,套在螺纹柱41的外壁。第二凸台45用于引导经过换热后的冷却水垂直向上,通过弧形凹槽53的内凹弧侧中空处流出腔室,流入出水分流板5上端设置的弧形凹槽53内。
继续参考图1,在本申请另一种实施例中,出水分流板5与微通道配合板4之间设置有第一环形垫片6;第一环形垫片6的内径大于第二凸台45的外径。环形挡板2内壁设置有凸缘22,该凸缘22为环形,该凸缘22用于固定第一环形垫片6。第一环形垫片6用于密封腔室中的经过换热后的冷却水,避免换热后的冷却水从环形挡板2与出水分流板5之间的缝隙处泄漏,以避免因换热后的冷却水导致的严重事故发生。
微通道肋板3和微通道配合板4之间设置有第二环形垫片7,第二环形垫片7的内径与第一环形流道39的外径相同。第二环形垫片7四周开设有第四螺孔71,第四螺孔71的尺寸与第三螺孔31的尺寸相同,微通道肋板3的边缘设置有环形凹槽部,用于固定第二环形垫片7。第二环形垫片7用于密封第一环形流道39中的经过换热后的冷却水,避免换热后的冷却水从环形挡板2与微通道肋板3之间的缝隙泄漏,以避免因换热后的冷却水导致的严重事故发生。
本申请提出的渐扩微通道液冷板包括盖板1、环形挡板2、出水分流板5、微通道配合板4以及微通道肋板3,其中微通道肋板3连接待冷却的集成晶体管。在微通道肋板3上端多个肋片36,并且多个肋片36以微通道肋板3的圆心为中心点向四周散射分布,结合圆形微通道肋板3自身结构的优势,在微通道肋板3上端形成了径向膨胀的微通道33,冷却水流入微通道33后,发生过冷沸腾,高效吸收集成晶体管散发的热量,实现对集成晶体管的高效冷却,同时因过冷沸腾生产的气泡在不平衡表面张力的作用下,排出微通道33,解决了个别微通道33中因气泡过大发生的堵塞问题。同时,结合圆形微通道肋板3和微通道33分布的特点,以及环形挡板2、出水分流板5、微通道配合板4之间的配合关系,实现了直接将冷却水注入微通道肋板3中心,流经微通道33的冷却水流入微通道肋板3边缘的第一环形流道39,使得冷却水在微通道肋板3的换热时间缩短,进而使微通道33中冷却水的温差和压降均减小。
另外,通过在微通道配合板4的下板面设置圆形形凸台43,结合微通道配合板4与微通道肋板3的连接配合关系,在微通道33后半部分上方形成了第二环形流道44,第二环形流道44增加了微通道33后半部分的高度,并实现了各个微通道33的相互连通。冷却水发生过冷沸腾后产生的气泡在微通道中运动并不断变大,增加了高度的微通道33使得气泡堵塞微通道33的风险降低。即使气泡堵塞某个微通道33,该微通道33的压力升高,在压差的作用下,气泡沿第二环形流道44移动并排出,进而解决了由气泡堵塞部分微通道33导致的微通道肋板3局部温度过高的问题。
在一种示例中,冷却水入口管15和冷却水出口管16具有螺纹一端的直径为1.2mm。盖板1是直径为19.5mm,高度为1.5mm的圆柱,第一螺孔11、第二螺孔21以及第三螺孔31的直径为0.9mm;冷却水入口13和冷却水出口14的直径为1.2mm。
出水分流板5的直径为16.5mm,高度为1.3mm;第二螺纹孔51的直径为1.2mm,弧形凹槽53是开设在出水分流板上端的外径为6mm,内径为3.75mm的凹陷半环。位于弧形凹槽53的内凹弧侧的中空处是:外径为3.75mm,内径为3.3mm的半环形缝隙;第三螺纹孔52的直径为2.6mm。
环形挡板7外径为19.5mm,内径为16.5mm,刚好能容纳盖板1、出水分流板5,微通道配合板4,微通道肋板3,第一环形垫片6和第二环形垫片7;环形隔板2将出水分流板5和微通道肋板3隔开,防止冷却水在出水分流板5和环形挡板2之间接触部分泄漏。
微通道配合板4直径为1.5mm,整体高度为1.3mm;第一螺纹孔42的直径为1.2mm;螺纹柱41直径为2.6mm,高度为0.8mm;第二凸台45的直径为7.5mm,高度为0.4mm。
微通道肋板3直径为19.5mm,肋片36的高度为0.4mm。
本申请具体通过在微通道肋板3上以其圆心为轴周向排列多个肋片36的方式,在微通道肋板3上端均匀设置了多个径向膨胀的微通道33,以促进微通道33内形成大气泡的脱离和排出;结合注入渐扩微通道液冷板的冷却水从微通道肋板3的圆心流入各个微通道33,极大的缩短了微通道33的长度,降低了沿微通道33流动的冷却水的温差,进而保证了换热面的温度均匀性;同时,径向膨胀的微通道33利于通道内气泡的排出,并且该径向膨胀的微通道33的后半部分利用阶梯形微通道配合板4形成的开式微通道结构相互连通,解决了微通道33易堵塞的问题,保证换热面的温度均匀性。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种闭-开式渐扩微通道液冷板,进行了详细介绍,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,包括:自上而下依次连接的盖板(1)、环形挡板(2)以及微通道肋板(3);
所述盖板(1)上设置有冷却水入口(13)和冷却水出口(14);
所述微通道肋板(3)的上端设置有多个微通道(33);多个所述微通道(33)的第一开口(34)均与所述冷却水入口(13)连通,多个所述微通道(33)的第二开口(35)均与所述冷却水出口(14)连通;其中,所述第一开口(34)朝向所述微通道肋板(3)的圆心,所述第二开口(35)朝向所述微通道肋板(3)外壁;
冷却水通过所述冷却水入口(13)流入所述第一开口(34),并在流经所述微通道(33)后,依次通过所述第二开口(35)、所述冷却水出口(14)流出,以对连接所述微通道肋板(3)的集成晶体管进行冷却。
2.根据权利要求1所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,所述环形挡板(2)内设置有微通道配合板(4)和出水分流板(5);所述微通道配合板(4)覆盖所述微通道肋板(3),所述出水分流板(5)覆盖所述微通道配合板(4);
所述微通道配合板(4)的中部设置有螺纹柱(41),所述螺纹柱(41)的中心开有贯穿所述螺纹柱(41)本体的第一螺纹孔(42);
所述出水分流板(5)的中心开有贯穿所述出水分流板(5)本体的第二螺纹孔(51);所述第二螺纹孔(51)分别与所述冷却水入口(13)和所述第一螺纹孔(42)连通;
多个所述微通道(33)的第一开口(34)所在曲面围成冷却水入口(13)区域,所述冷却水入口(13)区域与所述第一螺纹孔(42)连通。
3.根据权利要求1所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,所述微通道肋板(3)为圆形;
所述微通道肋板(3)的上端设置有多个肋片(36),多个所述肋片(36)以所述微通道肋板(3)的圆心为中心点向四周散射分布,在所述微通道肋板(3)上端形成多个所述微通道(33)。
4.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,
所述出水分流板(5)的下板面设置有第三螺纹孔(52),所述第三螺纹孔(52)与所述螺纹柱(41)匹配,以在所述出水分流板(5)的下板面连接所述微通道配合板(4)的上板面时,密封所述出水分流板(5)与所述微通道配合板(4)之间的缝隙。
5.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,
所述出水分流板(5)、所述环形挡板(2)以及所述微通道配合板(4)之间形成腔室;
所述出水分流板(5)的上板面设置有弧形凹槽(52),所述弧形凹槽(52)的内凹弧侧中空,以使所述弧形凹槽(52)与所述腔室连通;所述弧形凹槽(52)与所述冷却水出口(14)连通;
多个所述微通道(33)的第二开口(35)所在曲面与所述环形挡板(2)外壁之间形成所述第一环形流道(39),所述微通道配合板(4)的外径小于所述环形挡板(2)的内径,以使所述第一环形流道(39)与所述腔室连通。
6.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,
所述微通道配合板(4)的下板面设置有圆形凸台(43),所述圆形凸台(43)与所述微通道配合板(4)同轴,所述圆形凸台(43)的直径小于多个所述微通道(33)的第二开口(35)所在曲面的直径;
当所述微通道配合板(4)与所述微通道肋板(3)连接时,多个所述微通道(33)未被所述圆形凸台(43)覆盖的部分与所述微通道(33)的第二开口(35)所在曲面之间形成第二环形流道(44),所述第二环形流道(44)与多个所述微通道(33)相互连通。
7.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,所述冷却水入口(13)区域的中心设置有第一凸台(38),所述第一凸台(38)用于引导冷却水自所述第一开口(34)流入所述微通道(33)。
8.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,微通道配合板(4)的中部设置有第二凸台(45),所述第二凸台(45)为环形,其内径与所述螺纹柱(41)的外径相等。
9.根据权利要求8所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,所述出水分流板(5)与所述微通道配合板(4)之间设置有第一环形垫片(6);所述第一环形垫片(6)的内径大于所述第二凸台(45)的外径。
10.根据权利要求2所述的闭-开式渐扩微通道液冷板,其特征在于,所述微通道肋板(3)和所述微通道配合板(4)之间设置有第二环形垫片(7),所述第二环形垫片(7)的内径与所述第一环形流道(39)的外径相同。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011531329.2A CN112654217B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种闭-开式渐扩微通道液冷板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011531329.2A CN112654217B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种闭-开式渐扩微通道液冷板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112654217A true CN112654217A (zh) | 2021-04-13 |
CN112654217B CN112654217B (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=75359277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011531329.2A Active CN112654217B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种闭-开式渐扩微通道液冷板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112654217B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113194685A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 常州大学 | 喷雾冷却表面强化换热导流器 |
CN113423240A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-21 | 东南大学 | 一种盘状放射形微通道散热器 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202599189U (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 浙江微智源能源技术有限公司 | 一种换热器的微通道结构 |
US20140078674A1 (en) * | 2011-05-06 | 2014-03-20 | International Business Machines Corporation | Cooled electronic system with liquid-cooled cold plate and thermal spreader coupled to electronic component |
CN107658281A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-02-02 | 四川大学 | 一种分流式环形微通道散热器 |
CN107677152A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-09 | 电子科技大学 | 一种微通道液冷冷板 |
US20180199466A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Raytheon Company | Adaptable thin section liquid pump for electronics cooling systems or other systems |
CN108759533A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 电子科技大学 | 一种基于3d批量打印的微通道冷板、散热器及装置 |
CN110375567A (zh) * | 2019-07-20 | 2019-10-25 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种基于层压扩散焊工艺的多层通道冷板及其成形方法 |
CN110707059A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 上海交通大学 | 一种多维度网状混合微通道流体散热器 |
US20200025455A1 (en) * | 2016-09-26 | 2020-01-23 | International Business Machines Corporation | Cold plate with radial expanding channels for two-phase cooling |
CN210805756U (zh) * | 2019-11-22 | 2020-06-19 | 华南理工大学 | 一种带凹穴结构的微通道均热板 |
CN111883497A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-03 | 电子科技大学 | 一种液冷散热装置及散热系统 |
-
2020
- 2020-12-22 CN CN202011531329.2A patent/CN112654217B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140078674A1 (en) * | 2011-05-06 | 2014-03-20 | International Business Machines Corporation | Cooled electronic system with liquid-cooled cold plate and thermal spreader coupled to electronic component |
CN202599189U (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 浙江微智源能源技术有限公司 | 一种换热器的微通道结构 |
US20200025455A1 (en) * | 2016-09-26 | 2020-01-23 | International Business Machines Corporation | Cold plate with radial expanding channels for two-phase cooling |
US20180199466A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Raytheon Company | Adaptable thin section liquid pump for electronics cooling systems or other systems |
CN107677152A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-09 | 电子科技大学 | 一种微通道液冷冷板 |
CN107658281A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-02-02 | 四川大学 | 一种分流式环形微通道散热器 |
CN108759533A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 电子科技大学 | 一种基于3d批量打印的微通道冷板、散热器及装置 |
CN110375567A (zh) * | 2019-07-20 | 2019-10-25 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种基于层压扩散焊工艺的多层通道冷板及其成形方法 |
CN110707059A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 上海交通大学 | 一种多维度网状混合微通道流体散热器 |
CN210805756U (zh) * | 2019-11-22 | 2020-06-19 | 华南理工大学 | 一种带凹穴结构的微通道均热板 |
CN111883497A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-03 | 电子科技大学 | 一种液冷散热装置及散热系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
唐巍,孙立成,刘洪涛,谢果,唐继国,鲍静静: "《分流式微通道热沉强化传热性能数值分析》", 《电子科技大学学报》 * |
边燕飞,蔡萌,童立超,李石,武胜璇: "《溢流微通道热沉优化设》", 《电子机械工程》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113194685A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 常州大学 | 喷雾冷却表面强化换热导流器 |
CN113194685B (zh) * | 2021-04-29 | 2023-01-17 | 常州大学 | 喷雾冷却表面强化换热导流器 |
CN113423240A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-21 | 东南大学 | 一种盘状放射形微通道散热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112654217B (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112654217B (zh) | 一种闭-开式渐扩微通道液冷板 | |
TWI796730B (zh) | 提高散熱效果的液冷散熱器 | |
CN111412762A (zh) | 一种新型复合流式闭式冷却塔 | |
US3475922A (en) | Liquid cooling chamber | |
CN207530085U (zh) | 一种新能源汽车电池的水冷散热器外壳 | |
CN218826434U (zh) | 一种用于液冷电阻的换热装置 | |
CN211789383U (zh) | 一种用于电池包的液冷板 | |
CN106524793B (zh) | 一种换热器 | |
US20230258261A1 (en) | Transmission housing | |
CN211807751U (zh) | 一种热熔套挤出机的冷却水循环装置 | |
CN209104968U (zh) | 圆筒状的冷却器结构 | |
CN213704430U (zh) | 一种注塑成型快速冷却装置 | |
CN216205524U (zh) | 一种热交换装置 | |
CN216481824U (zh) | 一种净味环保沥青冷却装置 | |
CN219319110U (zh) | 一种立式液体化工原料换热冷却装置 | |
KR102541605B1 (ko) | 3차원 열교환기 열전달 향상을 위한 장치 | |
CN219322866U (zh) | 液冷散热装置 | |
CN210634081U (zh) | 一种注塑模具的模体侧边冷却机构 | |
CN212690411U (zh) | 一种散热效果好的混流风机 | |
CN215983368U (zh) | 分配器及空调设备 | |
CN219499109U (zh) | 一种具有快速导热功能的电机壳 | |
CN216278123U (zh) | 一种汽车用散热水冷头组件 | |
RU2804792C1 (ru) | Узел охлаждения гильзы цилиндра | |
CN211640935U (zh) | 一种用于冷却塑胶料条的水槽冷却设备 | |
CN111306119B (zh) | 一种石油机械设备散热装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |