CN113365469B - 一种液冷板 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种液冷板，包括：第一板、第二板以及位于第一板和第二板之间的隔板；第一板靠近隔板的一侧向内凹陷形成有至少一个换热腔；第二板包括：第一流道以及位于第一流道上的进水口；第二流道以及位于第二流道上的出水口；隔板内包括有分别与换热腔对应设置的第一通道和第二通道；第一通道在隔板靠近第二板的一侧表面形成有与第一流道对应设置的第一进水孔，第一通道在隔板靠近换热腔的一侧表面形成有与换热腔室对应设置的第二进水孔；第二通道在隔板靠近第二板的一侧表面形成有与第二流道对应设置的第一出水孔，第二通道在隔板靠近换热腔的一侧表面形成有与换热腔室对应设置的第二出水孔。即使水流较小，也能很好的对设备进行散热。

Description

一种液冷板

技术领域

本申请涉及散热技术领域，更具体地，本申请涉及一种液冷板。

背景技术

近年来，随着电气设备朝着高功率密度和高集成度的方向发展，使得其热流密度不断地增加。尤其是在雷达系统中，其核心部件较多，在有限的空间内集成度大大提高，其中，单个器件热密度已达100W/cm²以上；因此，需要液冷板对其进行降温，以保证雷达系统的正常运行。

然而，现有的液冷板一般为单层单向蛇形流道结构或单层双向螺旋流道结构；对于单层单向蛇形流道结构应用于集成度较高的雷达系统中，液冷板中的液体流量较小时，降温效果不明显，当系统运行功率较高时，甚至还会产生很高温升；增加流量虽然可以降低温度，但是会大幅增加流阻，从而对设备的运行产生影响；而采用单层双向螺旋流道对设备可以有效降温，但流道长、流阻大，且液冷板横截面的面积足够大才能排布出双向螺旋流道结构；除此之外，无论是单层单向蛇形流道结构，还是单层双向螺旋流道结构，液冷板都只有一面可以对系统进行散热，冷却效果较差。

因此，为了克服现有技术存在的缺陷，需要提供一种新型的液冷板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液冷板，可实现双面降温，占用空间小、散热效率高、即使水的流量较小，也能很好的对设备进行散热。

为了达到上述目的，本申请采用下述技术方案：

本申请提供一种液冷板，包括：第一板、第二板以及位于第一板和第二板之间的隔板；所述第一板靠近隔板的一侧向内凹陷形成有至少一个换热腔；所述第二板包括：第一流道以及位于所述第一流道上的进水口；第二流道以及位于所述第二流道上的出水口；所述隔板内包括有分别与所述换热腔对应设置的第一通道和第二通道；所述第一通道在所述隔板靠近所述第二板的一侧表面形成有与所述第一流道对应设置的第一进水孔，所述第一通道在所述隔板靠近所述换热腔的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二进水孔；所述第二通道在所述隔板靠近所述第二板的一侧表面形成有与所述第二流道对应设置的第一出水孔，所述第二通道在所述隔板靠近所述换热腔的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二出水孔。

可选的，所述第一板还包括形成在所述换热腔与所述隔板之间的第一盖板，所述第一盖板覆盖所述换热腔；所述第一盖板上包括有与所述第一通道对应设置的第三进水孔以及与第二通道对应设置的第三出水孔。

可选的，所述第二板包括形成在所述隔板和第一流道之间的第二盖板以及形成在所述隔板和第二流道之间的第三盖板；所述第二盖板覆盖所述第一流道；所述第三盖板覆盖所述第二流道；所述第二盖板上包括有与所述第一通道对应设置的第四进水孔；所述第三盖板上包括有与所述第二通道对应设置的第四出水孔。

可选的，所述第一流道和第二流道呈楔形结构。

可选的，所述第一流道的拐角和第二流道的拐角为弧形拐角。

可选的，所述液冷板包括：自所述第一板背离所述隔板的一侧表面向内凹陷形成的第一贯穿孔；自所述第一盖板靠近所述隔板的一侧表面向内凹陷形成的第二贯穿孔，所述第二贯穿孔与所述第一贯穿孔对应设置；以及依次贯穿隔板和第二板的第三贯穿孔，第三贯穿孔与所述第二贯穿孔对应设置；所述第一贯穿孔、所述第二贯穿孔和所述第三贯穿孔用以容置外部电连接器。

可选的，所述换热腔背离所述隔板的一侧表面形成有多个微通道翅片；所述多个微通道翅片环绕所述第一贯穿孔设置。

可选的，所述多个微通道翅片沿所述换热腔的中心向各端部延伸的方向水平排布。

可选的，所述第一流道包括呈对称设置的第一分流道和第二分流道，所述入水口形成在所述第一分流道和第二分流道的相交处；所述第二流道包括呈对称设置的第三分流道和第四分流道，所述出水口形成在所述第三分流道和第四分流道的相交处。

可选的，所述液冷板包括分别设置在其两相对侧边上的定位孔以及与所述定位孔对应设置的定位柱；所述定位孔依次贯穿所述第一板、隔板和第二板。

本申请的有益效果如下：

1、针对目前现有技术中存在的问题，本申请提供一种液冷板，通过第一板上换热腔以及第二板上第一流道和第二流道的设置，使得本申请提供的液冷板可以实现双面散热，第一板对靠近或贴合第一板的设备进行散热，第二板对靠近或贴合第二板的设备进行散热；通过隔板的设置，使得第一流道、第二流道与换热腔中的水进行流通，从而使得水流在冷板内有效循环，提高对设备的降温效果；而且第一板上换热腔的设计还缩短了流道的长度，增加了水流在第一板上的流动面积，从而提高对设备的降温效果；本申请提供的液冷板，占用空间小、散热效率高、即使水的流量较小，也能很好的对设备进行散热，满足了空间较小且温度较高的设备的降温需求。

2、所述换热腔背离所述隔板的一侧表面形成有多个微通道翅片；即换热腔的底面形成有多个微通道翅片，微通道翅片的设计可以增加换热腔的底面面积，从而进一步增加水流在第一板上的流动面积；而且微通道翅片是由多个微小的流道组合形成的，所以水流可以同时在多个微小的流道内流动，因此实现了在不增加流阻的前提下，提高了水流在第一板上的流动速度；从而进一步提高了液冷板对设备的降温效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本申请的一个实施例中的液冷板的结构示意图。

图2示出本申请的一个实施例中的液冷板中的第一板的内部结构示意图。

图3示出本申请的一个实施例中的第二板的外部结构示意图。

图4示出本申请的一种实施方式中的液冷板中的第一板具有多个换热腔的结构示意图。

具体实施方式

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

还需要说明的是，在本申请的描述中，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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为解决现有技术中存在的问题，本申请的一个实施例提供一种液冷板，如图1-4所示，包括：第一板1、第二板2以及位于第一板1和第二板2之间的隔板3；所述第一板1靠近隔板3的一侧向内凹陷形成有至少一个换热腔11；所述第二板2包括：第一流道21以及位于所述第一流道21上的进水口22；第二流道23以及位于所述第二流道23上的出水口24；所述隔板3内包括有分别与所述换热腔11对应设置的第一通道31和第二通道32；所述第一通道31在所述隔板3靠近所述第二板2的一侧表面形成有与所述第一流道21对应设置的第一进水孔，所述第一通道31在所述隔板3靠近所述换热腔11的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二进水孔；所述第二通道32在所述隔板3靠近所述第二板2的一侧表面形成有与所述第二流道23对应设置的第一出水孔，所述第二通道32在所述隔板3靠近所述换热腔11的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二出水孔。

在上述实施例中，通过第一板1上换热腔11以及第二板2上第一流道21和第二流道23的设置，使得本申请提供的液冷板可以实现双面散热，第一板1对靠近或贴合第一板1的设备进行散热，第二板2对靠近或贴合第二板2的设备进行散热；通过隔板3的设置，使得第一流道21、第二流道23与换热腔11中的水进行流通，从而使得水流在冷板内有效循环，提高对设备的降温效果；而且第一板1上换热腔11的设计还缩短了流道的长度，增加了水流在第一板1上的流动面积，从而提高对设备的降温效果；本申请提供的液冷板，占用空间小、散热效率高、即使水的流量较小，也能很好的对设备进行散热，满足了空间较小且温度较高的设备的降温需求。

在一个具体的实施方式中，所述换热腔11背离所述隔板3的一侧表面形成有多个微通道翅片111；即换热腔11的底面形成有多个微通道翅片111，微通道翅片111的设计可以增加换热腔11的底面面积，从而进一步增加水流在第一板1上的流动面积；而且微通道翅片111是由多个微小的流道组合形成的，所以水流可以同时在多个微小的流道内流动，因此实现了在不增加流阻的前提下，提高了水流在第一板1上的流动速度；从而进一步提高了液冷板对设备的降温效果。

在一个具体的实施方式中，所述多个微通道翅片111沿所述换热腔11的中心向各端部延伸的方向水平排布，这样，水流在流动的过程中，可以在同一方向上流动，减小了流阻，提高了流动的速度，从而提高了液冷板对设备的降温效果。微通道翅片111的结构可以如图2和4所示，整体呈X形，在不影响本申请使用效果的情况下，也可以呈其他形状，不做限制。

进一步的，微通道翅片111中微小的流道是在第一板1上直接进行雕刻的，并非直接在换热腔11的底面上放置具有微小通道的部件，直接放置具有微小通道的部件，换热腔11的底面与部件之间会留有空隙，水流在流动过程中可能会将其堵住，从而影响水流的流动速度，进而影响液冷板的整体降温效果；直接在换热腔11的底面进行雕刻，不会出现上述情况。

在一具体实施例中，所述第一板1还包括形成在所述换热腔11与所述隔板3之间的第一盖板(图中未示出)，所述第一盖板覆盖所述换热腔11；所述第一盖板上包括有与所述第一通道31对应设置的第三进水孔以及与第二通道32对应设置的第三出水孔；所述第三进水孔和第三出水孔均自第一盖板靠近隔板3的一侧表面贯穿至第一盖板远离隔板3的一侧表面；换热腔11的底面与第一板1背离隔板3的一侧面表之间的距离值小于第一盖板的厚度值，即换热腔11的底面与第一板1背离隔板3的一侧表面之间的距离小于第一盖板背离隔板3的一侧面与第一盖板靠近隔板3一侧面之间的距离；这里，第一盖板与第一板1之间在制作的过程中可以为一体成型，也可以将第一盖板与第二盖板进行焊接。

进一步的，所述第二板2包括形成在所述隔板3和第一流道21之间的第二盖板(图中未示出)以及形成在所述隔板3和第二流道23之间的第三盖板(图中未示出)；所述第二盖板覆盖所述第一流道21；所述第三盖板覆盖所述第二流道23；所述第二盖板上包括有与所述第一通道31对应设置的第四进水孔；所述第四进水孔与第一流道21对应设置；所述第三盖板上包括有与所述第二通道32对应设置的第四出水孔；所述第四出水孔与第二流道23对应设置。所述第四进水孔自第二盖板靠近隔板3的一侧表面贯穿至第二盖远离隔板3的一侧表面；所述第四进水孔自第三盖板靠近隔板3的一侧表面贯穿至第三盖板远离隔板3的一侧表面。

需要说明的是，第二盖板上的第四进水孔的孔径小于第一流道21的宽度，第三盖板上第四出水孔的孔径小于第二流道23的宽度；第四进水孔在第一流道21上的投影位于第一流道21内，第四出水孔在第二流道23上的投影位于第二流道23内；第一流道21内与第二流道23内的水流流动更加顺畅，缩短了距离进水口22近的换热腔11的充水、出水时间与距离进水口22远的换热腔11充水、出水时间之间的时间差。

为了更清楚的展示出本申请提供的液冷板的结构，图1中的第二板、图2和图4中的第一板分别为不具有第二盖板、第三盖板和第一盖板的示意图；

图3中的进水口22与图1中的进水口22为同一个进水口，图3中的出水口24与图1中的出水口24为同一个出水口。

在一可替换实施例中，第二盖板上设置有第一流道21以及第四进水孔，第三盖板上设置有第二流道23以及第四出水孔，第四进水孔自第一流道21靠近隔板3的一侧表面贯穿至第二盖板靠近隔板3的一侧表面，即第四进水孔自第一流道21的底面贯穿至第二盖板靠近隔板3的一侧表面；第四进水孔的孔径小于第一流道21的宽度；第四出水孔自第二流道23靠近隔板3的一侧表面贯穿至第三盖板靠近隔板3的一侧表面，即第四出水孔自第二流道23的底面贯穿至第三盖板靠近隔板3的一侧表面；第四出水孔的孔径小于第二流道23的宽度；进水口22和出水口24分别与第一流道21和第二流道23对应设置于第一板1上。

当第一流道21通过进水口22将水注入其内后，水流通过第二盖板上的第四进水孔流入第一通道31的第一进水孔，水流再通过第一通道31的第二进水孔流入第一盖板的第三进水孔，通过第三进水孔流入换热腔11中，当换热腔11中的水盛满之后，再通过第三出水孔将换热腔11内的水流出至第二通道32的第二出水孔，再通过第二通道32的第一出水孔将水流流入第三盖板的第四出水孔中，再由第四出水孔将水流流入第二通道32内，第二通道32内的水流再通过出水口24排出液冷板；从而实现液冷板内水的不断流动。

在一具体实施例中，当换热腔11具有多个时，多个所述换热腔11呈阵列排布；第一盖板与每个换热腔11对应的位置处都设置有第三进水孔和第三出水孔；对应的隔板3上也设置有多个与第三进水孔对应的第一通道31，以及设置有多个与第三出水孔对应的第二通道32；第二盖板上也设置有与多个第一通道31对应的多个第四进水孔，第三盖板上设置有与多个第二通道32对应的多个第四出水孔；这样，当进水口22向第一流道21内注入水时，水流从距离进水口22最近的一个第四进水孔依次穿过第一通道31和第三进水孔进入对应的换热腔11中，直到将整个第一板1内的换热腔11中都具有水流时，液冷板才能实现最大的降温效果。

第一流道21通过进水口22不断向内注水，当换热腔11中的水盛满之后通过出水口24不断向外排出；而且第一流道21和第二流道23是两个独立的流道，互不影响；这样才能实现液冷板内的水不断循环，使液冷板达到最好的降温效果。

在一具体实施例中，所述第一流道21和第二流道23呈楔形结构，即第一流道21和第二流道23的端面和侧面均为斜面，与第二板2的法线之间存在有夹角，这样使的换热腔中流入的水的相同压差，实现了水流的均匀分配；所述第一流道21的拐角和第二流道23的拐角为弧形拐角，弧形拐角的设置使得水流在流动时更加顺畅，阻力较小，增加水流的流速。

在一具体实施例中，如图1所示，所述第一流道21包括呈对称设置的第一分流道211和第二分流道212，所述进水口22形成在所述第一分流道211和第二分流道212的相交处；所述第二流道23包括呈对称设置的第三分流道231和第四分流道232，所述出水口24形成在所述第三分流道231和第四分流道232的相交处。当进水口22进入水流后，水流分别进入第一分流道211和第二分流道212，第一分流道211和第二分流道212中的水分别流入对应的换热腔11中；同理换热腔11中的水流盛满之后分别进入对应的第三分流道231和第四分流道232，最后水流汇集到出水口24，从出水口24流出，缩短了换热腔11中水流循环的时间。

当然，当换热腔11具有多排多列时，第一流道21和第二流道23的走向、分流道的个数以及进水口22和出口的位置可以根据实际情况进行设计，不限于第一流道21和第二流道23均只有两个分流道；例如，如图4所示，换热腔11具有四排四列时，第一流道21和第二流道23均可以有四个分流道，从第一排至第四排分别与对应的换热腔11对应设置。

在一具体实施例中，所述液冷板包括：自所述第一板1背离所述隔板3的一侧表面向内凹陷形成的第一贯穿孔12；所述多个微通道翅片111环绕所述第一贯穿孔12设置；自所述第一盖板靠近所述隔板3的一侧表面向内凹陷形成的第二贯穿孔13，所述第二贯穿孔13与所述第一贯穿孔12对应设置；以及依次贯穿隔板3和第二板2的第三贯穿孔14，第三贯穿孔14与所述第二贯穿孔13对应设置；所述第一贯穿孔12、所述第二贯穿孔13和所述第三贯穿孔14用以容置外部电连接器。通过第一贯穿孔12、第二贯穿孔13和第三贯穿孔14使得设备线路无需绕过液冷板进行连接，减小了设备的占用空间。

在一具体实施例中，所述液冷板包括分别设置在其两相对侧边上的定位孔4以及与所述定位孔4对应设置的定位柱；所述定位孔4依次贯穿所述第一板1、隔板3和第二板2。通过定位孔4和定位柱可以使得第一板1上的第三进水孔、隔板3上的第一通道31和第二板2上的第四进水孔相互连通、准确定位，以及第一板1上的第三出水孔、隔板3上的第二通道32和第二板2上的第四出水孔相互连通、准确定位，使得水流能够顺利从第一板1流向第二板2，或者从第二板2流向第一板1。

第一板1、隔板3和第二板2之间依次贴合固定，具体的，可以通过真空钎焊或压力扩散焊工艺焊接的形式进行固定，当然，在不影响本申请使用效果的情况下，还可以为其他固定方式，不做限制。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括：

第一板、第二板以及位于第一板和第二板之间的隔板；

所述第一板靠近隔板的一侧向内凹陷形成有至少一个换热腔；

所述第二板包括：

第一流道以及位于所述第一流道上的进水口；

第二流道以及位于所述第二流道上的出水口；

所述隔板内包括有分别与所述换热腔对应设置的第一通道和第二通道；

所述第一通道在所述隔板靠近所述第二板的一侧表面形成有与所述第一流道对应设置的第一进水孔，所述第一通道在所述隔板靠近所述换热腔的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二进水孔；

所述第二通道在所述隔板靠近所述第二板的一侧表面形成有与所述第二流道对应设置的第一出水孔，所述第二通道在所述隔板靠近所述换热腔的一侧表面形成有与所述换热腔室对应设置的第二出水孔。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，

所述第一板还包括形成在所述换热腔与所述隔板之间的第一盖板，所述第一盖板覆盖所述换热腔；

所述第一盖板上包括有与所述第一通道对应设置的第三进水孔以及与第二通道对应设置的第三出水孔。

3.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，

所述第二板包括形成在所述隔板和第一流道之间的第二盖板以及形成在所述隔板和第二流道之间的第三盖板；

所述第二盖板覆盖所述第一流道；

所述第三盖板覆盖所述第二流道；

所述第二盖板上包括有与所述第一通道对应设置的第四进水孔；

所述第三盖板上包括有与所述第二通道对应设置的第四出水孔。

4.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道和第二流道呈楔形结构。

5.根据权利要求4所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道的拐角和第二流道的拐角为弧形拐角。

6.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板包括：

自所述第一板背离所述隔板的一侧表面向内凹陷形成的第一贯穿孔；

自所述第一盖板靠近所述隔板的一侧表面向内凹陷形成的第二贯穿孔，所述第二贯穿孔与所述第一贯穿孔对应设置；

以及依次贯穿隔板和第二板的第三贯穿孔，第三贯穿孔与所述第二贯穿孔对应设置；

所述第一贯穿孔、所述第二贯穿孔和所述第三贯穿孔用以容置外部电连接器。

7.根据权利要求6所述的液冷板，其特征在于，所述换热腔背离所述隔板的一侧表面形成有多个微通道翅片；

所述多个微通道翅片环绕所述第一贯穿孔设置。

8.根据权利要求7所述的液冷板，其特征在于，所述多个微通道翅片沿所述换热腔的中心向各端部延伸的方向水平排布。

9.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，

所述第一流道包括呈对称设置的第一分流道和第二分流道，所述进 水口形成在所述第一分流道和第二分流道的相交处；

所述第二流道包括呈对称设置的第三分流道和第四分流道，所述出水口形成在所述第三分流道和第四分流道的相交处。

10.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板包括分别设置在其两相对侧边上的定位孔以及与所述定位孔对应设置的定位柱；

所述定位孔依次贯穿所述第一板、隔板和第二板。

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