CN113597202B - 一种冷板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷板，包括第一板体、入液孔和出液孔；所述第一板体用于靠近或接触待冷却件；第一通道，形成在邻接于所述第一板体的一侧上，所述第一通道用于流通冷却液；第二通道，所述第二通道形成于所述第一通道远离所述第一板体的一侧，所述第二通道和所述第一通道之间通过至少一个供液孔连通，流经所述第二通道内的冷却液通过所述供液孔向第一通道供液；其中，所述第一通道具有第一结构，所述第一结构用于使得流经第一通道的冷却液压强小于流经第二通道的冷却液压强，本申请提供的冷板，能够高效能且具有针对性地冷却待冷却件局部区域。

Description

一种冷板和电子设备

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其涉及一种冷板和电子设备。

背景技术

电子设备在进行数据运算期间会产生热量，温度的较高会影响电子设备的运行性能，为了使电子设备能够高效地运行，需要对电子设备进行冷却。冷板是用于对电子设备进行液冷散热的装置，冷板内设置有多条供冷却液流动的通道，当发热器件的热量传导到冷板上，热量经由冷板内部的冷却液吸收，随着冷却液的流动进入外冷循环系统，散到室外。但是传统冷板的散热能力有限，需要改善冷板的散热能力。

发明内容

本申请实施例提供了一种冷板和电子设备，能够高效能且具有针对性地冷却待冷却件局部区域。

本申请第一方面提供一种冷板，包括第一板体、入液孔和出液孔；所述第一板体用于靠近或接触待冷却件；第一通道，形成在邻接于所述第一板体的一侧上，所述第一通道用于流通冷却液；第二通道，所述第二通道形成于所述第一通道远离所述第一板体的一侧，所述第二通道和所述第一通道之间通过至少一个供液孔连通，流经所述第二通道内的冷却液通过所述供液孔向第一通道供液；其中，所述第一通道具有第一结构，所述第一结构用于使得流经第一通道的冷却液压强小于流经第二通道的冷却液压强。

在一可实施方式中，所述入液孔与所述第一通道和所述第二通道连通,用于向所述第一通道和所述第二通道供液；所述出液孔与所述第一通道连通，用于排出所述第一通道中的冷却液。

在一可实施方式中，所述第一结构为散热翅片。

在一可实施方式中，所述第二通道的横截面积从入液孔侧向供液孔侧依次减小，以使所述第二通道内的冷却液在所述入液孔侧的流速低于其在所述供液孔侧的流速。

在一可实施方式中，所述供液孔为多个，所述第二通道向所述供液孔方向延伸，形成树形通道，且所述树形通道的横截面积依级减小。

在一可实施方式中，与所述第二通道对应的最后一级通道用于连通上一级通道和所述供液孔。

在一可实施方式中，所述第二通道与所述第一板体通道之间形成有间隔，所述间隔为所述第二通道与所述第一通道之间设置的隔热层。

在一可实施方式中，所述待冷却件具有第一发热区域和第二发热区域，所述第一发热区域的冷却需求高于所述第二发热区域；所述供液孔开设在与所述第一发热区域对应的位置上。

在一可实施方式中，所述第二通道上连接有止流机构，所述止流机构用于阻碍所述第二通道内的冷却液流向所述第一通道。

本申请第二方面提供一种电子设备，包括：电子元件和第一方面任一项所述的冷却装置，所述冷却装置用于与所述电子元件表面靠近或接触，所述冷却装置用于对所述电子元件冷却。

本申请提供的冷板及电子设备通过增设第二通道，使第二通道内的冷却液在供液孔处流向第一通道，从而提升位于供液孔周向的第一通道内的冷却液对位于该区域的待冷却件的冷却效果，实现高效能且具有针对性地冷却待冷却件局部区域。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本申请第一实施例一种冷板的剖面结构示意图；

图2为本申请第二实施例一种冷板的剖面结构示意图；

图3为本申请第三实施例一种冷板的剖面结构示意图；

图4为本申请第四实施例一种冷板的剖面结构示意图；

图5为本申请第五实施例一种冷板的正面结构示意图；

图6为本申请第六实施例一种冷板的正面结构示意图。

其中，附图标记如下：1、第一板体；2、入液孔；3、出液孔；4、待冷却件；5、第一通道；6、第二通道；7、供液孔；8、第一结构；9、第二板体。

具体实施方式

为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做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为本申请第一实施例一种冷板的剖面结构示意图。

参见图1，本申请第一方面提供一种冷板，包括第一板体1、入液孔2和出液孔3；第一板体1用于靠近或接触待冷却件4；第一通道5，形成在邻接于第一板体1的一侧上，第一通道5用于流通冷却液；第二通道6，第二通道6形成于第一通道5远离第一板体1的一侧，第二通道6和第一通道5之间通过至少一个供液孔7连通，流经第二通道6内的冷却液通过供液孔7向第一通道5供液；其中，第一通道5具有第一结构8，第一结构8用于使得流经第一通道5的冷却液压强小于流经第二通道6的冷却液压强。

本申请提供的冷板通过增设第二通道6，使第二通道6内的冷却液在供液孔7处流向第一通道5，从而提升位于供液孔7周向的第一通道5内的冷却液对位于该区域的待冷却件4的冷却效果，实现高效能且具有针对性地冷却待冷却件4局部区域的效果，无需提升冷板的整体流量和冷板与待冷却件4的整体接触面积。本申请相较于通过提升冷板整体冷却效果以对局部进行降温的方案，对冷却液进液温度和供液压力的要求较小，降低了冷却所需要的能耗，实质性改善了冷板液冷散热效率。本申请不需大幅增加液体流量，或刻意降低进液温度，极大提高冷板的散热效率，减少发热器件节温，有效打破浸没液冷系统的散热瓶颈。且只影响冷板局部布局设计，对液冷系统本身的设计影响较小。

具体的，本申请的入液孔2和出液孔3可以开设在冷板的任意位置，通常入液孔2与出液孔3的位置相对，入液孔2与冷却液存储箱连接，用于将冷却液来源箱内的冷却液输入冷板中，冷却液流经第一通道5和第二通道6后，从出液孔3流出，出液孔3可以连接至冷却液存储箱或回收箱，用于接收从出液孔3流出的冷却液。

第一板体1可以由具有良好导热性能的金属制成，当冷板整体固定在待冷却件4表面的情况下，第一板体1的其中一表面靠近或接触待冷却件4，以实现待冷却件4散发的热量与第一通道5内冷却液的热交换，从而实现对待冷却件4进行降温的目的。

第一通道5由板体与第一板体1的另一表面围合而成，第一通道5可以与入液孔2和出液孔3连通，以吸收并带走待冷却件4散发的热量，根据板体的围合方式，第一通道5可以形成为一条或多条供冷却液流通的通道。当第一通道5为多条的情况下，第一通道5可以为通过板体分隔形成成的多条互不连通的通道，也可以为通过板体分隔形成的多条互相连通的通道。进一步的，根据板体的设置，多条第一通道5可以为相同形状的第一通道5，也可以为不同形状的第一通道5。第一通道5的形状可以为规则形状，也可以为不规则形状，不同第一通道5的截流面可以相同或不同。

第二通道6形成在第一通道5远离第一板体1的一侧，第二通道6可以形成在第一通道5远离第一板体1的一侧表面，例如，第一通道5和第二通道6之间通过第二板体9分隔，第二板体9的第一表面用于与第一板体1围合形成第一通道5，第二板体9的第二表面用于与其他板体围合形成第二通道6，该情况下，注液孔可以开设在第二板体9上。

图2为本申请第二实施例一种冷板的剖面结构示意图

参见图2，在另一种情况下，第二通道6也可以独立形成，例如，第二通道6可以由输液管形成，输液管的一端与冷却液存储箱连接，输液管的另一端直接连接在注液孔上；第二通道6还可以为另一块冷板，另一块冷板的入液孔2与冷却液存储箱连接，出液孔3直接连接在注液孔上。通过第一通道5和第二通道6的双通道设计，可以针对待冷却件4的热流密度分布，设计注液孔，冷却液不受限于从冷板的入液孔2流经第一通道5流向出液孔3，从而可以实现对指定的高发热密度位置进行定位输入冷却液或将其设置为最近的冷却液流经路线，以达到定位高效冷却的目的。

注液孔用于连通第一通道5和第二通道6，注液孔可以开设在用于围合形成第一通道5的任一板件上，具体的，注液孔的开设位置根据待冷却件4需要加强冷却效果的位置，根据待冷却件4上需要加强冷却效果的位置数量，注液孔的数量也可以对应为一个或多个。通过注液孔的设计，能够灵活高效地实现定点供液，并缩短部分冷却液流向待冷却点的距离，极大增强冷板的散热效率，打破冷板的散热瓶颈。

其中，第一通道5内还具有第一结构8，第一结构8用于使得第一通道5内的压强小于第二通道6内的压强，从而使冷却液从第二通道6流向第一通道5。具体的，第一结构8可以通过降低第一通道5内冷却液的流速以实现使流经第一通道5的冷却液压强小于流经第二通道6的冷却液压强，第一结构8还可以为设置在注液孔周向的导流板，以使第二通道6内的冷却液单向流动至第一通道5。对应的，第二通道6内可以还设置第二结构，第二结构用于提升第二通道6内冷却液的流速以实现使流经第二通道6的冷却液压强大于流经第一通道5的冷却液压强。

在一可实施方式中，入液孔2与第一通道5和第二通道6连通,用于向第一通道5和第二通道6供液；出液孔3与第一通道5连通，用于排出第一通道5中的冷却液。

根据第一通道5和第二通道6的具体连通结构设计，本申请的入液孔2可以只与第一通道5连通，也可以只与第二通道6连通，还可同时连通第一通道5和第二通道6。

参见图1，当第一通道5和第二通道6在靠近入液孔2一侧连通的情况下，入液孔2可以只与第一通道5连通，也可以只与第二通道6连通，还可同时连通第一通道5和第二通道6，均可以实现使冷却液通过入液孔2进入第一通道5和第二通道6。

图3为本申请第三实施例一种冷板的剖面结构示意图。

参见图3，当第一通道5和第二通道6在靠近入液孔2一侧不连通的情况下，入液孔2可以只与第二通道6连通，以实现第二通道6内的冷却液能够通过注液孔进入第一通道5。入液孔2还可以同时连通第一通道5和第二通道6。

同理，根据第一通道5和第二通道6的具体连通结构设计，本申请的出液孔3可以只与第一通道5连通，也可以只与第二通道6连通，还可同时连通第一通道5和第二通道6。

当第一通道5和第二通道6在靠近出液孔3一侧不连通的情况下，出液孔3可以只与第一通道5连通，用于排出第一通道5中的冷却液，以使第二通道6内的冷却液只有通过注液孔流入第一通道5内才能够进行排出，提高了第二通道6内冷却液的利用率。出液孔3也可以同时与第一通道5和第二通道6连通，以保障冷却液的流速。

图4为本申请第四实施例一种冷板的剖面结构示意图。

参见图4，当第二通道6内的第二结构截断第二通道6的情况下，第二板体9上还可以再开设连通孔，出液孔3可以只与第二通道6连通，以使冷却液的流向为：入液孔2→第二通道6→注液孔→第一通道5→连通孔→第二通道6→出液孔3。

在一可实施方式中，第一结构8为散热翅片。进一步的，翅片结构形式包括担不限于片式、串片式、焊片式、轧片式中的任一种或一种以上的组合。散热翅片能够增大冷板的散热面积，提高热交换效率，进一步提高散热效果，同时，散热翅片具有一定的扰流、阻流效果，以实现使流经第一通道5的冷却液压强小于流经第二通道6的冷却液压强的目的。对应的，第二结构可以为导流片，以实现使流经第二通道6的冷却液压强大于流经第一通道5的冷却液压强的目的。

图5为本申请第五实施例一种冷板的正面结构示意图。

参见图5，在一可实施方式中，第二通道6的横截面积从入液孔2侧向供液孔7侧依次减小，以使第二通道6内的冷却液在入液孔2侧的流速低于其在供液孔7侧的流速。

具体的，根据注液孔的设计需求，板件可以围合形成各种形状不同的第二通道6，第二通道6的形状还可以包括但不限于锥形通道、直管通道、弯管通道、树形通道、与第一板件形状相同的通道等。

图6为本申请第六实施例一种冷板的正面结构示意图。

参见图6，在一可实施方式中，供液孔7为多个，第二通道6向供液孔7方向延伸，形成树形通道，且树形通道的横截面积依级减小。

当供液孔7为多个的情况下，第二通道6内的冷却液需要流向不同的注液孔，基于此，本申请可以根据注液孔所在位置形成树形通道，以使第二通道6内的冷却液能够具有针对性地流向注液孔，且树形通道的每一级可以形成不同横截面积，具体的，上一级通道的横截面积可以大于下一级通道的横截面积，即靠近入液孔2的树形通道的横截面积大于靠近注液孔的树形通道的横截面积，以使冷却液越接近注液孔，流速越快。需要补充的是，本申请横截面积指代与冷却液流向垂直的截面。

在一可实施方式中，与第二通道6对应的最后一级通道用于连通上一级通道和供液孔7。进一步的，第二通道6的起始端与入液孔2连通，末端可以连通至注液孔，即第二通道6的末端不与出液孔3连通。使第二通道6内的冷却液能够全部通过注液孔进入第一通道5，提高第二通道6内冷却液的使用效率。

在一可实施方式中，第二通道6与第一板体1通道之间形成有间隔，间隔为第二通道6与第一通道5之间设置的隔热层。

本方法用于隔离第一通道5和第二通道6之间的第二板件选为隔热层，隔热层能够避免第二通道6内的冷却液在通过注液孔进入第一通道5之前提前与第一通道5内的冷却液发生热交换，保证了第二通道6内的冷却液具有针对性地冷却位于注液孔周围的带冷却件。

在一可实施方式中，待冷却件4具有第一发热区域和第二发热区域，第一发热区域的冷却需求高于第二发热区域；供液孔7开设在与第一发热区域对应的位置上。

根据需要，待冷却件4可以为工业设备、电子设备、电子设备中元器件等，本申请以待冷却件4为电子设备中的芯片为例进行说明。芯片上连接有多个功能模块，芯片功能模块所在位置的热量大于芯片非功能模块所在位置的热量，因此需要对芯片功能模块所在位置进行针对性降温。在该举例中，第一发热区域即为芯片功能模块所在位置，第二发热区域即为芯片非功能模块所在位置的热量。供液孔7开设在第一通道5和第二通道6的隔热层上，且位于与芯片功能模块所在位置的正上方或前方，以使第二通道6内的冷却液能够对芯片功能模块所在位置进行降温。

在一可实施方式中，第二通道6上连接有止流机构，止流机构用于阻碍第二通道6内的冷却液流向第一通道5。

根据电子设备的工作需求，芯片上的功能模块的使用情况也不会有不同，即针对不同的工作需求，不同的功能模块工作的情况，即在有些工作模式下，有些功能模块不进行工作，这些功能模块具有需要针对性降温的需求，在该情况下，本申请可以通过止流机构封闭与不需要降温的功能模块对应的注液孔，以使第二通道6内的冷却液能够只对需要降温的功能模块进行降温处理。具体的，止流机构为可以电控的封闭隔板。

本申请第二方面提供一种电子设备，包括：电子元件和第一方面任一项的冷却装置，冷却装置用于与电子元件表面靠近或接触，冷却装置用于对电子元件冷却。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种冷板，包括第一板体、入液孔和出液孔；

所述第一板体用于靠近或接触待冷却件；

第一通道，形成在邻接于所述第一板体的一侧上，所述第一通道用于流通冷却液；

第二通道，所述第二通道形成于所述第一通道远离所述第一板体的一侧，所述第二通道和所述第一通道之间通过至少一个供液孔连通，流经所述第二通道内的冷却液通过所述供液孔向第一通道供液；

其中，所述第一通道具有第一结构，所述第一结构用于使得流经第一通道的冷却液流速小于流经第二通道的冷却液流速；所述第一结构包含用于扰流和/或阻流的散热翅片；

所述入液孔与所述第一通道和所述第二通道连通,用于向所述第一通道和所述第二通道供液；

所述出液孔与所述第一通道和所述第二通道中的至少之一连通。

2.根据权利要求1所述的冷板，

所述出液孔与所述第一通道连通，用于排出所述第一通道中的冷却液。

3.根据权利要求1所述的冷板，所述第二通道的横截面积从入液孔侧向供液孔侧依次减小，以使所述第二通道内的冷却液在所述入液孔侧的流速低于其在所述供液孔侧的流速。

4.根据权利要求1所述的冷板，所述供液孔为多个，所述第二通道向所述供液孔方向延伸，形成树形通道，且所述树形通道的横截面积依级减小。

5.根据权利要求4所述的冷板，与所述第二通道对应的最后一级通道用于连通上一级通道和所述供液孔。

6.根据权利要求1所述的冷板，所述第二通道与所述第一通道之间形成有间隔，所述间隔为所述第二通道与所述第一通道之间设置的隔热层。

7.根据权利要求1所述的冷板，所述待冷却件具有第一发热区域和第二发热区域，所述第一发热区域的冷却需求高于所述第二发热区域；

所述供液孔开设在与所述第一发热区域对应的位置上。

8.根据权利要求1所述的冷板，所述第二通道上连接有止流机构，所述止流机构用于阻碍所述第二通道内的冷却液流向所述第一通道。

9.一种电子设备，包括：电子元件和如权利要求1-8任一项所述的冷板，所述冷板用于与所述电子元件表面靠近或接触，所述冷板用于对所述电子元件冷却。

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