CN207517665U - 基于微通道模块的散热装置 - Google Patents
基于微通道模块的散热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207517665U CN207517665U CN201721557796.6U CN201721557796U CN207517665U CN 207517665 U CN207517665 U CN 207517665U CN 201721557796 U CN201721557796 U CN 201721557796U CN 207517665 U CN207517665 U CN 207517665U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microchannel module
- babinet
- microchannel
- module
- grooving
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于微通道模块的散热装置，所述基于微通道模块的散热装置包括循环管路、泵、散热片以及热收集端。所述热收集端以及泵通过所述循环管路连通形成闭合通路，所述散热片设置于所述循环管路的外壁。所述热收集端包括箱体和微通道模块。所述箱体具有一个收容腔，所述箱体的相对侧壁上分别设置有入口和出口，所述入口和出口分别连接于所述循环管路。所述微通道模块固定设置于所述箱体的收容腔。所述微通道模块具有沿着第一方向延伸的多个通孔。所述微通道模块开设有间隔设置的沿着第二方向延伸的多个第一切槽。所述第一方向与所述第二方向之间的第一夹角大于0度小于90度，所述第一方向为所述箱体中工作介质的流动方向。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热装置，特别是涉及一种基于微通道模块的散热装置。
背景技术
近年来，电子器件的集成度和性能不断提高，工作时产生的热流密度也不断增大，而同时冷却空间却不断缩小。电子器件工作时产生的热量如果无法及时排除，将导致器件温度升高，影响其正常工作，如何高效安全的对芯片进行散热成为了电子器件研究的重要课题之一。
目前，市售散热器件的类型多为单层肋片式微槽道，压降较大，需要高功率的泵与之相配，流体在经过待散热器件时对流换热量很小。
实用新型内容
基于此，有必要针对对流换热量小的问题，提供一种基于微通道模块的散热装置。
一种基于微通道模块的散热装置。所述散热装置包括循环管路、泵、散热片和热收集端。所述热收集端以及所述泵通过所述循环管路连通形成闭合通路，所述散热片设置于所述循环管路的外壁。所述热收集端包括箱体和微通道模块。所述箱体具有一个收容腔，所述箱体的相对侧壁上分别设置有入口和出口，所述入口和出口分别连接于所述循环管路。所述微通道模块设置于所述箱体的收容腔内，所述微通道模块具有沿着第一方向延伸的多个通孔，所述微通道模块开设有间隔设置的沿着第二方向延伸的多个第一切槽。所述第一方向与所述第二方向形成第一夹角，所述第一夹角大于0度小于90度，所述第一方向为所述箱体中工作介质的流动方向。
在其中一个实施例中，多个所述第一切槽的宽度为0.1-0.5mm。
在其中一个实施例中，所述第一切槽的切槽数量为10-15。
在其中一个实施例中，所述微通道模块开设有间隔设置的沿着第三方向延伸的多个第二切槽，所述第三方向与所述第一方向形成第二夹角。
在其中一个实施例中，所述第二夹角大于0度小于等于90度。
在其中一个实施例中，多个所述第二切槽的宽度为0.1-0.5mm。
在其中一个实施例中，多个所述第二切槽最多间隔5mm设置于所述微通道模块。
在其中一个实施例中，所述工作介质可以为低熔点金属或低熔点合金，也可以为水。
在其中一个实施例中，所述通孔的孔径为300-500mm。
在其中一个实施例中，所述基于微通道模块的散热装置还包括两个风扇，所述两个风扇分别设置于所述散热片的侧面。
上述基于微通道模块的散热装置，所述微通道模块内具有多个通孔，并且所述微通道模块中利用线切割开设有多个第一切槽。工作介质由热收集端的入口流入所述微通道模块，与新增的多个第一切槽充分接触，增加了工作介质与基体材料的对流换热面积，从而大大提高了散热装置的散热性能。因此，本实用新型的基于微通道模块的散热装置具有较高的散热效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的基于微通道模块的散热装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的基于微通道模块的散热装置的热收集端剖视图；
图3为本实用新型实施例提供的基于微通道模块的散热装置的箱体结构分解图；
图4为本实用新型实施例提供的基于微通道模块的散热装置的微通道模块的立体结构示意图。
附图标记说明
10：循环管路
20：泵
30：散热片
40：热收集端
410：箱体
411：收容腔
412：入口
413：出口
414：盖板
415：底座
420：微通道模块
421：通孔
422：第一切槽
423：第二切槽
50：风扇
100：基于微通道模块的散热装置
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的具有驱蚊功能的灯具进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参见附图1-3，本实用新型提供一种基于微通道模块的散热装置100，包括循环管路10、泵20、散热片30和热收集端40。所述热收集端40以及所述泵20通过所述循环管路10连通形成闭合通路，所述散热片30设置于所述循环管路10的外壁。所述热收集端40包括箱体410和微通道模块420。所述箱体410具有一个收容腔411，所述箱体410的相对侧壁上分别设置有入口412和出口413，所述入口412和出口413分别连接于所述循环管路10。所述微通道模块420固定设置于所述箱体410的收容腔411内。所述微通道模块420具有沿着第一方向延伸的多个通孔421。所述微通道模块420开设有间隔设置的沿着第二方向延伸的多个第一切槽422。所述第一方向与所述第二方向形成第一夹角，所述第一夹角大于0度小于90度，所述第一方向为所述箱体410中工作介质的流动方向。
所述热收集端40包括所述箱体410和微通道模块420。所述箱体410由盖板414和底座415构成。所述盖板414具有一外表面以及与该外表面相对设置的内表面。该外表面与散热器件贴合，内表面与所述微通道模块420焊接。所述底座415围成一个收容腔411。
所述微通道模块420的材料可以为铜或硅。在一个实施例中，所述微通道模块420的材料为铜。所述微通道模块420间隔开设有多个第一切槽422，多个所述第一切槽422用于通过工作介质。所述微通道模块420通过扩散焊接连接至所述盖板414的内表面，扩散焊的作用是在保证焊接强度条件下不添加任何一种材料，可以将结合处热阻降至最低。
所述工作介质从箱体410中的所述入口412进入到所述收容腔411后流入所述微通道模块420，在所述微通道模块420的通孔421以及所述第一切槽422和第二切槽423内进行对流换热作用后，流出所述微通道模块420，然后从所述箱体410的出口413流出，所述箱体410的入口412和出口413的分布在本实施例中优选为正对分布，也可以有一定倾斜，在此不做限定。所述箱体410的入口412和出口413也分别正对微通道模块420的入口412与出口413，这样可以减小变流道压力损失。可以理解，所述入口412和所述出口413的数量不限，可以是一个也可以是多个。在一个实施例中，所述入口412和所述出口413的数量为一个。
在所述第二方向上采用线切割方式开设所述多个第一切槽422。所述第一切槽422可以不完全切开，能够保证微通道模块420的整体性，方便扩散焊时的固定与装卡，开槽一侧为焊接面，能够保证最上方一层所述通孔421的通透性比较好。
多个所述第一切槽422的槽道延伸方向相互平行，能够尽可能少的破坏所述通孔421的结构，尽可能多的增加表面积。所述第一方向与第二方向之间的第一夹角优选为45度。当以45度切割凹槽时，只在所述通孔421的孔洞与槽道交叉处减少了孔表面积，能够绝大部分完整的保持所述通孔421的结构，能够进一步提高多孔材料基于微通道模块的散热装置100的比表面积。
在本实施例所述基于微通道模块的散热装置100中，所述微通道模块420内具有多个通孔421，并且所述微通道模块420中利用线切割开设有多个第一切槽422。工作介质由热收集端40的入口412流入所述微通道模块420，与新增的多个第一切槽422充分接触，增加了工作介质与基体材料的对流换热面积，从而大大提高了基于微通道模块散热装置100的散热性能。因此，本实用新型基于微通道模块的散热装置100具有较高的散热效率。
在其中一个实施例中，多个所述第一切槽422的宽度为0.1-0.5mm。
在本实施例中，增加所述第一切槽422的宽度至0.1-0.5mm，能够增加工作介质与基体材料的对流换热面积，从而提高基于微通道模块的散热装置100的散热性能。但是，随着槽宽的增加，所述第一切槽422对所述通孔421内的工作介质的流动影响也会增大。根据模拟计算与实验测试结果综合考虑，所述第一切槽422的宽度优选为0.3mm。
在其中一个实施例中，所述第一切槽422的切槽数量为10-15。
所述微通道模块420在不同的切槽宽度下所述基于微通道模块的散热装置100达到最大比表面积所需的切槽数量不同。同时，切槽数量会影响槽道内及所述通孔421内的流体速度。过多的槽道会使所述通孔421内的对流换热减弱，整体上影响了散热装置的散热性能。所述第一切槽422的较优切槽数量处于10-15的范围时，能够使得所述通孔421内散热性能较优。当切槽宽度优选为0.3mm时，微通道尺寸为32(长)×20(宽)×5(高)时，所述第一切槽422的数量优选为11。
请参见附图4，在其中一个实施例中，所述微通道模块420开设有间隔设置的沿着第三方向延伸的多个第二切槽423，所述第三方向与所述第一方向形成第二夹角。
由于目前金属-气体工晶定向凝固工艺水平不足以在20mm以上的孔长方向上保证所有孔长具有通透性。意味着在实际应用中会存在堵塞的通孔421，那么实际参与对流作用的微通道数目就会减少，换热性能大打折扣。所以，采用线切割方式开设多个沿着第三方向延伸的第二切槽423。开设所述第二切槽423，目的是在每一分段上增大所述通孔421的通透比率，使更多的微通道参与对流作用。同时减小工作介质的流动阻力，从而增强换热效果。所述第二切槽423并未完全切开，目的是保证所述微通道模块420的整体性，方便扩散焊时的固定与装卡，开槽一侧为焊接面，目的是保证最上方一层通孔421的通透性。
在其中一个实施例中，所述第二夹角大于0度小于等于90度。
所述第三方向与所述第一方向形成第二夹角，所述第二夹角大于0度小于等于90度，在本实施例中优选为90度。当第二夹角优选为90度时，可以保证沿孔长方向同一长度孔长通透，使更多的微通道参与对流作用，同时减小工作介质的流动阻力，从而增强换热效果。
在其中一个实施例中，多个所述第二切槽423的宽度为0.1-0.5mm。
在本实施例中，增加所述第二切槽423的宽度至0.1-0.5mm，能够增加工作介质与基体材料的对流换热面积，从而提高所述基于微通道模块的散热装置100的散热性能。但是，随着槽宽的增加，所述第二切槽423对所述通孔421内的工作介质的流动影响也会增大。根据模拟计算与实验测试结果综合考虑，所述第二切槽423的宽度优选为0.3mm。
在其中一个实施例中，多个所述第二切槽423最多间隔5mm设置于所述微通道模块420。
受限于目前金属-气体的共晶定向凝固工艺水平，只能在最多5mm的长度方向上保证所述通孔421通透。所以，多个所述第二切槽423以最多5mm的间隔距离设置于所述微通道模块420，目的是在每一分段上增大所述通孔421的通透比率，从而使更多的微通道参与对流作用，同时减小工作介质的流动阻力，增强换热效果。
在其中一个实施例中，所述工作介质可以为低熔点金属或低熔点合金，也可以为水。
所述低熔点金属如镓等，所述低熔点合金如镓铟合金、镓铟锡合金、钠钾合金等。当所述工作介质为水时，可以采用机械泵驱动该工作介质。当所述工作介质为低熔点金属或低熔点合金时，可以采用机械泵或电磁泵驱动该工作介质。在本实施例中所述工作介质为水。
在其中一个实施例中，所述通孔421的孔径为300-500mm。
在本实施例中，所述微通道模块420的受热性能受孔径的影响较大。根据模拟计算与测试结果来看，当水为工作介质时候，可以采用小孔径的微通道模块420，也就是说该微通道模块420内的所述通孔421的平均孔径要小于600微米，较优的平均孔径范围是300微米至500微米，最优的平均孔径是400um左右。低熔点金属或者低熔点合金为工作介质时，一般采用大孔径的所述微通道模块420，也就是说所述微通道模块420的平均孔径要大于600微米，较优的平均孔径范围是700微米至900微米，最优的平均孔径是800um左右。
在其中一个实施例中，所述基于微通道模块的散热装置100还包括两个风扇50，所述两个风扇50分别设置于所述散热片30的侧面。
所述循环管路10内的过热工作介质通过所述散热片30散热，在所述散热片30的侧面设置有两个风扇50。所述散热片30的热量通过所述风扇50散发。因此，在循环过程中，过热工作介质的热量被散发，可以以较低的温度进入到下一次的循环中，以使所述基于微通道模块的散热装置100散热。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述整洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，包括：
循环管路(10)；
泵(20)；
散热片(30)；
热收集端(40)，所述热收集端(40)以及所述泵(20)通过所述循环管路(10)连通形成闭合通路，所述散热片(30)设置于所述循环管路(10)的外壁，所述热收集端(40)包括：
箱体(410)，所述箱体(410)具有一个收容腔(411)，所述箱体(410)的相对侧壁上分别设置有入口(412)和出口(413)，所述入口(412)和出口(413)分别连接于所述循环管路(10)；
固定设置于所述箱体(410)的收容腔(411)内的微通道模块(420)，所述微通道模块(420)具有沿着第一方向延伸的多个通孔(421)，所述微通道模块(420)开设有间隔设置的沿着第二方向延伸的多个第一切槽(422)，所述第一方向与所述第二方向形成第一夹角，所述第一夹角大于0度小于90度，所述第一方向为所述箱体(410)中工作介质的流动方向。
2.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，多个所述第一切槽(422)的宽度为0.1-0.5mm。
3.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，所述第一切槽(422)的切槽数量为10-15。
4.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，所述微通道模块(420)开设有间隔设置的沿着第三方向延伸的多个第二切槽(423)，所述第三方向与所述第一方向形成第二夹角。
5.如权利要求4所述的基于微通道模块的散热装置(100)，所述第二夹角大于0度小于等于90度。
6.如权利要求4所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，所述第二切槽(423)的宽度为0.1-0.5mm。
7.如权利要求4所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，多个所述第二切槽(423)最多间隔5mm设置于所述微通道模块。
8.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，所述工作介质可以为低熔点金属或低熔点合金，也可以为水。
9.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，所述通孔(421)的孔径为300-500mm。
10.如权利要求1所述的基于微通道模块的散热装置(100)，其特征在于，进一步包括两个风扇(50)，所述两个风扇(50)分别设置于所述散热片(30)的侧面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721557796.6U CN207517665U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于微通道模块的散热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721557796.6U CN207517665U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于微通道模块的散热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207517665U true CN207517665U (zh) | 2018-06-19 |
Family
ID=62539326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721557796.6U Expired - Fee Related CN207517665U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于微通道模块的散热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207517665U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109548363A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-29 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种多孔介质液冷冷装置，制作方法及使用方法 |
| CN111328251A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-23 | 华南理工大学 | 一种具有双尺度表面特征的微通道散热结构及其制备方法 |
-
2017
- 2017-11-20 CN CN201721557796.6U patent/CN207517665U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109548363A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-29 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种多孔介质液冷冷装置，制作方法及使用方法 |
| CN111328251A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-23 | 华南理工大学 | 一种具有双尺度表面特征的微通道散热结构及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmed et al. | Optimization of thermal design of heat sinks: A review | |
| CN106449569B (zh) | 叠层芯片微流道散热结构和制备方法 | |
| US7044199B2 (en) | Porous media cold plate | |
| CN106885485B (zh) | 一种热端变截面多脉动冷端热管散热器 | |
| CN106332529B (zh) | 一种管带式微循环散热器及微循环换热系统 | |
| CN103188912A (zh) | 使用液态金属工质的藕状规则多孔金属微通道热沉 | |
| US20100038056A1 (en) | High performance compact heat exchanger | |
| CN207517665U (zh) | 基于微通道模块的散热装置 | |
| TWM526264U (zh) | 液冷式散熱裝置及其散熱結構 | |
| US20210125898A1 (en) | Vapor chamber | |
| CN206389664U (zh) | 一种管带式微循环散热器及微循环换热系统 | |
| CN106255396B (zh) | 一种管片式微循环散热器及微循环换热系统 | |
| JP4867411B2 (ja) | 電子機器用冷却装置 | |
| KR102413374B1 (ko) | 낮은 레이놀즈 수 공기 흐름을 위한 핀 향상 | |
| CN110030865A (zh) | 一种翅片及具有该翅片的换热器 | |
| JP4462877B2 (ja) | ルーバー付きヒートシンク | |
| CN105305225A (zh) | 一种半导体激光器冷却热沉装置 | |
| CN103796489B (zh) | 使用多孔微通道模块的热收集端及散热装置 | |
| CN208242062U (zh) | 热收集端及散热装置 | |
| CN107403775B (zh) | 一种微通道散热装置和电子设备 | |
| CN103542748A (zh) | 热沉的针肋-凹陷复合阵列结构及针肋-凹陷复合阵列的布置方法 | |
| JP2019179836A (ja) | 冷却装置 | |
| CN111683493B (zh) | 一种散热装置 | |
| CN203708742U (zh) | 散热装置 | |
| CN116782579A (zh) | 一种散热片及具有其的散热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180619 Termination date: 20211120 |