CN207836048U - 一种液冷型平板铝热管散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷型平板铝热管散热器，包括液冷板和平板铝热管，液冷板包括液冷板本体、盖体、液冷板本体和盖体围成的容置空间，容置空间内设有若干个分隔翅片，液冷板本体开设有进液口和出液口，进液口和出液口之间通过分隔翅片分隔形成有若干个主流道，若干个主流道呈S型串联排布，容置空间内充有冷媒，液冷板本体的平面侧边上开设有插孔；本申请的液冷型平板铝热管散热器，实现了对发热电子元件的精准散热，大幅度提高散热效率；与直接水冷散热方式相比，本散热器采用间接水冷散热，液冷板和平板铝热管分别进行密封，密封效果好，冷媒不容易泄露，稳定性好；与采用铜水热管加换热装置的散热结构相比，采用轻便的平板铝热管。

Description

一种液冷型平板铝热管散热器

技术领域

本实用新型涉及电子产品散热领域，特别是涉及一种液冷型平板铝热管散热器。

背景技术

随着制造技术的发展，半导体集成度越来越高，芯片的性能也越来越强，性能提高的同时随之而来的是电子设备的散热难题。传统的风冷散热器已经无法满足当前高密度热流服务器的散热需求。

一些电子设备开始采用直接水冷散热的方式，直接水冷散热就是通过管道将液冷冷媒由外部直接通入到需要散热的电子元器件的位置，与电子元器件直接进行热交换，带走电子元器件的热量的方式，尽管其优点非常明显，即散热性能大大提高，但是其缺点也同样非常的明显，容易泄露，维护困难，容易腐蚀，存在着安全隐患。

也有采用间接水冷散热的散热方式，现有技术间接水冷散热主要采用铜水热管加换热装置的散热结构，铜水热管从电子元器件吸收热量，与换热装置进行热交换进行散热的方式，但是铜水热管无论是与换热装置还是与电子元件的接触面积都比较小，同时其制造工艺比较复杂，重量比较重，对主板有一定的压力作用，可能会损坏主板。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种液冷型平板铝热管散热器，其密封性较好，不易泄露，容易维护，可靠性高。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种液冷型平板铝热管散热器，包括液冷板和平板铝热管，

液冷板包括液冷板本体、盖体、液冷板本体和盖体围成的容置空间，容置空间内设有若干个分隔翅片，液冷板本体开设有进液口和出液口，进液口和出液口之间通过分隔翅片分隔形成有若干个主流道，若干个主流道呈S型串联排布，容置空间内充有冷媒，液冷板本体的平面侧边上开设有插孔；

平板铝热管包括扁平状的平板铝热管本体，平板铝热管本体内部设有若干个相互独立的微通道，微通道内充有冷媒；

平板铝热管包括吸热端和放热端，平板铝热管的放热端由插孔插入液冷板本体内部，并伸入液冷板的容置空间内一段距离，伸入液冷板的容置空间内的放热端抵接于若干个分隔翅片，吸热端设有电子元件安装位。

进一步，每个主流道内均分别设有若干个平行排列的分流翅片，相邻分流翅片等间距排布，相邻分流翅片之间形成分流道。

进一步，若干个相互独立的微通道在平板铝热管本体的宽度方向上等间距排列。

进一步，若干个相互独立的微通道的长度方向为沿吸热端到放热端。

进一步，平板铝热管本体和设于其内部的若干个微通道为一体结构。

进一步，若干个分隔翅片和若干个分流翅片均设置于液冷板本体，液冷板本体、若干个分隔翅片以及若干个分流翅片均为一体结构。

进一步，若干个分隔翅片和若干个分流翅片均设置于盖体，盖体、若干个分隔翅片以及若干个分流翅片均为一体结构。

进一步，进液口和出液口连接有快速接头或者连接有快速接头的软管。

进一步，液冷板本体和翅片的材质为铜或者铝。

总的说来，

本实用新型具有如下优点：

(1)本申请的液冷型平板铝热管散热器，实现了对发热电子元件的精准散热，大幅度提高散热效率；

(2)与直接水冷散热方式相比，本散热器采用间接水冷散热，液冷板和平板铝热管分别进行密封，密封效果好，冷媒不容易泄露，稳定性好；

(3)与采用铜水热管加换热装置的散热结构相比，采用轻便的平板铝热管，能够减少散热器整体的重量和体积；

(4)一种液冷型平板铝热管散热器的制造方法，在平板铝热管上可以轻易加工固定安装孔，安装维护方便，整个散热器制造工艺简单，成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种液冷型平板铝热管散热器的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型一种液冷型平板铝热管散热器分解结构示意图。

图4为本实用新型一种液冷型平板铝热管散热器的另外一个角度的分解结构示意图。

图5为本实用新型一种液冷型平板铝热管散热器的平板铝热管的横截面结构示意图。

图6为图5中A处的局部放大结构示意图。

图7为本实用新型一种液冷型平板铝热管散热器的去掉盖体的液冷板的结构示意图。

其中图7a为去掉盖体的液冷板的结构示意图。

图7b为图7a中B向的结构示意图。

其中图1至图7中包括有：

1——快速接头、11——进液口快速接头、12——出液口快速接头；

2——液冷板、21——盖体、22——液冷板本体、23——插孔、24——进液口、25——出液口、26——分隔翅片、27——主流道、28——分流翅片、29——分流道；

3——平板铝热管、31——平板铝热管本体、32——微通道、33——吸热端、34——放热端、35——电子元件安装位、36——螺钉孔；

4——螺钉。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

一种液冷型平板铝热管散热器，包括液冷板2和平板铝热管3，

液冷板2包括液冷板本体22、盖体21、液冷板本体22和盖体21围成的容置空间，容置空间内设有若干个分隔翅片26，液冷板本体22开设有进液口24和出液口25。进液口24和出液口25之间通过分隔翅片26分隔形成有若干个主流道27，若干个主流道27呈S型串联排布。起着增大换热面积，加强换热的作用。冷媒由进液口24流入容置空间后沿S型主流道27流动最终由出液口25流出，冷媒在液冷板2中停留时间较长，换热充分。容置空间内充有冷媒，液冷板本体22的平面侧边上开设有插孔23。盖体21在内部气压的作用下容易变形，5个分隔翅片26的宽度较其他翅片宽，起到支撑作用。在导流的作用同时，对于盖体21起到支撑作用。每个主流道27内均分别设有若干个平行排列的分流翅片28，相邻分流翅片28等间距排布，相邻分流翅片28之间形成分流道29。若干个分隔翅片26和若干个分流翅片28均设置于液冷板本体22，液冷板本体22、若干个分隔翅片26以及若干个分流翅片28均为一体结构。进液口24和出液口25连接有快速接头1或者连接有快速接头1的软管。其中进液口24连接进液口快速接头11，出液口25连接出液口快速接头12。盖体21、液冷板本体22和翅片的材质为铜或者铝。液冷板2内部的每个主流道27末端均有一个缓冲区，该区域优选地使用带有圆角的矩形区域，该圆角能够有效地减少液态冷媒形成紊流，使得冷媒在同等流量下，在液冷板2的流道内流动时，相比其他结构压力损失较少。进液口24和出液口25的位置处在液冷板2厚度方向的中间位置，同时处在缓冲区的中间部位，这样能够保证冷媒进入液冷板2的主流道27时的状态保持大致相同。接头密封在液冷板2上，该密封可以采用螺纹密封和胶水密封配合起来，也可以采用密封圈密封。

平板铝热管3包括扁平状的平板铝热管本体31，平板铝热管本体31内部设有若干个相互独立的微通道32，微通道32内充有冷媒。若干个相互独立的微通道32在平板铝热管本体31的宽度方向上等间距排列。若干个相互独立的微通道32的长度方向为沿吸热端33到放热端34。平板铝热管本体31和设于其内部的若干个微通道32为一体结构。平板铝热管3包括吸热端33和放热端34，平板铝热管3的放热端34由插孔23插入液冷板本体22内部，并伸入液冷板2的容置空间内一段距离，伸入液冷板2的容置空间内的放热端34抵接于5个分隔翅片26。液冷板2的中间部位开设有插孔23，该插孔23贯穿液冷板2。平板铝热管3可以通过焊接固定在插孔23中。

吸热端33设有电子元件安装位35。电子元件安装位35开设有用于固定电子元件和平板铝热管3的螺钉孔36，螺钉孔36通过与螺钉4配合固定。平板铝热管3在厚度方向上非常薄，可以使得与之连接的液冷板2的厚度也相应减少。此外，平板铝热管3的厚度可以根据不同需要选择不同厚度，可以根据体积需要选用比较薄的，根据换热性能和强度需要选用比较厚的。此外，平板铝热管3表面可以进行外观处理，同时起到防腐的作用。平板铝热管3内部拥有多个平行的微通道32结构，每个微通道32相同，等距阵列在宽度方向上。采用该结构相当于同时有多个热管在工作，加强导热效果。此外，平板铝热管3内部处于近似真空状态。平板铝热管3内部填充有能够发生相变的冷媒，该冷媒在真空下，外部热量改变时能够轻易的发生相变，即受热时，能够从液态转变为汽态，遇冷时，能够从汽态转变为液态。此外，平板铝热管3工作的原理是，平板铝热管3的吸热端33吸收热量，热量由吸热端33传导到放热端34，放热端34释放吸热端33吸收的热量。

本散热器的具体工作过称为：

伴随着发热元件的工作，热量通过平板铝热管3的吸热端33传递到平板铝热管3的放热端34，然后传递到液冷板2，另一方面，冷媒通过进液口24进入液冷板2中，通过液冷板2的主流道27和分流道29结构，将热量传递到冷媒中，并且随着冷媒循环出液冷板2之外。也就是循环流动的冷媒不直接与发热元件接触，中间依靠密封性较好的平板铝热管3传递热量，减少了冷媒泄露对电子元件造成损害的可能性。

一种液冷型平板铝热管散热器的制造方法，包括以下步骤，

(1)步骤一、平板铝热管3的制造：通过挤压铝锭成型为两端开口的内部带有微通道32的平板铝热管3，将一端开口封闭，注入液态冷媒，将另外一端开口封闭，然后通过折弯机，将平面的平板铝热管3折弯成规定形状的平板铝热管3，之后在平板铝热管3对应电子元件安装位35开设螺钉孔36或通孔；

(2)步骤二、液冷板2的制造:在铝锭上通过铣削加工加工出液冷板本体22、容置空间，加工盖体21，通过铣削加工在液冷板本体22或者盖体21上加工若干个翅片，然后通过搅拌摩擦焊将盖体21和液冷板本体22焊接在一起；

(3)步骤三、液冷板2与平板铝热管3的焊接：将液冷板2及平板铝热管3进行镀镍处理，在液冷板2的插孔23中涂抹一定厚度的低温锡膏，该锡膏熔点是130℃～180℃，然后将平板铝热管3的放热端34插入液冷板2的插孔23内，液冷板2与平板铝热管3通过专用夹具固定好，放入回流焊设备中，待冷却后，去除夹具；

(4)步骤四、快速接头1连接：采用专用胶水，将快速接头1或者带有快速接头1的软管固定到液冷板2上的进液口24和出液口25处。总的说来，

本实用新型具有如下优点：

(1)本申请的液冷型平板铝热管3散热器，实现了对发热电子元件的精准散热，大幅度提高散热效率；

(2)与直接水冷散热方式相比，本散热器采用间接水冷散热，液冷板2和平板铝热管3分别进行密封，密封效果好，冷媒不容易泄露，稳定性好；

(3)与采用铜水热管加换热装置的散热结构相比，采用轻便的平板铝热管3，能够减少散热器整体的重量和体积；

(4)一种液冷型平板铝热管3散热器的制造方法，在平板铝热管3上可以轻易加工固定安装孔，安装维护方便，整个散热器制造工艺简单，成本低。

实施例2、

本实施例的主要结构与实施例相同，相同之处在此不在赘述，其不同之处在于：

若干个分隔翅片和若干个分流翅片均设置于盖体，盖体、若干个分隔翅片以及若干个分流翅片均为一体结构。(图中未示出)加工盖体时在盖体上同时铣削加工出分隔翅片和分流翅片，形成主流道和分流道。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：包括液冷板和平板铝热管，

液冷板包括液冷板本体、盖体、液冷板本体和盖体围成的容置空间，容置空间内设有若干个分隔翅片，液冷板本体开设有进液口和出液口，进液口和出液口之间通过分隔翅片分隔形成有若干个主流道，若干个主流道呈S型串联排布，容置空间内充有冷媒，液冷板本体的平面侧边上开设有插孔；

平板铝热管包括扁平状的平板铝热管本体，平板铝热管本体内部设有若干个相互独立的微通道，微通道内充有冷媒；

平板铝热管包括吸热端和放热端，平板铝热管的放热端由插孔插入液冷板本体内部，并伸入液冷板的容置空间内一段距离，伸入液冷板的容置空间内的放热端抵接于若干个分隔翅片，吸热端设有电子元件安装位。

2.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：每个主流道内均分别设有若干个平行排列的分流翅片，相邻分流翅片等间距排布，相邻分流翅片之间形成分流道。

3.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：若干个相互独立的微通道在平板铝热管本体的宽度方向上等间距排列。

4.按照权利要求3所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：若干个相互独立的微通道的长度方向为沿吸热端到放热端。

5.按照权利要求4所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：平板铝热管本体和设于其内部的若干个微通道为一体结构。

6.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：若干个分隔翅片和若干个分流翅片均设置于液冷板本体，液冷板本体、若干个分隔翅片以及若干个分流翅片均为一体结构。

7.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：若干个分隔翅片和若干个分流翅片均设置于盖体，盖体、若干个分隔翅片以及若干个分流翅片均为一体结构。

8.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：进液口和出液口连接有快速接头或者连接有快速接头的软管。

9.按照权利要求1所述的一种液冷型平板铝热管散热器，其特征在于：液冷板本体和翅片的材质为铜或者铝。