CN210405998U - 具有变径流路的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有变径流路的散热装置，所述散热装置内设置有冷媒流道，所述冷媒流道包括：第一集流道，所述第一集流道与所述冷媒流道的进液口连通；第二集流道，所述第二集流道与所述冷媒流道的出液口连通，所述第二集流道与所述第一集流道间隔设置；支路流道，所述支路流道为至少两个，每个所述支路流道的两端分别连通所述第一集流道与所述第二集流道，所有所述支路流道间并联设置，每个所述支路流道间的过流面积不同。本实用新型的散热装置，通过支路流道并联设置，从而可以使冷却液在第一集流道中分散流向各个支路流道，分散后的部分冷却液可以直接到达下游的电子元器件，从而提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

Description

具有变径流路的散热装置

技术领域

本实用新型涉及液冷散热装置技术领域，具体涉及一种具有变径流路的散热装置。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电子元器件的发热量越来越大，功率密度越来越高，传统的空气冷却技术已无法满足电子设备的散热需求，液冷散热技术逐渐成为高功率密度电子元器件散热的主要技术手段。

液冷散热技术中，最为常用的散热装置为液冷板，国内外许多厂家已申请了大量关于液冷板的专利，例如专利CN207247968U中所示，为一种具有良好散热功能的水冷板，该水冷板内部流道内壁设有散热纹，可强化换热性能。

虽然上述专利中的冷板能够通过流道内壁的散热纹强化散热性能，但是，该冷板流道为单向蛇形流道，当冷板表面发热元器件增多时，随着冷却液的不断换热，热量在冷却液内不断累积，流道下游的冷却液温度越来越高，容易导致布置于流道下游处的元器件温升过高，难以保证元器件温度均匀性，甚至引发下游元器件热失效。

实用新型内容

本实用新型公开了一种具有变径流路的散热装置，解决了散热装置上位于流道下游的电子元器件散热效果差的问题。

本实用新型公开了一种散热装置，所述散热装置内设置有冷媒流道，所述冷媒流道包括：第一集流道，所述第一集流道与所述冷媒流道的进液口连通；第二集流道，所述第二集流道与所述冷媒流道的出液口连通，所述第二集流道与所述第一集流道间隔设置；支路流道，所述支路流道为至少两个，每个所述支路流道的两端分别连通所述第一集流道与所述第二集流道，所有所述支路流道间并联设置，每个所述支路流道间的过流面积不同。

进一步地，所述第一集流道和所述第二集流道均为直流道。

进一步地，所述支路流道为直流道，所述支路流道的延伸方向与所述第一集流道的延伸方向垂直。

进一步地，所述第一集流道的进液方向与所述第二集流道的出液方向朝向相同，所述支路流道的过流面积与所述支路流道离所述进液口的距离成反比。

进一步地，所述第一集流道的过流面积和所述第二集流道的过流面积均大于所述支路流道的过流面积。

进一步地，所述散热装置还包括：第一散热板，所述第一散热板上设置有第一导流槽；第二散热板，所述第二散热板贴设在所述第一散热板上，以将所述第一导流槽封闭形成所述冷媒流道。

进一步地，所述第二散热板上设置有与所述第一导流槽相匹配的第二导流槽，所述第一导流槽与所述第二导流槽围成所述冷媒流道。

进一步地，所述散热装置还包括冷媒管，所述冷媒管包括：第一集流管，所述第一集流管内形成有所述第一集流道；第二集流管，所述第二集流管与所述第一集流管间隔设置，所述第二集流管内形成所述第二集流道；支流管，所述支流管为至少两个，每个所述支流管连接在所述第一集流管与所述第二集流管之间，所有所述支流管间并联设置，每一个所述支流管内对应形成一个所述支路流道。

进一步地，所述散热装置还包括：第一散热板，所述第一散热板上设置有与所述冷媒管相匹配的第一安装槽，所述冷媒管安装在所述第一安装槽内；第二散热板，所述第二散热板贴设在所述第一散热板上，以将所述冷媒管固定在所述第一安装槽内。

进一步地，所述第二散热板上设置有与所述第一安装槽相匹配的第二安装槽，所述第一安装槽与所述第二安装槽围成固定所述冷媒管的固定空间，所述冷媒管固定在所述固定空间内，且所述冷媒管的外表面与所述固定空间的内表面相贴合。

本实用新型的散热装置，通过支路流道并联设置，从而可以使冷却液在第一集流道中分散流向各个支路流道，分散后的部分冷却液可以直接到达下游的电子元器件，从而避免了换热的热量在单向流道中不断累积，使到达下游电子元器件的冷却液温度大大降低相同，从而提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的散热装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的冷媒流道的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二的散热装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二的散热装置的装配图；

图例：10、第一集流道；20、第二集流道；30、支路流道；40、第一散热板；41、第一安装槽；50、第二散热板；51、第二安装槽； 52、螺孔；60、电子元器件；70、螺钉；1、第一集流管；2、第二集流管；3、支流管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如专利CN207247968U中所示，冷板流道为单向蛇形流道，单向蛇形通道虽然可以提高换热效果，但是由于采用的是单向流道，当冷板表面发热元器件增多时，随着冷却液的不断换热，热量在冷却液内不断累积，流道下游的冷却液温度越来越高，容易导致布置于流道下游处的元器件温升过高，难以保证元器件温度均匀性，甚至引发下游元器件热失效。

因此，为了解决上述技术问题，如图1所示，本实用新型公开了一种具有变径流路的散热装置，散热装置内设置有冷媒流道，冷媒流道包括：第一集流道10、第二集流道20和支路流道30，第一集流道10与冷媒流道的进液口连通；第二集流道20与冷媒流道的出液口连通，第二集流道20与第一集流道10间隔设置；支路流道30为至少两个，每个支路流道30的两端分别连通第一集流道10与第二集流道20，所有支路流道30间并联设置，每个支路流道30间的过流面积不同。本实用新型的散热装置，通过支路流道30并联设置，从而可以使冷却液在第一集流道10中分散流向各个支路流道30，分散后的部分冷却液可以直接到达下游的电子元器件60，从而避免了换热的热量在单向流道中不断累积，使到达下游电子元器件60的冷却液温度大大降低相同，从而提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

在上述实施例中，第一集流道10和第二集流道20均为直流道。支路流道30为直流道，各个支路流道30间相互平行，支路流道30的延伸方向与第一集流道10的延伸方向垂直。本实用新型的散热装置，通过将第一集流道10、第二集流道20和支路流道30设置为直流道，从而可以形成一个规则的散热区域，在该散热区域中，由于支路流道 30间并联设置，因此，可以使该散热区域内的电子元器件60均匀散热，大大提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

如图1和图2所示的实施例一种，第一集流道10的进液方向与第二集流道20的出液方向朝向相同，支路流道30的过流面积与支路流道30离进液口的距离成反比，第一集流道10的过流面积和第二集流道20的过流面积均大于支路流道30的过流面积。下面以冷媒流道过流面为圆形为例，由于冷媒流道过流面为圆形，根据圆面积公式，各个流道间过流面积的比与各个流道间直径的比值一直，在本实施例中，支路流道30为四个，每个支路流道30的直径分别为d1、d2、d3及d4， d1为靠近冷媒流道的进液口处的支路流道30的直径，d4为靠近冷媒流道的出液口处的支路流道30的直径，d5表示第二集流道20的直径， d6表示第一集流道10的直径，且d5＝d6≥d1>d2>d3>d4，该流道设计的原理为，流入第一集流道10的冷却液流速高、压力大，会最先冲击至d4处，如果d4直径过大，会导致大部分冷却液经d4直接由出口流出，无法保证各电子元器件60的温度均匀性，因此，采用改变水力直径的流路设计方法，使d4最小，d3、d2至d1逐渐增大，该流路可使更多制冷剂回填至d1处，保证各支路流道30内冷却液流量分配均匀合理，且相比于蛇形流路，本实用新型平行流路长度更短，冷却液经过换热后不会产生过热现象，即使产生过热，过热区域也仅会产生于第二集流道20中，不会影响到电子元器件的散热。最优的，第一集流道、第二集流道的取值范围为：4mm≤d5＝d6≤20mm，各个支路流道 30的取值范围为：d1>d2>d3>d4≥0.5mm。

在上述实施例中，散热装置还包括：第一散热板40和第二散热板 50，第一散热板40上设置有第一导流槽；第二散热板50贴设在第一散热板40上，以将第一导流槽封闭形成冷媒流道。为了冷却液更好的流通，第二散热板50上设置有与第一导流槽相匹配的第二导流槽，第一导流槽与第二导流槽围成冷媒流道。

其中，第一散热板40由铝或铜等高导热材料加工而成，第一散热板40上设有第一导流槽，可由机加工或化学蚀刻等方法获得，第二散热板50由铝或铜等高导热材料加工而成，第二散热板50上设有与第一导流槽镜像对称的第二导流槽，可由机加工或化学蚀刻等方法获得，第二散热板50上具有螺孔52，用于发热电子元器件60通过螺钉70安装在第二散热板50上；第一导流槽与第二导流槽围成冷媒流道，冷却液流经冷媒流道吸收发热元器件的热量，对元器件进行散热。使该第二散热板50上的电子元器件60均匀散热，大大提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

在图3和图4所示的实施例二中，散热装置还包括冷媒管，冷媒管包括：第一集流管1、第二集流管2和支流管3，第一集流管1内形成有第一集流道10；第二集流管2与第一集流管1间隔设置，第二集流管2内形成第二集流道20；支流管3为至少两个，每个支流管3的连接在第一集流管1与第二集流管2之间，所有支流管3间并联设置，每一个支流管3内对应形成一个支路流道30。本实用新型的散热装置，通过第一集流管1、第二集流管2和支流管3，从而可以形成一个规则的散热区域，在该散热区域中，由于支流管3间并联设置，因此，可以使该散热区域内的电子元器件60均匀散热，大大提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

在上述实施例中，散热装置还包括：第一散热板40和第二散热板 50，第一散热板40上设置有与冷媒管相匹配的第一安装槽41，冷媒管安装在第一安装槽41内；第二散热板50贴设在第一散热板40上，以将冷媒管固定在第一安装槽41内。为了更好散热，第二散热板50上设置有与第一安装槽41相匹配的第二安装槽51，第一安装槽41与第二安装槽51围成固定冷媒管的固定空间，冷媒管固定在固定空间内，且冷媒管的外表面与固定空间的内表面相贴合。

其中，第一散热板40由铝或铜等高导热材料加工而成，第一散热板40上设有与冷媒管相匹配的第一安装槽41，可由机加工或化学蚀刻等方法获得，第二散热板50由铝或铜等高导热材料加工而成，第二散热板50上设有与第一安装槽镜像对称的第二导流槽，可由机加工或化学蚀刻等方法获得，第二散热板50上具有螺孔52，用于发热电子元器件60通过螺钉70安装在第二散热板50上；第一安装槽41与第二安装槽51围成固定冷媒管的固定空间，冷媒管固定在固定空间内，且冷媒管的外表面与固定空间的内表面相贴合，冷却液流经冷媒流道吸收发热电子元器件60的热量，对元器件进行散热。使该第二散热板50 上的电子元器件60均匀散热，大大提高下游电子元器件的散热效果，避免下游电子元器件热失效。

需要说明的是，本实用新型的冷媒流道不局限于圆形的过流面，也可采用方形截面。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置内设置有冷媒流道，所述冷媒流道包括：

第一集流道(10)，所述第一集流道(10)与所述冷媒流道的进液口连通；

第二集流道(20)，所述第二集流道(20)与所述冷媒流道的出液口连通，所述第二集流道(20)与所述第一集流道(10)间隔设置；

支路流道(30)，所述支路流道(30)为至少两个，每个所述支路流道(30)的两端分别连通所述第一集流道(10)与所述第二集流道(20)，所有所述支路流道(30)间并联设置，每个所述支路流道(30)间的过流面积不同。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述第一集流道(10)和所述第二集流道(20)均为直流道。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，

所述支路流道(30)为直流道，所述支路流道(30)的延伸方向与所述第一集流道(10)的延伸方向垂直。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，

所述第一集流道(10)的进液方向与所述第二集流道(20)的出液方向朝向相同，所述支路流道(30)的过流面积与所述支路流道(30)离所述进液口的距离成反比。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述第一集流道(10)的过流面积和所述第二集流道(20)的过流面积均大于所述支路流道(30)的过流面积。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括：

第一散热板(40)，所述第一散热板(40)上设置有第一导流槽；

第二散热板(50)，所述第二散热板(50)贴设在所述第一散热板(40)上，以将所述第一导流槽封闭形成所述冷媒流道。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，

所述第二散热板(50)上设置有与所述第一导流槽相匹配的第二导流槽，所述第一导流槽与所述第二导流槽围成所述冷媒流道。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括冷媒管，所述冷媒管包括：

第一集流管(1)，所述第一集流管(1)内形成有所述第一集流道(10)；

第二集流管(2)，所述第二集流管(2)与所述第一集流管(1)间隔设置，所述第二集流管(2)内形成所述第二集流道(20)；

支流管(3)，所述支流管(3)为至少两个，每个所述支流管(3)连接在所述第一集流管(1)与所述第二集流管(2)之间，所有所述支流管(3)间并联设置，每一个所述支流管(3)内对应形成一个所述支路流道(30)。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括：

第一散热板(40)，所述第一散热板(40)上设置有与所述冷媒管相匹配的第一安装槽(41)，所述冷媒管安装在所述第一安装槽(41)内；

第二散热板(50)，所述第二散热板(50)贴设在所述第一散热板(40)上，以将所述冷媒管固定在所述第一安装槽(41)内。

10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，

所述第二散热板(50)上设置有与所述第一安装槽(41)相匹配的第二安装槽(51)，所述第一安装槽(41)与所述第二安装槽(51)围成固定所述冷媒管的固定空间，所述冷媒管固定在所述固定空间内，且所述冷媒管的外表面与所述固定空间的内表面相贴合。

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