CN213244783U - 一种液冷散热器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种液冷散热器，包括主体与盖板，主体与盖板之间连接有焊接层；主体内置进水腔及出水腔，进水腔与出水腔之间连接若干条流道，进水腔与出水腔通过流道连通；进水腔一端设置为进水端，另一端设置为封闭结构；出水腔一端设置为出水端，另一端设置为封闭结构，进水端与出水端设在主体的同一侧；每条流道上设若干个弯折增阻管道，相邻增阻管道弯折方向相差180°；各条流道中靠近进水端一侧的流道中设的增阻管道数量大于远离进水端一侧流道中设的增阻管道数量。本申请的有益效果是：在流道上设置增阻管道，可使靠近进水端一侧的流道内流体在弯折的增阻管道内流动时受管壁作用产生旋涡，增大局部阻力，进而达到各流道内流量均衡的目的。
Description
技术领域
本公开涉及液冷电子散热技术领域，具体涉及一种液冷散热器。
背景技术
随着电力电子容量不断提升以及装置集成化、小型化的发展，电力半导体热流密度越来越高，使得装置工作时电力半导体内部温度徒升，不仅影响装置性能、缩短使用寿命，甚至会损坏电力半导体造成装置宕机。
现有大功率冷却一般采用管式液冷散热器，现有的管式液冷散热器由于流体特性使得靠近进水端或出水端的流体的流量大而远离进水端或出水端的流体的流量小，从而散热器的各条流道流量不均衡造成散热性能不均匀，影响温度场的均匀性，从而影响对设置在散热器表面的热源的散热的均匀性，影响散热效果。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种液冷散热器。
第一方面，本申请提供一种液冷散热器，包括主体与盖板，所述主体与盖板之间通过焊接层固定连接；所述主体内设置进水腔及出水腔，所述进水腔与出水腔之间连接有若干条流道，所述进水腔与出水腔通过所述流道相连通；所述进水腔的一端设置为进水端，另一端设置为封闭结构；所述出水腔的一端设置为出水端，另一端设置为封闭结构，所述进水端与出水端设置在主体的同一侧；每条所述流道上设有若干个弯折增阻管道，相邻所述增阻管道弯折方向相差180°；各条所述流道中靠近进水端一侧的流道中设置的增阻管道的数量大于远离进水端一侧的流道中设置的增阻管道的数量。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述流道包括相连通的增阻管道、第一管段及第二管段，所述增阻管道连接在第一管段及第二管段之间，所述第一管段远离增阻管道的一端与进水腔连通连接，第二管段远离增阻管道的一端与出水腔连通连接；所述第一管段的端部与进水腔之间设置外扩的第一导向槽，所述第一管段与进水腔之间通过所述第一导向槽相连通；所述第二管段的端部与出水腔之间设置外扩的第二导向槽，所述第二管段与出水腔之间通过所述第二导向槽相连通。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一导向槽靠近进水腔一侧的直径大于第一导向槽靠近第一管段一侧的直径；所述第二导向槽靠近出水腔一侧的直径大于第二导向槽靠近第二管段一侧的直径。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述增阻管道的直径与第一管段及第二管段的直径一致。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一导向槽及第二导向槽分别设置在同一条流道的两端。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一导向槽及第二导向槽设置在远离进水端一侧的一条或多条流道的两端。
根据本申请实施例提供的技术方案，相邻所述增阻管道首尾相接构成S型结构。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述主体的材料设置为铝材。
本发明的有益效果：本申请提供一种液冷散热器，在流道上设置增阻管道，使得流体在流道内流动时当经过增阻管道时受到弯折的管壁的影响，产生旋涡，增加流体阻力，进而当流体经过增压管道时流动速度减慢，因此在流道内设置增阻管道是为了达到增加流体阻力，减慢流道内流量的目的；在主体内受流体特性的影响，靠近进水端一侧的流道内的流体流量较大，而远离进水端一侧的流道内的流体的流量较小，为达到各流道流量平衡的目的：在靠近进水端一侧的流道内设置的增阻管道的数量大于远离进水端一侧的流道内设置的增阻管道的数量，可使得靠近进水端一侧的流道内的流体所受阻力大于远离进水端一侧的流道内的流体所受阻力，进而达到各流道内流量均衡的目的，使得散热器的温度场均匀，提高散热效果。
附图说明
图1为本申请第一种实施例的主视结构示意图；
图2为图1中B-B方向的俯视结构示意图；
图3为图2中I部分的放大结构示意图；
图中所述文字标注表示为：1、主体；2、盖板；3、焊接层；4、进水腔；5、出水腔；6、流道；7、进水端；8、封闭结构；9、出水端；10、增阻管道；11、第一管段；12、第二管段；13、第一导向槽；14、第二导向槽。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
如图1及图2所示为本申请的第一种实施例的示意图，包括主体1与盖板2，所述主体1与盖板2之间通过焊接层3固定连接。本实施例中，主体1及盖板2采用铝型材材质，热源设置在盖板2上。
所述主体1内设置进水腔4及出水腔5，所述进水腔4与出水腔5之间连接有若干条流道6，所述进水腔4与出水腔5通过所述流道6相连通；所述进水腔4的一端设置为进水端7，另一端设置为封闭结构8；所述出水腔5的一端设置为出水端9，另一端设置为封闭结构8，所述进水端7与出水端9设置在主体1的同一侧；每条所述流道6上设有若干个弯折增阻管道10，相邻所述增阻管道10弯折方向相差180°；各条所述流道6中靠近进水端7一侧的流道6中设置的增阻管道10的数量大于远离进水端7一侧的流道6中设置的增阻管道10的数量。相邻增阻管道10的弯折或弯曲的方向相差180°是为了增大流体的行程，从而提高流体流经相邻增阻管道10时的阻力，使得流体增阻效果明显。
优选地，相邻所述增阻管道10首尾相接构成S型结构。因此流道6中包括一条或多条S型结构的管道。
本实施例中，冷却液由进水端7流入进水腔4，流经各流道6后流入出水腔5，最后由出水端9排出主体1外。工作时热源产生的热量通过盖板2与焊接层3将热量传递给主体1及主体内部的进水腔4、流道6和出水腔5，在冷却液与流道6内壁接触后将热源传递的热量源源不断地带走，以达到快速降温的目的。
本实施例中，在流道6上设置增阻管道10，使得流体在流道6内流动时当经过增阻管道10时受到弯折的管壁的影响，产生旋涡，增加流体阻力，进而当流体经过增压管道时流动速度减慢，因此在流道6内设置增阻管道10是为了达到增加流体阻力，减慢流道6内流量的目的。
在主体1内受流体特性的影响，靠近进水端7一侧的流道6内的流体流量较大，而远离进水端7一侧的流道6内的流体的流量较小，为达到各流道6流量平衡的目的：在靠近进水端7一侧的流道6内设置的增阻管道10的数量大于远离进水端7一侧的流道6内设置的增阻管道10的数量，可使得靠近进水端7一侧的流道6内的流体所受阻力大于远离进水端7一侧的流道6内的流体所受阻力。
因此本散热器通过内部流道6结构方向的变化，增加接触面积，改变流阻实现散热器每条流道6流量相同，达到理想的散热效果。对于大功率模块产生的热量可以快速传递出去，散热效果明显；对于多模块功率不同的散热需求，也可以通过这种改变流道6方向以及数量的方式，实现均温与均流的散热要求。
在一优选实施方式中，如图2及图3所示，所述流道6包括相连通的增阻管道10、第一管段11及第二管段12，所述增阻管道10连接在第一管段11及第二管段12之间，所述第一管段11远离增阻管道10的一端与进水腔4连通连接，第二管段12远离增阻管道10的一端与出水腔5连通连接；所述第一管段11的端部与进水腔4之间设置外扩的第一导向槽13，所述第一管段11与进水腔4之间通过所述第一导向槽13相连通；所述第二管段12的端部与出水腔5之间设置外扩的第二导向槽14，所述第二管段12与出水腔5之间通过所述第二导向槽14相连通。
本优选实施例中，在流道6的两端分别设置第一导向槽13及第二导向槽14可以减少局部涡旋的产生，减小压力损失，提高过水量，因此增大流道6的两端分别与进水腔4及出水腔5连通时的过水量，增大流道6流量。
优选地，所述第一导向槽13靠近进水腔4一侧的直径大于第一导向槽13靠近第一管段11一侧的直径；所述第二导向槽14靠近出水腔5一侧的直径大于第二导向槽14靠近第二管段12一侧的直径。将第一导向槽13及第二导向槽14设置为外扩的结构，即起到引流增大流量的作用，提高散热器的散热效率。
优选地，所述增阻管道10的直径与第一管道及第二管段12的直径一致。
优选地，所述第一导向槽13及第二导向槽14分别设置在同一条流道6的两端。
在一优选实施方式中，所述第一导向槽13及第二导向槽14设置在远离进水端7一侧的一条或多条流道6的两端。本优选实施方式中，在远离进水端7的一条或多条流道6的两端设置第一导向槽13及第二导向槽14是为了提高远离进水端7一侧的流道6的流量，从而进一步保证主体1的各条流道6流量均衡，本实施方式中，设置第一导向槽13及第二导向槽14可以设置在距离进水端7最远的一条流道6上，也可设置在距离进水端7较远的两条流道6、三条流道6上，也可在主体的所有流道6的两端均设置第一导向槽13及第二导向槽14，具体设置第一导向槽13及第二导向槽14的流道6的位置及数量依据具体的实际情况而改变设定。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种液冷散热器，其特征在于，包括主体(1)与盖板(2)，所述主体(1)与盖板(2)之间通过焊接层(3)固定连接；所述主体(1)内设置进水腔(4)及出水腔(5)，所述进水腔(4)与出水腔(5)之间连接有若干条流道(6)，所述进水腔(4)与出水腔(5)通过所述流道(6)相连通；
所述进水腔(4)的一端设置为进水端(7)，另一端设置为封闭结构(8)；所述出水腔(5)的一端设置为出水端(9)，另一端设置为封闭结构(8)，所述进水端(7)与出水端(9)设置在主体(1)的同一侧；
每条所述流道(6)上设有若干个弯折增阻管道(10)，相邻所述增阻管道(10)弯折方向相差180°；各条所述流道(6)中靠近进水端(7)一侧的流道(6)中设置的增阻管道(10)的数量大于远离进水端(7)一侧的流道(6)中设置的增阻管道(10)的数量。
2.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述流道(6)包括相连通的增阻管道(10)、第一管段(11)及第二管段(12)，所述增阻管道(10)连接在第一管段(11)及第二管段(12)之间，所述第一管段(11)远离增阻管道(10)的一端与进水腔(4)连通连接，第二管段(12)远离增阻管道(10)的一端与出水腔(5)连通连接；
所述第一管段(11)的端部与进水腔(4)之间设置外扩的第一导向槽(13)，所述第一管段(11)与进水腔(4)之间通过所述第一导向槽(13)相连通；所述第二管段(12)的端部与出水腔(5)之间设置外扩的第二导向槽(14)，所述第二管段(12)与出水腔(5)之间通过所述第二导向槽(14)相连通。
3.根据权利要求2所述的液冷散热器，其特征在于，所述第一导向槽(13)靠近进水腔(4)一侧的直径大于第一导向槽(13)靠近第一管段(11)一侧的直径；所述第二导向槽(14)靠近出水腔(5)一侧的直径大于第二导向槽(14)靠近第二管段(12)一侧的直径。
4.根据权利要求2所述的液冷散热器，其特征在于，所述增阻管道(10)的直径与第一管段(11)及第二管段(12)的直径一致。
5.根据权利要求3所述的液冷散热器，其特征在于，所述第一导向槽(13)及第二导向槽(14)分别设置在同一条流道(6)的两端。
6.根据权利要求3所述的液冷散热器，其特征在于，所述第一导向槽(13)及第二导向槽(14)设置在远离进水端(7)一侧的一条或多条流道(6)的两端。
7.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，相邻所述增阻管道(10)首尾相接构成S型结构。
8.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述主体(1)的材料设置为铝材。
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|---|---|---|---|---|
| CN113631016A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-09 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种一体化立体液冷管网流量分配装置 |
| CN114857191A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-08-05 | 东营市汇城石油机械有限责任公司 | 一种石油钻机刹车片装置及其使用方法 |
| CN115377548A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-11-22 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种冷却装置及电池包 |
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