CN217591417U - 散热系统及电子元件 - Google Patents
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Abstract
一种散热系统及电子元件,该散热系统适用于具有水平散热面的发热件,所述散热系统包括层叠设置的多个面板,多个所述面板均垂直于所述水平散热面,多个所述面板之间设置有均温板和散热组件;所述散热组件与所述均温板邻接设置,至少部分所述均温板位于所述散热系统沿竖直方向的底部,至少部分所述散热组件位于所述散热系统沿竖直方向的顶部;所述散热组件包括冷媒入口、冷媒出口和微通道,所述冷媒入口和所述冷媒出口分别位于所述散热组件相对设置的边缘处;所述微通道位于所述冷媒入口和所述冷媒出口之间,且所述微通道与所述冷媒入口和所述冷媒出口均相互连通。本申请具有良好的散热效果,尤其适用于大功率的具有小面积水平散热面的发热件。
Description
技术领域
本申请涉及电子元件技术领域,尤其涉及一种散热系统及电子元件。
背景技术
热管是一种利用液体相变过程携带汽化潜热提高散热系统传热能力的元件,具有热管的散热系统已经被电子工程界广泛应用。
在相关技术中,具有热管的散热系统包括吸热底板、热管和散热鳍片,吸热底板连接在发热件的散热面上,吸热底板背离散热面的一侧设置有多支热管,多支热管的吸热端均连接在吸热底板上,多支热管的散热端均远离发热件,且散热鳍片连接在热管的散热端。
然而,上述具有热管的散热系统的散热效果较差。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种散热系统及电子元件,具有良好的散热效果,尤其适用于大功率的具有小面积水平散热面的发热件。
为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
本申请实施例的第一方面提供一种散热系统,适用于具有水平散热面的发热件,所述散热系统包括层叠设置的多个面板,多个所述面板均垂直于所述水平散热面;
多个所述面板之间设置有均温板和散热组件,所述散热组件与所述均温板邻接设置,至少部分所述均温板位于所述散热系统沿竖直方向的底部,至少部分所述散热组件位于所述散热系统沿竖直方向的顶部;
所述散热组件包括冷媒入口、冷媒出口和微通道,所述冷媒入口和所述冷媒出口分别位于所述散热组件相对设置的边缘处;所述微通道位于所述冷媒入口和所述冷媒出口之间,且所述微通道与所述冷媒入口和所述冷媒出口均相互连通。
在一种可以实现的实施方式中,所述微通道设置有多条,多条所述微通道均平行设置,且各所述微通道均连通于所述冷媒入口和所述冷媒出口之间。
在一种可以实现的实施方式中,所述微通道设置有多条,多条所述微通道呈网状排布相互连通,至少一条所述微通道与所述冷媒入口连通,至少一条所述微通道与所述冷媒出口连通。
在一种可以实现的实施方式中,所述均温板包括冷凝液池和蒸汽腔,所述冷凝液池位于所述散热系统沿竖直方向的底部,所述蒸汽腔位于所述散热系统沿竖直方向的顶部;
所述冷凝液池的延伸平面平行于所述水平散热面,所述蒸汽腔的延伸方向垂直于所述冷凝液池的延伸平面,且所述蒸汽腔沿竖直方向的底部与所述冷凝液池连通;
至少部分所述散热组件位于所述散热系统沿竖直方向的顶部,且所述散热组件与所述蒸汽腔与邻接设置。
在一种可以实现的实施方式中,所述均温板还包括蒸汽腔微槽道,所述蒸汽腔微槽道设置有多条,多条所述蒸汽腔微槽道均位于所述蒸汽腔的腔壁上;
各所述蒸汽腔微槽道均沿所述蒸汽腔的延伸方向延伸,各所述蒸汽腔微槽道的沿竖直方向的底端与所述冷凝液池连通。
在一种可以实现的实施方式中,所述蒸汽腔包括多个子蒸汽腔,沿平行于所述水平散热面的方向,多个所述子蒸汽腔间隔设置;
多个所述子蒸汽腔沿竖直方向的底部均相互连通,并与所述冷凝液池连通,多个所述子蒸汽腔沿竖直方向的顶部均相互连通。
在一种可以实现的实施方式中,至少部分所述子蒸汽腔位于部分所述面板之间,部分所述面板包括多个第一序列面板和多个第二序列面板,多个所述第一序列面板和多个所述第二序列面板依次交替分布;
所述第一序列面板上设置有沿平行于所述水平散热面的方向间隔分布的多条第一纵向通孔,相邻的所述第一纵向通孔之间的实体部分形成第一纵向支撑;
所述第二序列面板上设置有沿平行于所述水平散热面的方向间隔分布的多条第二纵向通孔,相邻的所述第二纵向通孔之间的实体部分形成第二纵向支撑;
沿所述面板的厚度方向,所述第一纵向通孔和所述第二纵向通孔相互连通;位于所述第一纵向通孔沿竖直方向的中部的所述第一纵向支撑,和位于所述第二纵向通孔的中部的所述第二纵向支撑的相互连接;位于所述第一纵向通孔沿竖直方向的两端的所述第一纵向支撑,和位于所述第二纵向通孔沿竖直方向的两端的所述第二纵向支撑至少部分交错设置。
在一种可以实现的实施方式中,所述均温板还包括辅助蒸汽腔,所述辅助蒸汽腔位于所述散热组件和所述冷凝液池之间;
所述辅助蒸汽腔沿竖直方向的底部与所述冷凝液池连通,所述辅助蒸汽腔的侧部与所述蒸汽腔连通。
在一种可以实现的实施方式中,所述冷凝液池包括多条微槽道,多条所述微槽道在所述冷凝液池的延伸平面内相互平行,多条所述微槽道通过所述蒸汽腔和所述辅助蒸汽腔相互连通。
在一种可以实现的实施方式中,所述散热组件包括两个,两个所述散热组件位于所述蒸汽腔的延伸方向的相对两侧。
在一种可以实现的实施方式中,还包括冷媒导入口和冷媒导出口;
所述冷媒入口位于所述散热组件靠近所述蒸汽腔的一侧;所述冷媒导入口位于形成所述蒸汽腔的所述面板上,且所述冷媒导入口位于所述均温板靠近所述冷媒入口的一侧,所述冷媒导入口与所述冷媒入口连通;
所述冷媒出口位于所述散热组件靠近所述蒸汽腔的一侧;所述冷媒导出口位于形成所述蒸汽腔的所述面板上,且所述冷媒导出口位于所述均温板靠近所述冷媒入口的一侧,所述冷媒导出口与所述冷媒出口连通。
本申请实施例的第二方面提供一种电子元件,包括发热件和上述的散热系统,所述发热件具有水平散热面,所述散热系统设置于所述发热件靠近所述水平散热面的一侧。
本申请实施例提供一种散热系统及电子元件,一种散热系统及电子元件,该散热系统尤其适用于大功率的具有小面积水平散热面的发热件。该散热系统通过设置均温板和散热组件,使均温板相对靠近水平散热面的一端形成蒸发端,以吸收发热件的热量,并使均温板相对远离水平散热面的一端形成蒸发端,以通过邻接的散热组件散发热量;通过设置多个垂直于水平散热面的面板,使多个面板形成分层结构,发热件的热量沿各面板两侧的分层流动,流动阻力更小,热量能够从靠近水平散热面的一端,迅速扩散至远离水平散热面的一端,散热效率更高,散热效果更好;通过将散热组件设置于面板上并与均温板邻接设置,均温板和散热组件仅一壁之隔,避免了实体结构连接带来的接触热阻和结构冗余,使热量能够沿着面板迅速扩散;通过设置微通道,使冷媒流经微通道通过均温板对发热件散热,微通道的结构延长了冷媒在散热组件内的停留时间,增大了冷媒可以带走的热量,提升了散热效果。该电子元件包括上述散热系统,具有同样的有益效果。
本申请的构造以及它的其他目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的散热系统的简要示意图;
图2为图1的A处的具体结构示意图;
图3为图1的B处的具体结构示意图;
图4为本申请实施例提供的散热系统的第一面板的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的散热系统的第二面板的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的散热系统的第三面板的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的散热系统的第四面板的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的散热系统的第五面板的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的散热系统的第六面板的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的散热系统的第七面板的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的散热系统的第八面板的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的散热系统的第九面板的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的散热系统的第十面板的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的散热系统的第十一面板的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的散热系统的第十二面板的结构示意图;
图16为本申请实施例提供的散热系统的第十三面板的结构示意图;
图17为本申请实施例提供的散热系统的第十四面板的结构示意图。
附图标记说明:
100-散热系统;
101-第一面板;102-第二面板;103-第三面板;104-第四面板;105-第五面板;106-第六面板;107-第七面板;108-第八面板;109-第九面板;110-第十面板;111-第十一面板;112-第十二面板;113-第十三面板;114-第十四面板;
210-冷凝液池;211-微槽道;
220-蒸汽腔;221-子蒸汽腔;222-第一纵向通孔;223-第一横向通孔;224-第一连接脚孔;225-第二纵向通孔;226-第二横向通孔;
227-第二连接脚孔;
230-辅助蒸汽腔;
240-冷媒导入口;
250-冷媒导出口;
310-冷媒入口;
320-冷媒出口;
330-微通道;331-第一微孔;332-第二微孔;
400-螺钉孔;
Q-热量;L-冷媒;Y-冷凝液;Z-蒸汽。
具体实施方式
相关技术中,具有热管的散热系统包括吸热底板、热管和散热鳍片。吸热底板通过减少接触热阻的界面材料连接在发热件的散热面上。吸热底板背离散热面的一侧设置有多支热管。各热管的形状均呈U型,U型热管的两端分别为吸热端和散热端。各U型热管的吸热端均夹设在吸热底板上,各U型热管的散热端均位于远离发热件的一侧,并与吸热底板间隔设置。散热鳍片设置有多个,多个散热鳍片均平行间隔设置,并均铆接在U型热管的散热端。
然而,在上述技术方案中,散热鳍片与热管分立连接的制作方式增大了彼此间的接触热阻,造成了不必要的材料冗余,不仅制造工艺复杂,消耗大,而且散热效果也大大折扣。
针对上述技术问题,本申请实施例提供了一种散热系统及电子元件,该散热系统尤其适用于大功率的具有小面积水平散热面的发热件。该散热系统通过设置均温板和散热组件,使均温板相对靠近水平散热面的一端形成蒸发端,以吸收发热件的热量,并使均温板相对远离水平散热面的一端形成蒸发端,以通过邻接的散热组件散发热量;通过设置多个垂直于水平散热面的面板,使多个面板形成分层结构,发热件的热量沿各面板两侧的分层流动,流动阻力更小,热量能够从靠近水平散热面的一端,迅速扩散至远离水平散热面的一端,散热效率更高,散热效果更好;通过将散热组件设置于面板上并与均温板邻接设置,均温板和散热组件仅一壁之隔,避免了实体结构连接带来的接触热阻和结构冗余,使热量能够沿着面板迅速扩散;通过设置微通道,使冷媒流经微通道通过均温板对发热件散热,微通道的结构延长了冷媒在散热组件内的停留时间,增大了冷媒可以带走的热量,提升了散热效果。该电子元件包括上述散热系统,具有同样的有益效果。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的优选实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通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。
以下将对本申请实施例提供的电子元件进行说明。
本申请实施例提供一种电子元件,包括发热件和散热系统,发热件具有水平散热面,散热系统设置于发热件靠近水平散热面的一侧。
其中,电子元件可以包括电路板,发热件可以包括电路板上的芯片。发热件不仅可以包括大空间的小功率、低热流密度的发热件,还可以包括狭小空间内的大功率、高热流密度的发热件。示例性的,电路板可以是激光器件或射频器件中的电路板,其芯片的热流密度高达1000W/cm2以上,单位体积换热量≥10W/cm3,单位重量换热量≥5kW/kg。
可以理解的是,随着电子元件在使用过程中的位置和姿态发生变化,水平散热面的位置和姿态随之发生改变,即水平散热面可以具有倾斜或垂直的状态。本申请实施例并不严格限定水平散热面时刻保持水平,而是指该水平散热面在通常情况下可以具有水平状态。
以下将参照图1-图17对本申请实施例提供的散热系统100进行说明。
本申请实施例提供一种散热系统100,适用于具有水平散热面的发热件(未示出)。散热系统100包括层叠设置的多个面板,多个面板均垂直于水平散热面。
多个面板之间设置有均温板和散热组件,散热组件与均温板邻接设置,至少部分均温板位于散热系统100沿竖直方向的底部,至少部分散热组件位于散热系统100沿竖直方向的顶部。
散热组件包括冷媒入口310、冷媒出口320和微通道330,冷媒入口310和冷媒出口320分别位于散热组件相对设置的边缘处;微通道330位于冷媒入口310和冷媒出口320之间,且微通道330与冷媒入口310和冷媒出口320均相互连通。
其中,面板可以包括陶瓷件、金属件或复合材料件。示例性的,面板可以是铜合金薄板或不锈钢薄板。多个面板可以具有相同的形状和大小,使多个面板在彼此上的正投影均相互重合,多个面板之间可以焊接固定。
多个面板均垂直于水平散热面,使多个面板形成分层结构,发热件的热量Q沿各面板两侧的分层流动,流动阻力更小。热量能够从靠近水平散热面的一端,迅速扩散至远离水平散热面的一端,散热效率更高,散热效果更好。
均温板是一种热管结构,其形成于多个面板之中。一方面,借助面板垂直于水平散热面的设置方式,使均温板具有更好的传热散热效果。另一方面,至少部分均温板位于散热系统100沿竖直方向的底部,均温板相对靠近水平散热面的部分形成蒸发端,以吸收发热件的热量Q,均温板相对远离水平散热面的一端形成冷凝端,传递至冷凝端的热量通过邻接的散热组件散热。
散热组件形成于多个面板之中。一方面,借助面板垂直于水平散热面的设置方式,使散热组件具有更好的传热散热效果。另一方面,散热组件与均温板邻接设置,均温板和散热组件仅一壁之隔,避免了实体结构连接带来的接触热阻和结构冗余,使热量能够沿着面板迅速扩散。
散热组件设置冷媒入口310和冷媒出口320,用于引入对均温板散热的冷媒L,冷媒入口310和冷媒出口320可以分别位于散热组件相对设置的两个边缘处,也可以分布位于散热组件的边缘的相对两侧。冷媒L可以包括气体或液体。冷媒流经微通道330对均温板进行散热,以带走冷凝端的热量Q,促进均温板内冷凝液的换热循环,提高对发热件的散热效果。微通道330的结构能够延长冷媒L在散热组件的停留时间,增强冷媒与均温板内的冷凝液之间的热交换效果,提升散热效果。
在本申请实施例中,微通道330设置有多条,多条微通道330可以包括以下两种布置方式:
在第一种可以实现的布置方式中,如图2所示,多条微通道330呈网状排布相互连通,至少一条微通道330与冷媒入口310连通,至少一条微通道330与冷媒出口320连通。
这样,可以在冷媒入口310和冷媒出口320之间形成多个相互连通的微通道段,能够扩展微通道330的散热面积,延长冷媒在微通道330内的停留时间,提升散热效果。而且,这种微通道330结构不仅适用于气体冷媒,更适用于液体冷媒。
在一种可行的实施方式中,微通道330可以由如图5-图14所示的多个面板依次叠加焊接形成。
以面板的名称中的序号作为参考,名称中的序号为偶数的面板称为偶数面板,名称中的序号为奇数的称为奇数面板。示例性的,第二面板102的序号为二,称第二面板102为偶数面板,第三面板103的序号为三,称第三面板103为奇数面板。
偶数面板上设置有多个第一微孔331,各第一微孔331均沿平行于水平散热面的方向延伸,且多个第一微孔331沿垂直于水平散热面的方向间隔分布。奇数面板上设置有多个第二微孔332,各第二微孔332均沿垂直于水平散热面的方向延伸,且多个第二微孔332沿平行于水平散热面的方向间隔分布。
偶数面板和奇数面板依次叠加后,使第一微孔331和第二微孔332的部分位置相互连通,并形成呈网状排布相互连通的微通道330。而且,偶数面板上的第一微孔331之间的实体部分,与奇数面板上的第二微孔332之间的实体部分相互连接,可以保证散热组件具有足够的结构强度。
其中,如图7-图14所示,在部分偶数面板和部分奇数面板的靠近竖直方向的底部,需要设置均温板的一部分结构,使第一微孔331和第二微孔332在对应位置的延伸长度略有不同,然而并不影响其他位置的第一微孔331和第二微孔332相互连通并形成微通道330。本申请实施例对第一微孔331和第二微孔332的延伸长度不做限定,只要相邻的面板上交错设置的第一微孔331和第二微孔332可以相互连通,能够为冷媒提供流通通道即可。
在一些实施例中,为了提供足够厚度的散热组件,以形成更多的微通道330,可以将相邻的偶数面板和奇数面板的组合结构设置多组。示例性的,可以设置20组第二面板102和第三面板103的组合结构,然后设置3组第四面板104和第五面板105的组合结构,该两组组合结构层叠设置并焊接。
在第二种可以实现的布置方式中,多条微通道330均平行设置,且各微通道330均连通于冷媒入口310和冷媒出口320之间。
这样,冷媒入口310和冷媒出口320之间形成多条一气贯通的微通道330,具有更高的传热系数,同样能够提升散热效果。而且,这种微通道330结构不仅适用于液体冷媒,更适用于气体冷媒。
在一种可行的实施方式中,可以在多个层叠设置的面板上均形成第一微孔331,相邻的面板上的第一微孔331相互连通形成多条平行设置的微通道330。而且,各面板上的第一微孔331之间的实体部分,与相邻面板上的第一微孔331之间的实体部分相互连接,可以保证散热组件具有足够的结构强度。
在一种可以实现的实施方式中,如图16和图17所示,均温板包括冷凝液池210和蒸汽腔220,冷凝液池210位于散热系统100沿竖直方向的底部,蒸汽腔220位于散热系统100沿竖直方向的顶部。
冷凝液池210的延伸平面平行于水平散热面,蒸汽腔220的延伸方向垂直于冷凝液池210的延伸平面,且蒸汽腔220沿竖直方向的底部与冷凝液池210连通。
至少部分散热组件位于散热系统100沿竖直方向的顶部,且散热组件与蒸汽腔220与邻接设置。
其中,冷凝液池210靠近水平散热面设置,冷凝液池210内的冷凝液Y吸收水平散热面的热量,并发生汽化相变为蒸汽Z。相变后的蒸汽Z进入蒸汽腔220,并向蒸汽腔220的远离水平散热面的一端流动。蒸汽Z在流动过程中,吸收到散热组件传递过来的冷量相变为冷凝液。相变后的冷凝液沿着蒸汽腔220的腔壁回流到冷凝液池210内,如此往复,循环不断的将发热件的热量Q通过散热组件散发出去。
冷凝液池210的延伸平面分布在整个水平散热面,可以提高冷凝液与水平散热面的接触面积,对水平散热面的各个位置均形成散热。散热组件与蒸汽腔220邻接设置,可以最大程度的向蒸汽腔220传递冷量。
在一种可以实现的实施方式中,均温板还包括蒸汽腔微槽道(未示出),蒸汽腔微槽道设置有多条,多条蒸汽腔微槽道均位于蒸汽腔220的腔壁上。
各蒸汽腔微槽道均沿蒸汽腔220的延伸方向延伸,各蒸汽腔微槽道的沿竖直方向的底端与冷凝液池210连通。
这样,冷凝液池210中冷凝液Y可以借助蒸汽微槽道进入蒸汽腔220内,蒸汽微槽道中的冷凝液Y可以在蒸汽腔220内受热气化,进一步增大了冷凝液Y的散热面积,提升散热效率。
可以理解的是,蒸汽微槽道可以在面板的厚度方向的中部开槽形成微槽结构,也在面板的厚度方向上的侧面开槽,并借助相邻的面板共同形成微槽结构。
在一种可以实现的实施方式中,如图16和图17所示,蒸汽腔220包括多个子蒸汽腔221,沿平行于水平散热面的方向,多个子蒸汽腔221间隔设置。
多个子蒸汽腔221沿竖直方向的底部均相互连通,并与冷凝液池210连通,多个子蒸汽腔221沿竖直方向的顶部均相互连通。
这样,将蒸汽腔220设置为多个子蒸汽腔221相互连通的结构,既保证冷凝液池210形成的蒸汽沿子蒸汽腔221迅速扩散,还能在相邻的子蒸汽腔221之间的实体部分形成支撑,相邻的面板上的支撑相互连接,能够保证均温板的结构强度。
在一种可以实现的实施方式中,至少部分子蒸汽腔221位于部分面板之间,部分面板包括多个第一序列面板和多个第二序列面板,多个第一序列面板和多个第二序列面板依次交替分布。
第一序列面板上设置有沿平行于水平散热面的方向间隔分布的多条第一纵向通孔222,相邻的第一纵向通孔222之间的实体部分形成第一纵向支撑。
第二序列面板上设置有沿平行于水平散热面的方向间隔分布的多条第二纵向通孔225,相邻的第二纵向通孔225之间的实体部分形成第二纵向支撑。
沿面板的厚度方向,第一纵向通孔222和第二纵向通孔225相互连通。位于第一纵向通孔222沿竖直方向的中部的第一纵向支撑,和位于第二纵向通孔225的中部的第二纵向支撑的相互连接。位于第一纵向通孔222沿竖直方向的两端的第一纵向支撑,和位于第二纵向通孔225沿竖直方向的两端的第二纵向支撑至少部分交错设置。
在本申请实施例中,蒸汽腔220可以由如图16所示的第十三面板113(即第一序列面板)和如图17所示第十四面板114(即第二序列面板)叠加焊接而成。
第十三面板113上设置有多条第一纵向通孔222。各第一纵向通孔222均沿垂直于水平散热面的方向延伸,且各第一纵向通孔222与冷凝液池210之间设置有间隙。沿平行于水平散热面的方向,多条第一纵向通孔222间隔分布。
其中,位于奇数列的第一纵向通孔222的沿竖直方向的底部设置有第一连接脚孔224。第一连接脚孔224向冷凝液池210延伸,并与冷凝液池210连通。第一连接脚孔224还向相邻的前一个偶数列的第一纵向通孔222的方向延伸,并与该前一个偶数列的第一纵向通孔222的沿竖直方向的底部设置有间隙。其中,称靠近冷媒入口310一侧的方向为前,称靠近冷媒出口320的一侧的方向为后。由此,位于竖直方向的底部的第一纵向支撑两两相互连接,且其中一个第一纵向支撑与冷凝液池210的池底部相互连接。
第十三面板113上还设置有第一横向通孔223。第一横向通孔223位于各第一纵向通孔222沿竖直方向的顶端,且第一横向通孔223沿平行于水平散热面的方向延伸。第一横向通孔223与各第一纵向通孔222沿竖直方向的顶端设置有间隙。由此,位于竖直方向的顶部的各第一纵向支撑依次相互连接,且沿平行于水平散热面的方向的两端的两个第一纵向支撑分别与第十三面板113的实体部分相互连接。
第十四面板114上设置有多条第二纵向通孔225。各第二纵向通孔225均沿垂直于水平散热面的方向延伸,且各第二纵向通孔225与冷凝液池210之间设置有间隙。沿平行于水平散热面的方向,多条第二纵向通孔225间隔分布。
其中,位于奇数列的第二纵向通孔225设置有第二连接脚孔227。第二连接脚孔227向冷凝液池210延伸,并与冷凝液池210连通。第二连接脚孔227还向相邻的后一个偶数列的第二纵向通孔225的方向延伸,并与该后一个偶数列的第二纵向通孔225的沿竖直方向的底部设置有间隙。由此,位于竖直方向的底部的第二纵向支撑两两相互连接,且其中一个第二纵向支撑与冷凝液池210的池底部相互连接。
第十四面板114上还设置有第二横向通孔226。第二横向通孔226位于各第二垂直微孔沿竖直方向的顶端,且第二横向通孔226沿平行于水平散热面的方向延伸。第二横向通孔226与各第二纵向通孔225沿竖直方向的顶端设置有间隙。由此,位于竖直方向的顶部的各第二纵向支撑依次相互连接,且沿平行于水平散热面的方向的两端的两个第二纵向支撑分别与第十四面板114的实体部分相互连接。
在第十三面板113和第十四面板114之间,沿竖直方向的中部,各第一纵向通孔222和各第二纵向通孔225相互连通,并形成子蒸汽腔221。沿竖直方向的底部,相邻的第一纵向通孔222通过第一连接脚孔224和第二纵向通孔225相互连通,相邻的第二纵向通孔225通过第二连接脚孔227和第一纵向通孔222相互连通。沿竖直方向的顶部,第二纵向通孔225与冷凝液池210的距离,小于第一纵向通孔222与冷凝液池210的距离,第二横向通孔226在第十三面板113上的正投影覆盖第一横向通孔223和各第一纵向通孔222沿竖直方向的顶端,使各第一纵向通孔222通过第二横向通孔226相互连通,各第二纵向通孔225通过第一纵向通孔222和第二横向通孔226相互连通。
在一种可以实现的实施方式中,如图9-图15所示,均温板还包括辅助蒸汽腔230,辅助蒸汽腔230位于散热组件和冷凝液池210之间。
辅助蒸汽腔230沿竖直方向的底部与冷凝液池210连通,辅助蒸汽腔230的侧部与蒸汽腔220连通。
这样,可以在冷凝液池210的中部设置蒸汽腔220,并相邻蒸汽腔220设置散热组件,减小散热系统100的体积。可以在设置散热组件的位置,通过设置辅助蒸汽腔230连通蒸汽腔220,使冷凝液池210可以延伸设置在整个水平散热面上,增大冷凝液池210与水平散热面的接触面积。
多个面板上设置辅助蒸汽腔230的具体结构可以参考蒸汽腔220的底部结构,做类似设计。
在一种可以实现的实施方式中,如图9-图17所示,冷凝液池210包括多条微槽道211,多条微槽道211在冷凝液池210的延伸平面内相互平行,多条微槽道211通过蒸汽腔220和辅助蒸汽腔230相互连通。
其中,每个面板上可以形成至少一条微槽道211,微槽道211的两个侧壁面均平行于水平散热面,微槽道211的槽口指向其中一个相邻的面板。在靠近蒸汽腔220的微槽道211中,微槽道211的远离水平散热面的一侧的侧壁面上至少一处与蒸汽腔220连通。在靠近辅助蒸汽腔230的微槽道211中,微槽道211的远离水平散热面的一侧的侧壁面上至少一处与辅助蒸汽腔230连通。这样,相邻的面板上的微槽道211可以通过蒸汽腔220和辅助蒸汽腔230相互连通,便于冷凝液分布在每个微槽道211内。
多个微槽道211的结构可以形成微槽道群,使冷凝液可以均匀分布在微槽道群中,并扩展冷凝液和发热件之间的散热面积。
为了进一步扩展冷凝液和发热件之间的散热面积,形成有微槽道211的面板的厚度范围可以为0.05mm-0.1mm,示例性的,面板的厚度范围可以为0.05mm、0.07mm或0.1mm,这样,面板既可以具有足够的结构强度,还能够在一定厚度范围内形成尽可能多的微槽道211。而其他面板(如第二面板102、第三面板103、第四面板104和第五面板105)的厚度范围可以为0.3mm-0.4mm,这样既能满足设计要求,还能节约成本。
微槽道211可以通过去除材料工艺加工成型,例如可以通过半刻技术加工微槽道211,即通过腐蚀液去除薄板对应位置的部分厚度的实体材料,并保留部分厚度的实体材料,被去除材料的空间形成微槽道211。微槽道211的横截面的形状可以包括三角形、矩形、梯形或多边形。
在一种可以实现的实施方式中,散热系统100还包括带有密封盖的注液口(未示出),注液口与蒸汽腔220沿竖直方向的顶端连通。
这样,可以通过注液口对冷凝液池210注入补充冷凝液。
在一种可以实现的实施方式中,散热组件包括两个,两个散热组件位于蒸汽腔220的延伸方向的相对两侧。
这样,散热组件可以在蒸汽腔220的两侧进行冷量传输,将蒸汽腔220传递的热量带走,提高散热系统100的散热效果。
示例性的,本申请实施例在蒸汽腔220的两侧设置两个左右对称的散热组件。如图4-图17所示的多个面板依次顺序层叠焊接形成散热系统100的左半部分,右半部分由这些面板按照左右对称的方式逆序依次逆序焊接形成。
在一种可以实现的实施方式中,如图16和图17所示,散热系统还包括冷媒导入口240和冷媒导出口250。
如图13和图14所示,冷媒入口310位于散热组件靠近蒸汽腔220的一侧。冷媒导入口240位于形成蒸汽腔220的面板上,且冷媒导入口240位于均温板靠近冷媒入口310的一侧,冷媒导入口240与冷媒入口310连通。
如图13和图14所示,冷媒出口320位于散热组件靠近蒸汽腔220的一侧。冷媒导出口250位于形成蒸汽腔220的面板上,且冷媒导出口250位于均温板靠近冷媒入口310的一侧,冷媒导出口250与冷媒出口320连通。
这样,冷媒导入口240和冷媒入口310形成相对靠近散热系统100的侧面中心的冷媒引入口,散热组件的冷媒入口310单侧设置,使散热系统100的冷媒引入口的外周保留有实体部分,便于在实体部分连接冷媒引入管道。同理,冷媒导出口250和冷媒出口320形成相对靠近散热系统100的侧面中心的冷媒引出口,散热组件的冷媒出口320单侧设置,使将散热系统100的冷媒引出口的外周保留有实体部分,便于在实体部分连接冷媒引出管道。
在一种可以实现的实施方式中,如图1和图2结合图7-图10所示,散热系统100还包括两组螺钉孔400,一组螺钉孔400位于冷媒入口310的外周,另一组螺钉孔400位于冷媒出口320的外周。
位于冷媒入口310外周的螺钉孔400可以设置四个,四个螺钉孔400通过在对应位置的各面板上镂空蚀刻通孔或槽道并叠加形成。该组螺钉孔400通过螺钉连接冷媒引入管道。
位于冷媒出口320外周的螺钉孔400可以设置四个,四个螺钉孔400通过在对应位置的各面板上镂空蚀刻通孔或槽道并叠加形成。该组螺钉孔400通过螺钉连接冷媒引出管道。
这样,无需连接其他结构,直接在面板上形成螺钉孔400并连接冷媒管道,结构简单,能够避免实体结构连接带来的接触热阻和结构冗余。
需要说明的是,在本申请实施例中,“微槽道”中的“微”是指槽道的结构尺寸是微米级,而对于没有明确示出的结构,例如“通孔”,其结构尺寸可以是毫米级,也可以是微米级,对此不做限定。
需要说明的是,在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以使固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
在本申请实施例的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种散热系统,其特征在于,适用于具有水平散热面的发热件,所述散热系统包括层叠设置的多个面板,多个所述面板均垂直于所述水平散热面;
多个所述面板之间设置有均温板和散热组件,所述散热组件与所述均温板邻接设置,至少部分所述均温板位于所述散热系统沿竖直方向的底部,至少部分所述散热组件位于所述散热系统沿竖直方向的顶部;
所述散热组件包括冷媒入口、冷媒出口和微通道,所述冷媒入口和所述冷媒出口分别位于所述散热组件相对设置的边缘处;所述微通道位于所述冷媒入口和所述冷媒出口之间,且所述微通道与所述冷媒入口和所述冷媒出口均相互连通。
2.根据权利要求1所述的散热系统,其特征在于,所述微通道设置有多条,多条所述微通道均平行设置,且各所述微通道均连通于所述冷媒入口和所述冷媒出口之间。
3.根据权利要求1所述的散热系统,其特征在于,所述微通道设置有多条,多条所述微通道呈网状排布相互连通,至少一条所述微通道与所述冷媒入口连通,至少一条所述微通道与所述冷媒出口连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的散热系统,其特征在于,所述均温板包括冷凝液池和蒸汽腔,所述冷凝液池位于所述散热系统沿竖直方向的底部,所述蒸汽腔位于所述散热系统沿竖直方向的顶部;
所述冷凝液池的延伸平面平行于所述水平散热面,所述蒸汽腔的延伸方向垂直于所述冷凝液池的延伸平面,且所述蒸汽腔沿竖直方向的底部与所述冷凝液池连通;
至少部分所述散热组件位于所述散热系统沿竖直方向的顶部,且所述散热组件与所述蒸汽腔与邻接设置。
5.根据权利要求4所述的散热系统,其特征在于,所述均温板还包括蒸汽腔微槽道,所述蒸汽腔微槽道设置有多条,多条所述蒸汽腔微槽道均位于所述蒸汽腔的腔壁上;
各所述蒸汽腔微槽道均沿所述蒸汽腔的延伸方向延伸,各所述蒸汽腔微槽道的沿竖直方向的底端与所述冷凝液池连通。
6.根据权利要求5所述的散热系统,其特征在于,所述蒸汽腔包括多个子蒸汽腔,沿平行于所述水平散热面的方向,多个所述子蒸汽腔间隔设置;
多个所述子蒸汽腔沿竖直方向的底部均相互连通,并与所述冷凝液池连通,多个所述子蒸汽腔沿竖直方向的顶部均相互连通。
7.根据权利要求6所述的散热系统,其特征在于,至少部分所述子蒸汽腔位于部分所述面板之间,部分所述面板包括多个第一序列面板和多个第二序列面板,多个所述第一序列面板和多个所述第二序列面板依次交替分布;
所述第一序列面板上设置有沿平行于所述水平散热面的方向间隔分布的多条第一纵向通孔,相邻的所述第一纵向通孔之间的实体部分形成第一纵向支撑;
所述第二序列面板上设置有沿平行于所述水平散热面的方向间隔分布的多条第二纵向通孔,相邻的所述第二纵向通孔之间的实体部分形成第二纵向支撑;
沿所述面板的厚度方向,所述第一纵向通孔和所述第二纵向通孔相互连通;位于所述第一纵向通孔沿竖直方向的中部的所述第一纵向支撑,和位于所述第二纵向通孔的中部的所述第二纵向支撑的相互连接;位于所述第一纵向通孔沿竖直方向的两端的所述第一纵向支撑,和位于所述第二纵向通孔沿竖直方向的两端的所述第二纵向支撑至少部分交错设置。
8.根据权利要求4所述的散热系统,其特征在于,所述均温板还包括辅助蒸汽腔,所述辅助蒸汽腔位于所述散热组件和所述冷凝液池之间;
所述辅助蒸汽腔沿竖直方向的底部与所述冷凝液池连通,所述辅助蒸汽腔的侧部与所述蒸汽腔连通。
9.根据权利要求8所述的散热系统,其特征在于,所述冷凝液池包括多条微槽道,多条所述微槽道在所述冷凝液池的延伸平面内相互平行,多条所述微槽道通过所述蒸汽腔和所述辅助蒸汽腔相互连通。
10.根据权利要求4所述的散热系统,其特征在于,所述散热组件包括两个,两个所述散热组件位于所述蒸汽腔的延伸方向的相对两侧。
11.根据权利要求10所述的散热系统,其特征在于,还包括冷媒导入口和冷媒导出口;
所述冷媒入口位于所述散热组件靠近所述蒸汽腔的一侧;所述冷媒导入口位于形成所述蒸汽腔的所述面板上,且所述冷媒导入口位于所述均温板靠近所述冷媒入口的一侧,所述冷媒导入口与所述冷媒入口连通;
所述冷媒出口位于所述散热组件靠近所述蒸汽腔的一侧;所述冷媒导出口位于形成所述蒸汽腔的所述面板上,且所述冷媒导出口位于所述均温板靠近所述冷媒入口的一侧,所述冷媒导出口与所述冷媒出口连通。
12.一种电子元件,其特征在于,包括发热件和如权利要求1-11任一项所述的散热系统,所述发热件具有水平散热面,所述散热系统设置于所述发热件靠近所述水平散热面的一侧。
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