CN219919544U - 液冷散热器和液冷模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷散热器和液冷模块，所述液冷散热器包括壳体，所述壳体设有流体入口和流体出口，所述流体入口和流体出口连通，并于所述壳体内部形成有液冷通道；以及多个沿所述液冷通道间隔排布的散热翅片，各所述散热翅片均固定于所述液冷通道的内壁面，各所述散热翅片均形成有通孔，相邻两所述散热翅片的通孔呈错位设置。本实用新型旨在提高液冷散热器的散热效果。

Description

液冷散热器和液冷模块

技术领域

本实用新型涉及液冷散热技术领域，特别涉及一种液冷散热器和应用该液冷散热器的液冷模块。

背景技术

液冷散热器常用于发热功率大的电子器件散热，以将降低电子器件的工作温度，保障设备的正常运行。现有的液冷散热器中，通过在其内部形成有液冷通道，散热流体流经液冷通道时，散热流体与液冷通道的接触面积少、停留时间短，使得散热流体带走的热量有限，导致液冷散热器的散热效果较差，无法满足现有电子器件的散热需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种液冷散热器和液冷模块，旨在提高液冷散热器的散热效果。

为实现上述目的，本实用新型提出的液冷散热器，所述液冷散热器包括：

壳体，所述壳体设有流体入口和流体出口，所述流体入口和流体出口连通，并于所述壳体内部形成有液冷通道；

多个沿所述液冷通道间隔排布的散热翅片，各所述散热翅片均固定于所述液冷通道的内壁面，各所述散热翅片均形成有通孔，相邻两所述散热翅片的通孔呈错位设置。

在本实用新型的一实施例中，所述壳体包括：

座体，所述座体的表面形成有流道槽，所述流体入口和所述流体出口均设于所述座体，并连通所述流道槽；和

散热基板，所述散热基板与所述座体连接，并盖合于所述流道槽的开口，所述散热基板并与所述流道槽围合形成所述液冷通道。

在本实用新型的一实施例中，各个所述散热翅片均设于所述散热基板。

在本实用新型的一实施例中，各所述散热翅片与所述散热基板为一体连接；

或者，所述散热基板和所述散热翅片的二者之一设有插齿，所述散热基板和所述散热翅片的二者之另一设有插槽，所述散热翅片通过所述插齿和所述插槽的配合连接于所述散热基板。

在本实用新型的一实施例中，各所述散热翅片上的所述通孔的数量为多个，多个所述通孔呈间隔排布为网状结构。

在本实用新型的一实施例中，所述通孔通过蚀刻工艺加工成型。

在本实用新型的一实施例中，所述散热基板还包括扰流柱，所述扰流柱设于相邻两个所述散热翅片之间。

在本实用新型的一实施例中，相邻两个所述散热翅片之间的所述扰流柱的数量为多个，多个所述扰流柱呈间隔排布。

在本实用新型的一实施例中，多个所述扰流柱的横截面形状包括圆形、椭圆形、多边形的一种。

本实用新型还提供一种液冷模块，所述液冷模块包括功率模块液冷散热器，所述功率模块固定于所述液冷散热器的表面。

本实用新型技术方案的液冷散热器包括壳体和多个沿液冷通道间隔排布的散热翅片，各散热翅片均形成有流通孔，且相邻两散热翅片的流通孔呈错位设置。散热时，导热液体从流体入口进入液冷通道后，由于液冷通道内还设有多个间隔设置的散热翅片，使得导热液体与液冷通道的内壁面接触外，还与各个散热翅片的表面接触，增加了导热液体与液冷散热器的接触面积，提升了散热效率。并且，由于相邻两个散热翅片的流通孔呈错位设置，使得散热翅片还阻拦导热液体在液冷通道内的流动，减缓了流动速度，延长了导热液体停留的时间，使得导热液体能带走更多的热量，进一步提升了液冷散热器的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型液冷模块一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型液冷散热器中座体的结构示意图；

图3为本实用新型液冷散热器中散热基板与散热基板连接的立体结构示意图；

图4为图3的正视图；

图5为散热基板的另一实施例的结构示意图；

图6为图5中A处放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	液冷散热器	21	座体
11	散热翅片	22	散热基板
				12	通孔	23	流体入口
13	扰流柱	24	流体出口
				20	壳体	25	流道槽
201	安装孔	30	功率模块
						31	连接孔

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种液冷散热器100。

参照图1至6，图1为本实用新型液冷模块一实施例的结构示意图；图2为本实用新型液冷散热器中座体的结构示意图；图3为本实用新型液冷散热器中散热基板与散热基板连接的立体结构示意图；图4为图3的正视图；图5为本散热基板的另一实施例的结构示意图；图6为图5中A处放大图。

参照图1至图6，在本实用新型的一实施例中液冷散热器100，所述液冷散热器100包括：

壳体20，所述壳体20设有流体入口23和流体出口24，所述流体入口23和流体出口24连通，并于所述壳体20内部形成有液冷通道(图中未标示出)；

多个沿所述液冷通道间隔排布的散热翅片11，各所述散热翅片11均固定于所述液冷通道的内壁面，各所述散热翅片11均形成有通孔12，相邻两所述散热翅片11的通孔12呈错位设置。

本实用新型技术方案包括壳体20和多个沿液冷通道间隔排布的散热翅片11，各散热翅片11均形成有通孔12，且相邻两散热翅片11的通孔12呈错位设置。散热时，导热液体从流体入口23进入液冷通道后，由于液冷通道内还设有多个间隔设置的散热翅片11，使得导热液体处理与液冷通道的内壁面接触外，还与各个散热翅片11的表面接触，增加了导热液体与液冷散热器100的接触面积，提升了散热效率。并且，由于相邻两个散热翅片11的通孔12呈错位设置，通过通孔12的流体形成冲击射流，提高了局部流速，冲击至扰流柱13上，大大提高了换热系数。

可以理解地，本实用新型一实施例中的液冷介质可以是水、导热油等，在此不限定导热液体的类型。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，座体21可以采用压铸成型，若座体21为压铸成型时，流体入口23和流体出口24在座体21压铸的过程中同时成型，并且，与流体入口23和流体出口24连接的部分管路结构也可以在座体21压铸的过程中成型为一体结构。

在本实用新型的另一个实施例中，座体21还可以是通过冲压成型，此时，流体入口23和流体出口24也通过冲压成型，并且，与流体入口23和流体出口24连接的部分管路结构可以通过钎焊工艺与座体21连接为一体结构。钎焊工艺的变形量较小，保证流体入口23和流体出口24的尺寸精度。

如图1和2所示，在本实用新型的一实施例中，所述壳体20包括：

座体21，所述座体21的表面形成有流道槽25，所述流体入口23和所述流体出口24均设于所述座体21，并连通所述流道槽25；和

散热基板22，所述散热基板22与所述座体21连接，并盖合于所述流道槽25的开口，所述散热基板22并与所述流道槽25围合形成所述液冷通道。

在本实用新型一实施例的技术方案中，壳体20包括分体设置的座体21和散热基板22，座体21表面形成有具有开口的流道槽25，散热翅片11可以经由流道槽25的开口安装于液冷通道内。壳体20的形状可以呈方体结构或柱体结构等，电子模块通过螺钉固定在壳体20的表面。各个散热翅片11可以是设置在散热基板22上，当然，各个散热翅片11也可以是设置在座体21上，在此不做限定。

在一个可能的实施例中，散热基板22与座体21之间可以通过搅拌摩擦焊工艺进行密封连接。采用搅拌摩擦焊工艺时，座体21的材质选择用ADC12、对应的散热基板22要选择6系铝合金。搅拌摩擦焊工艺可以适用于批量加工，且加工效率更高，成本也更低。

在另一个可能的实施例中，散热基板22与座体21可以通过钎焊工艺(连续式钎焊或真空钎焊)进行密封连接，采用钎焊工艺时，座体21选择用锻压工艺成型，并且座体21和散热基板22材质都是1系或者6系铝合金，且座体21和散热基板22是同种铝合金材料。

请继续参照图1至3，在本实用新型的一实施例中，各所述散热翅片11与所述散热基板22为一体连接；或者，所述散热基板22和所述散热翅片11的二者之一设有插齿，所述散热基板22和所述散热翅片11的二者之另一设有插槽，所述散热翅片11通过所述插齿和所述插槽的配合可拆卸连接于所述散热基板22。

在一个可能的实施例中，当各个散热翅片11设置在散热基板22上时，各所述散热翅片11可以是通过焊接的方式与散热基板22形成为一体结构，散热翅片11与散热基板22为一体结构，可以提升散热基板22和散热翅片11之间的连接强度，稳定性好。可以采用搅拌摩擦焊或钎焊等焊接方式固定连接，在此不做限定，散热器11与散热基板22的材质为铜、铜合金、铝、铝合金等等导热性能好的材质，在此不做限定。

在另一个可能的实施例中，散热基板22与各个散热翅片11为可拆卸连接的方式，具体为散热基板22上设有插齿(图中未标示出)，散热翅片11设有插槽(图中未标示出)，通过散热基板22上插齿与散热翅片11上插槽的配合实现连接。通过插齿与插槽的配合实现连接，可以降低加工成本，此外散热翅片11可实现灵活排布，可以根据不同的需求以及热负荷大小，灵活调整散热翅片11的数量以及散热翅片11之间的距离，无需重新设计座体21的结构，并且插齿安装方便，便于散热翅片11的更换维护。

在一个可能的实施例中，各个散热翅片11也可以是直接设置在座体21上，同样的，各所述散热翅片11可以是通过焊接的方式与座体21形成为一体结构。

在本实用新型的一实施例中，各所述散热翅片11上的所述通孔12的数量为多个，多个所述通孔12呈间隔排布为网状结构。多个通孔12呈间隔排布为网状结构，通孔12的数量多且小，流体通过散热翅片11的多个通孔12形成冲击射流，冲击相邻的散热翅片11，起到破坏流体的边界层、提高局部流速的作用，增加了对流换热的面积，从而降低了系统热阻，提高了散热能力。进一步，通孔12的形状可以是圆形孔、方形孔、异形孔，在此不做限定，只要能实现让流体穿过通孔12并在通道内流动即可。

在本实用新型的一实施例中，各个所述散热翅片11的多个所述通孔12均通过蚀刻加工成型。蚀刻加工工艺相对于传统的机械加工工艺而言，其可以根据需求灵活设计通孔12的数量与形状，并且可以对同一散热翅片11上的所有通孔12同时进行加工，实现一次性成型，生产效率高，并且加工精度高，通孔12的一致性好。

请参照图5和图6，在本实用新型的一实施例中，所述液冷散热器100还包括扰流柱13，所述扰流柱13设于相邻两个所述散热翅片11之间，扰流柱增加了对流换热的面积，提高了局部流速，增加换热效率。其中，各个扰流柱13可以是与座体21一体锻压成型，各个扰流柱13还可以是与散热基板22压铸成型连接，在此不进行限定。

请继续参照图5和图6，在本实用新型的一实施例中，相邻两个所述散热翅片11之间的所述扰流柱13的数量为多个，多个所述扰流柱13呈间隔排布。

在另一个可能的实施例中，多个扰流柱13也可以间隔设置在座体21上，多个扰流柱13间隔设置在座体21的设置方式与多个扰流柱13间隔设置在散热基板22的设置方式相同，在此不再赘述。

在本实用新型的一实施例中，多个所述扰流柱13的横截面形状包括圆形和/或多边形。

在一个可能的实施例中，多个扰流柱13的横截面形状为圆形，圆形可以是正圆形，也可以是椭圆形等形状，在此不做限定。或者是多个扰流柱13的横截面包括有多边形，多边形可以是三角形、菱形、平行四边形等形状，在此不做限定。圆形扰流柱13和多边形的扰流柱13可以是同时存在，也可以是单独存在，可以根据实际需求进行合理设置，在此不在限定。

扰流柱13的横截面的不同形状可以增加与导热液体的换热面积，提高了流经两个相邻散热翅片11之间的局部速度，产生了二次回流重塑了流场分布，提高散热效率，降低系统的热阻，进而增加散热能力。

如图1所示，本实用新型还提供一种液冷模块(图中未标示)，所述液冷模块包括功率模块30和液冷散热器100，所述功率模块30固定于所述液冷散热器100的表面。该液冷模块包括功率模块30和液冷散热器100，该液冷散热器100的具体结构参照上述实施例，由于本功率模块30采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一个可能的本实施例中，功率模块30的电路板上设置有连接孔31，散热基板22上设置有安装孔201，功率模块30可以通过螺钉、销钉等连接件与连接孔31和安装孔201的配合与散热基板22固定连接。

可以理解地，液冷模块可以是液冷变频器、液冷驱动器等液冷设备。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷散热器，其特征在于，所述液冷散热器包括：

壳体，所述壳体设有流体入口和流体出口，所述流体入口和流体出口连通，并于所述壳体内部形成有液冷通道；和

多个沿所述液冷通道间隔排布的散热翅片，各所述散热翅片均固定于所述液冷通道的内壁面，各所述散热翅片均形成有通孔，相邻两所述散热翅片的通孔呈错位设置。

2.如权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，所述壳体包括：

座体，所述座体的表面形成有流道槽，所述流体入口和所述流体出口均设于所述座体，并连通所述流道槽；和

散热基板，所述散热基板与所述座体连接，并盖合于所述流道槽的开口，所述散热基板并与所述流道槽围合形成所述液冷通道。

3.如权利要求2所述的液冷散热器，其特征在于，各个所述散热翅片均设于所述散热基板。

4.如权利要求3所述的液冷散热器，其特征在于，各所述散热翅片与所述散热基板为一体连接；

或者，所述散热基板和所述散热翅片的二者之一设有插齿，所述散热基板和所述散热翅片的二者之另一设有插槽，所述散热翅片通过所述插齿和所述插槽的配合可拆卸地连接于所述散热基板。

5.如权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，各所述散热翅片上的所述通孔的数量为多个，多个所述通孔呈间隔排布为网状结构。

6.如权利要求5所述的液冷散热器，其特征在于，所述通孔通过蚀刻工艺加工成型。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的液冷散热器，其特征在于，所述液冷散热器还包括扰流柱，所述扰流柱设于相邻两个所述散热翅片之间。

8.如权利要求7所述的液冷散热器，其特征在于，相邻两个所述散热翅片之间的所述扰流柱的数量为多个，多个所述扰流柱呈间隔交错排布。

9.如权利要求8所述的液冷散热器，其特征在于，多个所述扰流柱的横截面形状包括圆形、椭圆形、多边形的一种。

10.一种液冷模块，其特征在于，所述液冷模块包括功率模块和权利要求1至9中任一项所述的液冷散热器，所述功率模块固定于所述液冷散热器的表面。