液冷散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空的一个或一组冷板，其特征在于：均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板；悬空的冷板外部通过均温板外围四壁或均温板上下壳体之间的支撑结构固定；均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由热源经过均温板下盖板传递给冷却液，汽化扩散到蒸汽腔内，蒸汽与冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给冷板，冷板经由壁面传热给冷却液，冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。本发明专利技术的液冷散热装置由均温板及液冷冷板一体成型，降低焊接成本及难度，缩短传热路径，增加散热面积，并且提高散热效率。

【技术实现步骤摘要】
液冷散热装置
本专利技术涉及一种散热器
，尤其涉及一种由均温板及液冷冷板一体成型的高效散热装置。
技术介绍
随着电子元件和电子装置的微型化而运算能力不断提高，所产生的热量越来越大。如果这些热量不能及时扩散，则可能会对电子元件的运行性能产生严重的影响。散热器是一种用来将电子产品中的热源所产生的热量快速扩散的装置。目前，散热器包括一组散热鳍片组、热管、风扇、液态冷却等方式，其中利用液冷技术解决器件散热的方法与产品越来越普及，液冷冷板的研究方向一直是致力于解决高功耗、高能效、高可靠、小型化、低成本等问题。对于液冷散热，通常分为以下三种：1)纯液冷冷板。一般表现形式是铝板或铜板作为基板，内嵌铜铝或不锈钢等材质管路。利用基板吸热，管路与基板导热，管路与流体散热。2)槽道液冷板。一般表现形式是铝板或铜板挖切槽道密封水道。利用基板吸热，利用基板内部的流道进行基板与流体散热。3)均温板外加液冷冷板。一般表现形式是热量先经均温板热扩散，降低热密度，然后均温板表面再与液冷基板散热。这些现有技术的缺点在于：1)管路嵌入基板，需要焊接或胶粘。焊接增加成本及泄露风险，胶粘用的胶导热性能远低于金属，引入一层隔热层，散热路径长，且基板均温性差，大功率小尺寸器件接触散热面积不足，流体与冷板散热能力不足。2)基板为实心铜材或铝材，基板均温性差，大功率小尺寸器件接触散热面积不足，热扩展性不足。面对高密热点响应慢。3)均温板外表面与液冷冷板结合需要焊接或胶接，增加了一层热隔层增加了传热路径，又增加了焊接成本降低了可靠性。整体厚度由冷板的水路接头+均温板厚度决定，整体厚度大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空在所述一个或一组均温板内部的一个或一组冷板，其特征在于：所述均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板，所述均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板之间密封连接并共同构成至少一个密封的蒸汽腔，冷却液置于所述蒸汽腔内；所述悬空的冷板外部通过所述均温板外围四壁或所述均温板上下壳体之间的支撑结构固定；所述均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由所述热源经过所述均温板下盖板传递给所述冷却液，汽化扩散到所述蒸汽腔内，蒸汽与所述冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给所述冷板，所述冷板经由壁面传热给冷却液，所述冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。优选地，所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面构成汽液相变的第一汽液循环回路；以及所述冷板的内部通过槽道形式形成与外界连通的与所述第一汽液循环回路隔离的第二流体循环回路。优选地，所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面有毛细结构及导流柱，且毛细结构相互连通，用于实现所述均温板内部的汽液循环回流。优选地，所述毛细结构由附着在表面的金属粉末、金属丝网或刻蚀的微结构槽道构成。优选地，所述液冷散热装置还包括规则排列的一组鳍状散热片，所述一组鳍状散热片以垂直的方式设置在所述均温板上盖板的外表面。优选地，所述液冷散热装置还包括一个或多个散热板，所述散热板安装在每两个相邻的鳍状散热片之间。优选地，所述冷板包括冷板槽道，所述冷板内部的槽道部分利用入水管和出水管流动冷却液，所述冷板的非槽道部分挖通形成冷板通孔使所述均温板内部保持连通。优选地，所述冷板槽道由挖切、刻蚀、或三维打印加工工艺成型，实现与所述均温板一体成型。优选地，所述冷板槽道由一根或多根加工的孔、半圆弧或槽拼接成完整封闭的流道形式。优选地，所述冷板槽道包括一路或多路流体循环回路，同时流动冷流体或热流体或冷热交互流体，并通过所述均温板内的汽液相变来实现多路流体循环回路之间及多路流体循环回路与均温板壳面之间的散热。有利地，本专利技术的液冷散热装置由均温板及液冷冷板一体成型，降低焊接成本及难度，缩短传热路径，增加散热面积，并且提高散热效率。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点，其中相似的符号代表相似的组件。图1是根据本专利技术实施例的液冷散热装置的立体示意图。图2和图3是根据本专利技术实施例的液冷散热装置的剖面示意图。图4是根据本专利技术实施例的液冷散热装置的结构示意图。图5是根据本专利技术实施例的液冷散热装置中的液冷冷板的结构示意图。图6是根据本专利技术实施例的液冷冷板的上壳体的结构示意图。图7是根据本专利技术实施例的液冷冷板的下壳体的结构示意图。具体实施方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。图1是根据本专利技术实施例的液冷散热装置100的立体示意图。图2和图3是根据本专利技术实施例的液冷散热装置100的剖面示意图。图4是根据本专利技术实施例的液冷散热装置100的结构示意图。如图1-图4所示，液冷散热装置100可以包括入水管102、出水管104、一个或一组均温板、以及悬空在所述一个或一组均温板内部的一个或一组冷板(例如，冷板上壳体302和冷板下壳体304)。例如，所述均温板可包括均温板外围四壁106、均温板上盖板108和均温板下盖板110。所述均温板外围四壁106、均温板上盖板108、和均温板下盖板110之间密封连接并共同构成至少一个密封的蒸汽腔，冷却液置于所述蒸汽腔内。悬空的冷板外部通过均温板外围四壁106或均温板上下壳体(均温板上盖板108和均温板下盖板110)之间的支撑结构固定。所述均温板(例如，均温板下盖板110)可包括一个吸热区(未标示)用于与一电子装置中的热源306(参见图3)接触以吸收所述热源306所产生的热量。所述吸热区形成在均温板下盖板110上，其可以是均温板下盖板110的任意区域，也可以是设置在均温板下盖板110上并采用铝、铜、铝合金或者石墨等高导热材料制作而成的特定区域。优选地，均温板可以由一个或许多个均温小板构成，均温板外表面用于作为接触器件的表面(例如，吸热区)。均温板下壳外表面接触部件热源，上壳外表面可以增加翅片进一步强化散热。例如，翅片可以是采用高导热材料制作而成并且规则排列的一组鳍状散热片，以大致垂直的方式设置在所述均温板上盖板108的外表面，用于将均温板上盖板108上的热量快速地散发到外围空气中。所述鳍状散热片还可包括一个多个散热板，安装在每两个相邻的鳍状散热片之间。所述散热板可以是波浪状，但不限于该形状，还可以根据不同的需求而设置成平板状、三角形或其它增加散热面积的结构。所述冷板(例如，冷板上壳体302和冷板下壳体304)放置在所述均温板的内部，利用均温板四壁厚度成型冷板。利用入水管102和出水管104，冷板内部的槽道部分(例如，冷板槽道506)流动冷却液，非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空在所述一个或一组均温板内部的一个或一组冷板，其特征在于：所述均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板，所述均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板之间密封连接并共同构成至少一个密封的蒸汽腔，冷却液置于所述蒸汽腔内；所述悬空的冷板外部通过所述均温板外围四壁或所述均温板上下壳体之间的支撑结构固定；所述均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由所述热源经过所述均温板下盖板传递给所述冷却液，汽化扩散到所述蒸汽腔内，蒸汽与所述冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给所述冷板，所述冷板经由壁面传热给冷却液，所述冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。

【技术特征摘要】
1.一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空在所述一个或一组均温板内部的一个或一组冷板，其特征在于：所述均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板，所述均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板之间密封连接并共同构成至少一个密封的蒸汽腔，冷却液置于所述蒸汽腔内；所述悬空的冷板外部通过所述均温板外围四壁或所述均温板上下壳体之间的支撑结构固定；所述均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由所述热源经过所述均温板下盖板传递给所述冷却液，汽化扩散到所述蒸汽腔内，蒸汽与所述冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给所述冷板，所述冷板经由壁面传热给冷却液，所述冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。2.根据权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于：所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面构成汽液相变的第一汽液循环回路；以及所述冷板的内部通过槽道形式形成与外界连通的与所述第一汽液循环回路隔离的第二流体循环回路。3.根据权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面有毛细结构及导流柱，且毛细结构相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，
申请(专利权)人：中微冷却技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44