液冷散热装置及散热循环系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液冷散热装置及散热循环系统，包括受热件，其包括用于接收待冷却件所产生热量的受热区；还包括介质流道，其允许散热介质流动于其中，能够连通外部排热空间且具有与受热区导热连接的流淌面；液冷散热装置还设有连通介质流道的内部排热空间，流淌面设有用于扰动并分流散热介质为多个流动分支的起伏结构，使得多个流动分支能够分别流向外部排热空间与内部排热空间。热空间与内部排热空间。热空间与内部排热空间。

Liquid cooling radiator and cooling circulation system

【技术实现步骤摘要】
液冷散热装置及散热循环系统


[0001]本专利技术涉及制冷温控
，尤其涉及一种液冷散热装置及散热循环系统。

技术介绍

[0002]随着信息化智能化基础设施投入，越来越多的大数据计算存储中心、服务器、通信基站被使用，这些设备若要保证长时间运行状况稳定，需要增设可靠且能高效发挥作用的散热系统。
[0003]目前应用于上述设备的主流散热系统多采用液冷散热模式，相较于风冷液冷散热具有更好的散热能力、更低的噪音、更少的功耗以及更高的多样化环境适应能力。散热系统中采用的液冷散热板中设有供散热介质流动经过的液体流道，通过将液冷散热板接入介质循环回路，使散热介质反复流动通过液冷散热板，以达到携带被冷却设备所产生热量的目的。
[0004]但是，液冷散热板内的液体流道数量少、宽度狭小，流经液冷散热板的区域有限，因而每次循环时可携带的热量有限，难以达到预期的冷却效果，狭小流道还容易堵塞造成散热介质流动阻力过大，进而影响散热介质的循环。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种液冷散热装置，用以解决采用传统液冷散热板来对设备冷却时出现的冷却功率低、冷却效果差、散热介质流动循环不畅的问题。液冷散热装置包括：受热件，包括用于接收待冷却件所产生热量的受热区；介质流道，允许散热介质流动于其中，能够连通外部排热空间且具有与受热区导热连接的流淌面；液冷散热装置还设有连通介质流道的内部排热空间，流淌面设有用于扰动并分流散热介质为多个流动分支的起伏结构，使得多条流动分支分别流向外部排热空间与内部排热空间。
[0006]在其中一个实施方式中，液冷散热装置还设有允许散热介质进入介质流道的介质入口以及允许散热介质离开介质流道的介质出口，其中：液冷散热装置设有连通介质入口与介质流道的第一汇集池，在液冷散热装置的横截宽度方向上，包含起伏结构在内的分流面域的最小尺寸≤第一汇集池的尺寸；及/或，液冷散热装置设有连通介质出口与介质流道的第二汇集池，在液冷散热装置的横截宽度方向上，包含起伏结构在内的分流面域的最小尺寸≤第二汇集池的尺寸。
[0007]如此设置，第一汇集池和第二汇集池在汇集完成足量散热介质后再分别向流淌面以及介质出口释放散热介质，由此可以提高散热介质向流淌面以及介质出口流动的初速度，提高散热介质的初动能，有利于加快散热介质的流动循环，提高对流传热的散热效果。
[0008]在其中一个实施方式中，起伏结构包括开设于流淌面且连通介质入口的第一蓄液
沉槽，第一蓄液沉槽用于形成第一汇集池；起伏结构包括开设于流淌面且连通介质出口的第二蓄液沉槽，第二蓄液沉槽用于形成第二汇集池。
[0009]如此设置，第一汇集池与第二汇集池的结构简单，设置难度低。
[0010]在其中一个实施方式中，起伏结构包括多个独立开设于流淌面的沉腔；及/或，起伏结构包括多个独立凸设于流淌面的扰流凸起。
[0011]如此设置，沉腔可以作为触发散热介质沸腾传热的汽化核心，扰流凸起可以起到分流和扰动散热介质的作用，扩大散热介质在流淌面上的流域面积，同时促进散热介质形成更多的紊流和湍流。
[0012]在其中一个实施方式中，起伏结构包括多个独立开设于流淌面的沉腔，液冷散热装置还设有允许散热介质进入介质流道的介质入口，至少部分沉腔的凹陷方向与流淌面斜交，且沉腔向远离介质入口的方向敞口。
[0013]如此设置，沉腔凹陷方向相当于率先汽化后生成的气泡浮动方向，汽化的散热介质受到后续补充进入的液态散热介质的流动阻力更低，因此发生汽化相变的散热介质可以更方便地流入内部排热空间。
[0014]在其中一个实施方式中，起伏结构包括多个独立开设于流淌面的沉腔，液冷散热装置还包括具有孔隙的汽化促进覆层，至少部分汽化促进覆层盖设于至少部分沉腔的内壁；汽化促进覆层包括泡沫金属层及/或泡沫陶瓷层。
[0015]如此设置，汽化促进覆层可以强化散热介质的沸腾传热机制，提供更多的汽化核心，加快沸腾，从而进一步提高散热介质的传热效率。
[0016]在其中一个实施方式中，起伏结构包括多个独立凸设于流淌面的扰流凸起，液冷散热装置还设有允许散热介质进入介质流道的介质入口，至少部分扰流凸起的延伸方向与流淌面斜交，且扰流凸起向靠近介质入口的方向倾斜延伸。
[0017]如此设置，扰流凸起对液态散热介质的流动阻力的衰减程度更低，散热介质流动的阻抗也进一步降低。
[0018]在其中一个实施方式中，扰流凸起包括凸设于流淌面的扰流柱以及凸设于扰流柱外壁的突刺部；及/或，起伏结构包括多个独立开设于流淌面的沉腔，至少部分沉腔的凹陷方向与至少部分扰流凸起的延伸方向成角设置，且沉腔的开口朝向扰流凸起的侧壁。
[0019]如此设置，突刺部可以刺破散热介质沸腾时产生的气泡，加强介质流道内部的扰动度，有利于提高传热效率和散热效果；沉腔内的气泡上浮后更容易撞击扰流凸起从而使气泡破裂，同样可以强化介质流道内部的扰动度。
[0020]在其中一个实施方式中，液冷散热装置还包括介质汇集件、冷凝回收件以及与冷凝回收件导热连接的冷凝导热件；内部排热空间设于冷凝回收件内，介质汇集件用于形成介质流道，并与受热件以及冷凝回收件密封连接，介质流道与内部排热空间连通。
[0021]如此设置，冷凝导热件可以间接接收汽化相变的散热介质的热量，并向外部释放出这些热量，从而加快汽化散热介质的冷凝进程，以使汽化后的散热介质尽快冷凝相变并再次回归介质流道，参与下一轮内部相变散热循环；密封连接可以避免汽化散热介质从液冷散热装置中散发逃逸，实现了液冷散热装置的长期可用性。
[0022]在其中一个实施方式中，冷凝回收件包括多个间隙排布并于介质汇集件密封连接
且连通的冷凝发生室，内部排热空间包括冷凝发生室内腔；冷凝导热件包括多个冷凝翅片，多个冷凝翅片分别设于多个冷凝发生室之间的空隙内并与冷凝发生室导热连接；在任一空隙内，冷凝翅片和冷凝发生室围设形成贯通冷凝回收件的风冷气道。
[0023]如此设置，冷凝翅片与外界接触的面积更大，由此可以更快地向外界释放获得自汽化散热介质的热量，风冷通道可以允许高速气流流动穿过冷凝回收件，以使冷凝翅片与外界气体之间进行更加高效的对流传热，显著加快汽化散热介质的冷凝速率。
[0024]在其中一个实施方式中，冷凝回收件还包括设于冷凝发生室相对远离介质汇集件一端的冷凝回收室，多个冷凝发生室均与冷凝回收室密封连接并连通。
[0025]如此设置，汽化散热介质在冷凝回收室内冷凝集聚，冷凝更快且不受后续散热介质汽化相变影响。
[0026]在其中一个实施方式中，冷凝回收室内壁设有朝向介质汇集件延伸突出的悬滴突出部，悬滴突出部相对靠近介质汇集件一端的尺寸小于悬滴突出部相对远离介质汇集件一端的尺寸；及/或，至少悬滴突出部相对靠近介质汇集件一端的外壁覆设有疏水层。
[0027]如此设置，集聚在冷凝回收室内的液态散热介质可以沿悬滴突出部滴落并重新返回介质流道，设置疏水层可以加快液态散热介质滴落，避免部分散热介质附着于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷散热装置，其特征在于，包括：受热件(10)，包括用于接收待冷却件所产生热量的受热区(11)；介质流道(21)，允许散热介质流动于其中，能够连通外部排热空间且具有与所述受热区(11)导热连接的流淌面(22)；所述液冷散热装置还设有连通所述介质流道(21)的内部排热空间(60)，所述流淌面(22)设有用于扰动并分流散热介质为多个流动分支的起伏结构(23)，使得多个流动分支分别流向外部排热空间与所述内部排热空间(60)。2.根据权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述液冷散热装置还设有允许散热介质进入所述介质流道(21)的介质入口(51)以及允许散热介质离开所述介质流道(21)的介质出口(52)，其中：所述液冷散热装置设有连通所述介质入口(51)与所述介质流道(21)的第一汇集池，在所述液冷散热装置的横截宽度方向上，包含所述起伏结构(23)在内的分流面域的最小尺寸≤所述第一汇集池的尺寸；及/或，所述液冷散热装置设有连通所述介质出口(52)与所述介质流道(21)的第二汇集池，在所述液冷散热装置的横截宽度方向上，包含所述起伏结构(23)在内的分流面域的最小尺寸≤所述第二汇集池的尺寸。3.根据权利要求2所述的液冷散热装置，其特征在于，所述起伏结构(23)包括开设于所述流淌面(22)且连通所述介质入口(51)的第一蓄液沉槽(241)，所述第一蓄液沉槽(241)用于形成所述第一汇集池；所述起伏结构(23)包括开设于所述流淌面(22)且连通所述介质出口(52)的第二蓄液沉槽(242)，所述第二蓄液沉槽(242)用于形成所述第二汇集池。4.根据权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述起伏结构(23)包括多个独立开设于所述流淌面(22)的沉腔(232)；及/或，所述起伏结构(23)包括多个独立凸设于所述流淌面(22)的扰流凸起(231)。5.根据权利要求4所述的液冷散热装置，其特征在于，所述起伏结构(23)包括多个独立开设于所述流淌面(22)的沉腔(232)，所述液冷散热装置还设有允许散热介质进入所述介质流道(21)的介质入口(51)，至少部分沉腔(232)的凹陷方向与所述流淌面(22)斜交，且所述沉腔(232)向远离所述介质入口(51)的方向敞口。6.根据权利要求4所述的液冷散热装置，其特征在于，所述起伏结构(23)包括多个独立开设于所述流淌面(22)的沉腔(232)，所述液冷散热装置还包括具有孔隙的汽化促进覆层，至少部分汽化促进覆层盖设于至少部分沉腔(232)的内壁；所述汽化促进覆层包括泡沫金属层及/或泡沫陶瓷层。7.根据权利要求4所述的液冷散热装置，其特征在于，所述起伏结构(23)包括多个独立凸设于所述流淌面(22)的扰流凸起(231)，所述液冷散热装置还设有允许散热介质进入所述介质流道(21)的介质入口(51)，至少部分扰流凸起(231)的延伸方向与所述流淌面(22)斜交，且所述扰流凸起(231)向靠近所述介质入口(51)的方向倾斜延伸。8.根据权利要求7所述的液冷散热装置，其特征在于，所述扰流凸起(231)包括凸设于所述流淌面(22)的扰流柱(2311)以及凸设于所述扰流柱(2311)外壁的突刺部(2312)；及/或，
所述起伏结构(23)包括多个独立开设于所述流淌面(22)的沉腔(232)，至少部分沉腔(232)的凹陷方向与至少部分扰流凸起(231)的延伸方向成角设置，且所述沉腔(232)的开口朝向所述扰流凸起(231)的侧壁。9.根据权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述液冷散热装置还包括介质汇集件(20)、冷凝回收件(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟臣，张超，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：