CN106684495A - 液冷管接头、液冷管及液冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液冷管接头、液冷管及液冷装置。所述液冷管接头包括进液管和与所述进液管相连的转换扁管，所述转换扁管内设置有多个导流件，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道。所述液冷管包括扁管及上述液冷管接头，所述扁管通过所述转换扁管与所述进液管连通，所述扁管内设置有多个隔档板，所述多个隔档板将所述扁管划分为多个第二子通道。所述液冷装置包括上述的液冷管。上述液冷管接头、液冷管及液冷装置设计有均流的结构，从而提高了热传导效率及增强了散热效果。

Description

液冷管接头、液冷管及液冷装置

技术领域

本发明涉及液冷技术领域，具体而言，涉及一种液冷管接头、液冷管及液冷装置。

背景技术

众所周知，高温是电子元件、集成电路等的大敌。高温不但会导致使用寿命缩短，***运行不稳，甚至致使某些部件烧毁。因此，必须对某些电子元件、集成电路进行散热处理。散热方式的种类很多，例如风冷、蒸发器风冷以及液冷等。其中，液冷散热因其具有散热效率高、空间占用率低及静音等优势，被广泛应用。

液冷装置一般是利用泵使液冷管中的冷却液循环并进行散热的。因此，液冷管是液冷装置中必不可少的一部分。液冷管既可以单纯地作为冷却液流动的通道，不与发热元件接触。液冷管还可以兼作导热管，与发热元件直接接触，吸收发热元件的热量并将热量传递给冷却液。

通常情况下，当液冷管兼作导热管，一般可以通过改变液冷管的材料、冷却液的成分，以及增大液冷管与发热元件的接触面积、冷却液在液冷管的流速等方式来增强液冷装置的散热效果。

就液冷管的材料来说，液冷管一般采用采用铜、铝合金或二者的结合制成。从导热性来说，存在其它材料的导热性好于铜和铝合金，例如银。但银的价格昂贵，所以一般不采用银做液冷管。液冷管的材料的选取是受材料的价格、加工难度、重量、硬度及使用环境等因素共同决定的，不能只看材料的导热性。因此，通过改变液冷管的材料来增强液冷装置的散热效果具有一定的局限性。

同理，冷却液的成分的选取也是受冷却液的价格、比热容、吸热能力、使用环境等因素共同决定的。因此，通过改变冷却液的成分来增强液冷装置的散热效果也是具有一定的局限性。

增大液冷管与发热元件的接触面积，相应地会使液冷管占用***内部的空间增大，导致***内部空间利用率降低。此外，增大液冷管与发热元件的接触面积还存在设计复杂、成本增加等多方面的问题。

冷却液在液冷管的流速与冷却液的密度、粘度及泵的功率等相关。其中，泵的功率是决定冷却液在液冷管的流速的主要因素。一般情况下，泵的功率越大，冷却液在液冷管的流速越大。泵的功率增大，泵的工作能耗也会增大，耗电量增加，花费增大。同时，泵的功率增大，对泵的要求也会增高、泵的成本也会增高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不改变液冷管的材料、冷却液的成分、液冷管与发热元件的接触面积以及冷却液在液冷管的流速的前提下，增强散热效果的液冷管接头、液冷管及液冷装置，以改善上述问题。

本发明较佳实施例提供一种液冷管接头，包括进液管和与所述进液管相连的转换扁管，所述转换扁管内设置有多个导流件，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道。

进一步地，所述多个导流件呈放射状分布在所述转换扁管内。

进一步地，所述导流件靠近所述进液管的一端为第一端，所述多个导流件的第一端呈弧形排布。

进一步地，所述导流件呈片状。

进一步地，所述进液管为快插阳接头。

本发明另一较佳实施例提供一种液冷管，包括扁管及液冷管接头。所述液冷管接头包括进液管和与所述进液管相连的转换扁管。所述转换扁管内设置有多个导流件，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道。所述扁管通过所述转换扁管与进液管连通。所述扁管内设置有多个隔档板，所述多个隔档板将所述扁管划分为多个第二子通道。

进一步地，所述第一子通道与所述第二子通道一一对应。

进一步地，一个所述第一子通道与两个或多个所述第二子通道对应。

进一步地，所述扁管与所述转换扁管可拆卸的连接。

本发明另一较佳实施例还提供一种液冷装置，包括上述液冷管。

本发明提供的液冷管接头包括多个导流件，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道，进液管流出的冷却液经所述导流件分流后，均匀流入所述多个第一子通道。

本发明提供的液冷管及液冷装置包括多个导流件及隔档板，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道，所述多个隔档板将所述扁管划分为多个第二子通道，进液管流出的冷却液经所述导流件和隔档板分流后，冷却液在扁管内均匀分布，进而提高了热传导效率及增强了散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种液冷管接头的结构示意图。

图2为本发明另一实施例提供的一种液冷管的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的一种液冷管的应用场景示意图。

图4为本发明较佳实施例提供的一种液冷管的另一结构示意图。

图标：1-液冷管；10-液冷管接头；11-进液管；12-转换扁管；121-导流件；20-扁管；201-隔档板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

经过多次试验研究及探讨发现：当液冷管兼作导热管，与发热元件直接接触时，冷却液在液冷管中的分布情况是影响散热效果的主要因素之一。冷却液在液冷管中分布越均匀，散热效果越好。反之，若冷却液在液冷管中分布不均匀，例如中间多两侧少或者中间少两侧多等，都会导致发热元件散热不均匀，进而导致热传导效率低及散热效果差。

然而，目前市场上的液冷管及液冷管装置没有均流结构，冷却液在液冷管内流动时，分布极不均匀，进而导致热传导效率低及散热效果差。因此，需要在液冷管及液冷管装置中设有均流结构，使冷却液在液冷管内流动时，均匀分布。考虑到若改变液冷管的外形来实现均流，会需要对与之相关的设备进行匹配设计，继而造成额外成本。因此，本发明实施例提供了一种外形不变且内部具有均流结构的液冷管接头、液冷管及液冷装置，从而提高了传导效率低及增强了散热效果。

请参阅图1，本发明实施例提供一种液冷管接头10，包括进液管11和转换扁管12。

所述进液管11为冷却液的进口。可选地，在本实施例的具体实施方式中，所述进液管11为快插阳接头。快插接头是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头。快插阳接头一般与快***接头相配合，实现快速、简单地连接和拆卸。可选地，在本实施例中，所述进液管11的形状可以是中空圆柱形。

所述转换扁管12与所述进液管11连通的。所述转换扁管12与所述进液管11的连接方式可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。对于固定连接，可选择焊接或一体成型。对于可拆卸连接，可选择螺纹连接。

所述转换扁管12内设置有多个导流件121，所述多个导流件121将所述转换扁管12划分为多个第一子通道。进液管11流出的冷却液经所述导流件121分流后，均匀流入所述多个第一子通道，使得通过所述多个第一子通道的冷却液的流量基本相等。

所述导流件121可以是任意形状，只要能将所述转换扁管12划分为多个第一子通道，使冷却液均匀流入所述多个第一子通道即可。可选地，在本实施例中，所述导流件121可以呈片状。

可选地，在本实施例中，所述多个导流件121可以呈放射状分布在所述转换扁管12内。例如，所述进液管11的形状若是中空圆柱形，放射状可以是指，以所述进液管11的轴线为中心，所述导流件121所在的平面与所述轴线的夹角向轴线的两边逐渐增大。此外，轴线附近的所述导流件121所在的平面可以与所述轴线平行。

可选地，在本实施例中，所述导流件121靠近所述进液管11的一端为第一端，所述多个导流件121的第一端呈弧形排布。弧形排布可以是指，近中间的所述导流件121与所述进液管11的距离大于远离中间的导流件121与所述进液管11的距离，并且所述多个导流件121的排布呈弧线。从所进液管11流出的冷却液呈喇叭状，所以所述多个第一端采用弧形排布，可以使所述导流件121对所述冷却液的分流更均匀。

请参阅图2，本发明另一实施例还提供一种液冷管1，包括扁管20及上述的液冷管接头10。

所述扁管20通过所述转换扁管12与进液管11连通。可选地，在本实施例中，所述扁管20与所述转换扁管12的连接方式可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。对于固定连接，可选择焊接或一体成型。对于可拆卸连接，可选择螺纹连接或卡接等。

在实际使用中，所述扁管20不仅作为冷却液的流通通道，还起吸收发热元件的热量并传递给冷却液的作用。因此，所述扁管20可以由导热性能较好的材料制成，例如银、铜、铝或其合金等。可选地，在本实施例中，所述扁管20主要由铝合金材料制成。铝合金材料相对铜或银，具有成本低、加工难度低及重量轻等优势。

可选地，在本实施例中，所述扁管20质地柔软适中，可以根据发热元件的形状作不同的造型，以使所述扁管20的表面尽量贴合发热元件且不会被发热元件压变形。采用此种设计，可以增大所述扁管20与所述发热元件的接触面积，从而提高散热效率。

所述扁管20内设置有多个隔档板201。所述多个隔档板201间隔设置，所述多个隔档板201将所述扁管20划分为多个第二子通道。所述第二子通道靠近所述转换扁管12的一端为第二端。可选地，在本实施例中，多个所述第二端的横截面积相等。

所述第一子通道至少与一个所述第二子通道对应。即，从一个所述第一子通道流出的冷却液可以流入一个所述第二子通道，也可以流入两个或多个所述第二子通道内。

当一个所述第一子通道与两个或多个所述第二子通道对应时，所述导流件121的个数少于所述隔档板201的个数。所述导流件121与所述隔档板201之间存在间隔。

当所述第一子通道与所述第二子通道一一对应时，所述导流件121的个数等于所述隔档板201的个数。所述导流件121与所述隔档板201之间可以存在间隔。并且，所述导流件121与所述隔档板201也可以连接。

通过上述设置，冷却液从所述进液管11流入后，经所述导流件121分流，均匀流入所述第一子通道，再均匀流入所述第二子通道内，从而实现均流。

所述多个隔档板201不仅具有分隔所述扁管20的作用，还能够增强所述扁管20的结构强度，以避免在使用过程中，被发热元件压变形或损坏，影响冷却液的流通。特别地，基于该种设计的扁管20，其基材可选为铝制口琴管。铝合金密度低，但强度较高，接近或超过优质钢，塑性好可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性。

在具体实施时，所述液冷管1的大小、形状及结构可以根据使用环境进行相应的设计。例如，所述液冷管1可以用在电池包、电脑、手机等的散热装置里。

特别地，请参阅图3，所述液冷管1可以应用于纯电动汽车以及混合动力汽车的动力电池模组的散热装置里。

所述动力电池模组包括两层以上的所述子模组，所述扁管20可以迂回绕设于所述电池模组，与每一层所述子模组相接触。根据实际需求，可选地，所述液冷装置包括多个所述液冷管1，多个所述液冷管1迂回绕设于所述电池模组。多个所述液冷管1的绕设方式不限，例如与每一层所述子模组接触的可以有多个所述液冷管1，多个所述液冷管1的进液方向和出液方向间隔设置。所述液冷管1的个数根据电池的大小、扁管20的宽度等灵活设置。多个相邻的所述扁管20之间还可以互相连接，增加导热效率，更快速地达到中和温度差的效果。所述连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。

请参阅图4，为了较好地与所述单体电池相接触，以提高散热效率。所述扁管20与每个所述单体电池的接触面可以为曲面形状，使得所述扁管20与每层所述子模组的接触面为波浪形曲面。

所述液冷管1的设置方式或者应用方式不限于此，可以根据实际情况灵活设置。例如，当所述电池模组仅包括一层子模组时，所述扁管20可以铺设于所述子模组的表面。当所述电池模组包括两层所述子模组时，所述扁管20可以铺设于相邻两层所述子模组之间，也可以绕设于所述电池模组表面，即绕设于上层子模组的上表面和下层子模组的下表面。

动力电池是纯电动汽车以及混合动力汽车的核心，动力电池的散热问题是制约纯电动汽车以及混合动力汽车发展的关键问题。动力电池模组的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，导致电池衰减加速及电池寿命缩短。此外，电池过热易造成冒烟、起火甚至***等严重的热失控事件。目前，液冷散热是散热效果最好的一种方式，汽车的动力电池一般都采用这种方式。因此，所述液冷管1具有较大的经济价值和重要的现实意义。

本发明另一实施例还提供一种液冷装置，包括上述液冷管1。

本发明提供的液冷管接头10包括多个导流件121，所述多个导流件121将所述转换扁管12划分为多个第一子通道，所述进液管11流出的冷却液经所述导流件121分流后，均匀流入所述多个第一子通道。

本发明提供的液冷管1包括上述液冷管接头10及扁管20，所述扁管20内设置有多个隔档板201，所述多个隔档板201将所述扁管20划分为多个第二子通道。所述第一子通道至少与一个所述第二子通道对应。因此，冷却液从所述进液管11流入后，经所述导流件121分流，均匀流入所述第一子通道，再均匀流入所述第二子通道内，从而实现均流，进而提高了热传导效率及增强了散热效果。

应理解，本发明提供的液冷装置包括所述液冷管1，因而所述液冷装置具有类似的散热效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷管接头，其特征在于，包括进液管和与所述进液管相连的转换扁管，所述转换扁管内设置有多个导流件，所述多个导流件将所述转换扁管划分为多个第一子通道。

2.根据权利要求1所述的液冷管接头，其特征在于，所述多个导流件呈放射状分布在所述转换扁管内。

3.根据权利要求1所述的液冷管接头，其特征在于，所述导流件靠近所述进液管的一端为第一端，所述多个导流件的第一端呈弧形排布。

4.根据权利要求1所述的液冷管接头，其特征在于，所述导流件呈片状。

5.根据权利要求1所述的液冷管接头，其特征在于，所述进液管为快插阳接头。

6.一种液冷管，其特征在于，包括扁管及权利要求1-5任意一项所述的液冷管接头，所述扁管通过所述转换扁管与所述进液管连通，所述扁管内设置有多个隔档板，所述多个隔档板将所述扁管划分为多个第二子通道。

7.根据权利要求6所述的液冷管，其特征在于，所述第一子通道与所述第二子通道一一对应。

8.根据权利要求6所述的液冷管，其特征在于，一个所述第一子通道与两个或多个所述第二子通道对应。

9.根据权利要求6所述的液冷管，其特征在于，所述扁管与所述转换扁管可拆卸的连接。

10.一种液冷装置，其特征在于，包括权利要求5-9任意一项所述的液冷管。