CN115942724B - 一种液冷散热板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液冷散热板，包括散热板和散热鳍片，所述散热板上开有散热槽、进液孔和出液孔，进液孔和所述出液孔与所述散热槽连通，所述散热鳍片竖向安装在所述散热槽内，散热鳍片设有多个，且多个所述散热鳍片相互平行设置，且任意相邻的两个所述散热鳍片之间形成散热通道，所述散热槽具有第三侧面，所述进液孔开设在所述第三侧面，所述散热通道包括中部散热通道和侧部散热通道，侧部散热通道相对所述中部散热通道远离所述进液孔，侧部散热通道的宽度大于所述中部散热通道的宽度和/或所述侧部散热通道到第三侧面的距离大于所述中部散热通道到所述第三侧面的距离。本发明结构简单，通过改变散热鳍片的结构或安装位置进而提高散热效率。

Description

一种液冷散热板

技术领域

本发明涉及冷却设备技术领域，尤其涉及一种液冷散热板。

背景技术

液冷散热技术目前广泛应用于服务器、车载、电池等领域（以服务器为例）；

如图1所示，液冷板散热器一个由铝或铜铝复合制成的内部有水道、散热鳍片、循环液等，散热鳍片设有多组，且任意相邻的两个散热鳍片之间形成散热通道，散热通道的宽度相等，液体通过水泵的作用在管路中循环流动，当该液体吸收了器件的热量之后就会从器件上的水冷块中流走，而新的低温的循环液继续吸收器件的热量，从而达到散热的目的。

对现有的散热冷板进行Flotherm仿真如图2所示，冷却液经过微型散热鳍片，会优先选择阻抗较小的中间路径（即中部的散热通道）经过，只有很少甚至没有液体流经阻抗较大的两侧区域，使得散热接触面积减小，散热效果较差。当循环液通过微型散热鳍片的时候，会优先选择阻抗较小的中间区域经过，这样使得两侧大部分微型鳍片内部流道无循环液通过，散热效果相对较差。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种液冷散热板。

本发明提出的一种液冷散热板，包括散热板和散热鳍片，所述散热板上开有散热槽、进液孔和出液孔，所述进液孔和所述出液孔与所述散热槽连通，所述散热鳍片竖向安装在所述散热槽内，所述散热鳍片设有多个，且多个所述散热鳍片相互平行设置，且任意相邻的两个所述散热鳍片之间形成散热通道，所述散热槽具有第三侧面，所述进液孔开设在所述第三侧面上，所述散热通道包括中部散热通道和侧部散热通道，所述侧部散热通道相对所述中部散热通道远离所述进液孔，所述侧部散热通道的宽度大于所述中部散热通道的宽度和/或所述侧部散热通道到所述第三侧面的距离大于所述中部散热通道到所述第三侧面的距离。

在上述技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述散热鳍片与所述第三侧面垂直。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述散热鳍片与所述第三侧面之间形成分支导流通道，所述分支导流通道内设有分流块，所述分流块与所述进液孔相对。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述分流块的侧部竖向转动设有导向轮，导向轮的设置进一步便于将冷却液导向分支导流通道的侧部，增大冷却效果；具体的，导向轮可以为现有技术中的筒状结构。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述分流块的宽度小于所述进液孔的宽度。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述侧部散热通道的宽度大于所述中部散热通道的宽度，所述中部散热通道和所述侧部散热通道均设有多个，多个所述中部散热通道的宽度和不大于多个所述侧部散热通道的宽度和。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，任意相邻的两个所述侧部散热通道中相对靠近所述中部散热通道的一个所述侧部散热通道的宽度小于另一个所述侧部散热通道的宽度，即若相邻的两个侧部散热通道分别为第一侧部散热通道和第二侧部散热通道，且第一侧部散热通道相对第二侧部散热通道靠近所述中部散热通道，则第一侧部散热通道的宽度小于所述第二侧部散热通道的宽度。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述侧部散热通道到所述第三侧面的距离大于所述中部散热通道到所述第三侧面的距离，所述中部散热通道和所述侧部散热通道均设有多个，多个所述中部散热通道的宽度和不大于多个所述侧部散热通道的宽度和。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，任意相邻的两个所述侧部散热通道中相对靠近所述中部散热通道的一个所述侧部散热通道到所述第三侧面的距离小于另一个所述侧部散热通道到所述第三侧面的距离，即若相邻的两个侧部散热通道分别为第一侧部散热通道和第二侧部散热通道，且第一侧部散热通道相对第二侧部散热通道靠近所述中部散热通道，则第一侧部散热通道到第三侧面的距离小于第二侧部散热通道到所述第三侧面的距离。

在上述任意一技术方案的基础上，作为本发明进一步优化的方案，所述出液孔与所述进液孔相对。

本发明中，所提出的液冷散热板，通过改变散热鳍片的分布情况或结构，改变散热通道的分布情况，进而减小散热槽中循环液流经侧部散热通道的阻抗，进而增强散热效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为现有技术液冷板结构示意图；

图2为现有技术液冷板Flotherm仿真图；

图3为本发明实施例一结构示意图；

图4为本发明实施例一俯视图；

图5为本发明实施例一Flotherm仿真图；

图6为本发明实施例二结构示意图；

图7为本发明实施例二Flotherm仿真图；

图8为本发明实施例三结构示意图；

图中：1、散热板；10、散热槽；100、第一侧面；101、第二侧面；102、第三侧面；103、第四侧面；11、进液孔；12、中部散热通道；13、侧部散热通道；2、分流块；3、散热鳍片；4、进液管；5、出液管；6、导向轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。

需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例一：如图3-4所示的一种液冷散热板1，包括散热板1、分流块2、散热鳍片3，其中：

散热板1上开有散热槽10，散热板1上还设有进液管4和出液管5，进液管4和出液管5相对，且进液管4和出液管5均沿散热槽10的长度方向设置，即进液管4和出液管5中液体流动方向均沿散热槽10的长度方向，散热鳍片3竖向固定在散热槽10内，散热鳍片3沿散热槽10的长度方向设置，散热鳍片3设有多个，且多个散热鳍片3沿散热槽10的宽度方向呈一行分布，任意相邻的两个散热鳍片3之间形成散热通道；

具体的，散热槽10具有底面、第一侧面100、第二侧面101、第三侧面102和第四侧面103，第一侧面100、第三侧面102、第二侧面101和第四侧面103均与底面垂直并位于底面上方，第一侧面100、第三侧面102、第二侧面101和第四侧面103均为竖直面并两两相邻并相互连接形成矩形结构，第一侧面100和第二侧面101相对并相互平行，第三侧面102和第四侧面103相对并相互平行，第一侧面100和第三侧面102垂直，第一侧面100并与第四侧面103垂直；第一侧面100和第二侧面101沿散热槽10的长度方向，第三侧面102和第四侧面103沿散热槽10的宽度方向；

进液管4设置在第三侧面102上，出液管5设在第四侧面103上，具体的，散热板1的第三侧面102上开有进液孔11，第四侧面103上均开有出液孔，进液孔11和出液孔均与散热槽10连通，进液管4与进液孔11连通，出液管5与出液孔连接；

具体的，进液孔11开设在第三侧面102的中部，即：进液孔11距离第一侧面100和第二侧面101的距离相同；

散热鳍片3固定在底面上，散热鳍片3的长度方向与第一侧面100和第二侧面101平行，任意相邻的两个所述散热鳍片3之间形成散热通道；

散热通道包括中部散热通道12和侧部散热通道13，侧部散热通道13相对中部散热通道12远离进液孔11，即侧部散热通道13相对中部散热通道12靠近第一侧面100或第二侧面101，即侧部散热通道13具有两组，且中部散热通道12位于两组侧部散热通道13中间；中部散热通道12具有多个且多个中部散热通道12的宽度相等，侧部散热通道13也设有多个，多个中部散热通道12的宽度和不大于多个侧部散热通道13的宽度和；

每个中部散热通道12的宽度均小于侧部散热通道13的宽度；

任意相邻的两个侧部散热通道13中相对靠近中部散热通道12的一个侧部散热通道13的宽度小于另一个侧部散热通道13的宽度，即：侧部散热通道13的宽度从靠近中部散热通道12的一侧向远离中部散热通道12的通道宽度逐渐变大；

每个散热鳍片3的长度相等，散热鳍片3与第三侧面102相对的一侧形成矩形的导液通道，导液通道与散热通道连通，进液管4中的液体经过导液通道进入到散热通道内然后再从出液管5流出；

多个散热鳍片3均与散热槽10的第三侧面102垂直，第三侧面102与散热鳍片3之间形成分支导流通道，散热通道与分支导流通道连通；

分流块2安装在散热槽10的底面并与进液孔11相对，且分流块2的宽度小于进液孔11的宽度，分流块2的高度略小于散热鳍片3的高度；

该散热鳍片3和散热板1为用过铲齿一体成型制成，散热板1为铜材料制成散热鳍片3为C1100（纯铜）；

对上述实施例的机构进行Flotherm仿真，其参数设定为：散热板1和散热鳍片3的材质为：Cu、C1100；散热板1的高度为1.5mm；散热鳍片3厚度/Pitch（倾斜度）：0.2mm/0.74mm，散热鳍片3高度为：5mm、流体流速设定为40 l/min、流体温度为40℃，其仿真结果如图5所示，可以看出两侧的散热鳍片3之间的距离增大后，阻抗会相应减小，循环液经过两侧的液体越多，进而增大散热效果。

实施例二：如图6所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于：

本实施例的每个散热通道的宽度相等，侧部散热通道13到第三侧面102的距离大于中部散热通道12到第三侧面102的距离，中部散热通道12设有多个，且多个中部散热通道12到第三侧面102的距离相等，侧部散热通道13也设有多个，多个中部散热通道12的宽度和不大于多个侧部散热通道13的宽度和；

且多个侧部散热通道13到第三侧面102的距离从靠近中部散热通道12的一侧向远离中部散热通道12的一侧逐渐变大，优选的，多个侧部散热通道13的散热鳍片3与第三侧面102相对的一面的侧面整体程一个斜面，且该斜面从靠近中部散热通道12的一侧向远离所述中部散热通道12的一侧逐渐向远离第三侧面102方向倾斜；

即：散热鳍片3到第四侧面103的距离相等，但是侧部散热通道13的散热鳍片3到第三侧面102的距离大于中部散热通道12的散热鳍片3到第三侧面102的距离；且任意相邻的两个侧部散热通道13中相对靠近中部散热通道12的一个侧部散热通道13到第三侧面102的距离小于另一个侧部散热通道13到第三侧面102的距离；

优选的，如图6所示，本实施例中的侧部散热通道13的散热鳍片3到第三侧面102的距离从靠近进液孔11的一侧向远离进液孔11的一侧逐渐变大。

对上述实施例的机构进行Flotherm仿真，其参数设定为：散热板1和散热鳍片3的材质为：Cu、 C1100（纯铜）；散热板1的高度为1.5mm；散热鳍片3厚度/Pitch：0.2mm/0.74mm，散热鳍片3高度为：5mm、流体流速设定为40 l/min、流体温度为40℃，其仿真结果如图7所示，散热鳍片3造型优化之后，可以有效减小两侧的阻抗，增加循环液流经面积，使得有效面积增加，散热效果加大。

实施例三：如图8所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于，分流块2的侧部竖向转动安装有导向轮6，优选的，导向轮6的外径大于分流块2的厚度；且液体最先冲刷该导向轮6然后冲击分流块2，液体带动导向轮6竖向转动，竖向转动的导向轮6带动液体向侧部散热通道13方向流动，进一步增大散热效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液冷散热板，包括散热板(1)和散热鳍片(3)，所述散热板(1)上开有散热槽(10)、进液孔(11)和出液孔，所述进液孔(11)和所述出液孔与所述散热槽(10)连通，所述散热鳍片(3)竖向安装在所述散热槽(10)内，所述散热鳍片(3)设有多个，且任意相邻的两个所述散热鳍片(3)之间形成散热通道，其特征在于，所述散热槽(10)具有第三侧面(102)，所述进液孔(11)开设在所述第三侧面(102)上，所述散热通道包括中部散热通道(12)和侧部散热通道(13)，所述侧部散热通道(13)相对所述中部散热通道(12)远离所述进液孔(11)，所述侧部散热通道(13)的宽度大于所述中部散热通道(12)的宽度和/或所述侧部散热通道(13)到所述第三侧面(102)的距离大于所述中部散热通道(12)到所述第三侧面(102)的距离；

所述散热鳍片(3)与所述第三侧面(102)之间形成分支导流通道，所述分支导流通道内设有分流块(2)，所述分流块(2)与所述进液孔(11)相对；

所述分流块（2）的侧部竖向转动设有导向轮（6），所述导向轮（6）的外径大于所述分流块（2）的厚度，液体最先冲刷该导向轮（6）然后冲击分流块（2），液体带动导向轮（6）竖向转动，竖向转动的导向轮（6）带动液体向侧部散热通道（13）方向流动；

所述进液孔（11）开设在所述第三侧面（102）上，所述出液孔开设在散热槽（10）的第四侧面（103），所述第三侧面（102）和所述第四侧面（103）相对并相互平行，所述散热鳍片（3）与所述第三侧面（102）垂直。

2.根据权利要求1所述的液冷散热板，其特征在于，所述散热鳍片(3)与所述第三侧面(102)垂直。

3.根据权利要求1所述的液冷散热板，其特征在于，所述分流块(2)的宽度小于所述进液孔(11)的宽度。

4.根据权利要求1所述的液冷散热板，其特征在于，所述中部散热通道(12)和所述侧部散热通道(13)均设有多个，多个所述中部散热通道(12)的宽度和不大于多个所述侧部散热通道(13)的宽度和。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的液冷散热板，其特征在于，所述侧部散热通道(13)的宽度大于所述中部散热通道(12)的宽度，所述侧部散热通道(13)具有多个。

6.根据权利要求5所述的液冷散热板，其特征在于，任意相邻的两个所述侧部散热通道(13)中相对靠近所述中部散热通道(12)的一个侧部散热通道(13)的宽度小。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的液冷散热板，其特征在于，所述侧部散热通道(13)到所述第三侧面(102)的距离大于所述中部散热通道(12)到所述第三侧面(102)的距离，所述侧部散热通道(13)具有多个。

8.根据权利要求7所述的液冷散热板，其特征在于，任意相邻的两个所述侧部散热通道(13)中相对靠近所述中部散热通道(12)的一个侧部散热通道(13)到所述第三侧面(102)的距离小。

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