CN116505132A - 一种液冷散热器结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液冷散热器结构,涉及电动汽车散热技术领域。本发明以液冷散热为基础,将风冷散热和相变散热结构融入液冷散热结构中,由相变散热结构与电池直接接触,将热量导出至液冷散热结构中,再经过水冷板和风冷散热结构将热量逸散至空气中,达到良好的散热效果。本发明不仅解决了单独使用风冷结构的散热效率低的问题,也克服了单独使用相变散热结构存在的导热系数低、从而影响散热效率的问题,还解决了使用液冷散热时产生的电池各部位温差大的问题,三种散热技术复合并行使用后,降低了散热器整体的重量,并且发挥了各自结构的优点,达到了极为良好的热管理效果。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车散热技术领域,特别是涉及一种液冷散热器结构。
背景技术
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。近几年新能源汽车销量呈现爆发式增长,而纯电动汽车是我国新能源汽车的发展主力。
新能源汽车的散热单元主要有动力电池和驱动电机及电控***。目前我国大多数电动汽车都是以锂电池作为动力电池的主要原材料。包括三元锂、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂等,在乘用车领域三元锂电池已成为主角。
锂电池工作电流大,产热量大,同时电池包处于一个相对封闭的环境,就会导致电池的温度上升,而由于目前锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成,这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的比能量和电压输出,但工作温度不得高于60℃,否则容易产生燃烧的风险。因此给电池增加散热器结构以逸散热量尤为重要。
目前,公开号为CN108767369B的中国专利公开了一种电动汽车的电池散热装置,其结构包括前盖板、散热盖、右接电柱、充电盖、提槽、端盖、左接电柱、密封盖、主体,前盖板嵌入安装于主体表面上,散热盖与充电盖在同一平面上,右接电柱与左接电柱互相平行,提槽嵌入安装于充电盖表面上,端盖安装于散热盖上端,密封盖安装于主体上端,散热盖包括过载保护器,通过由入口导入的冷却液堆积在容腔内,通过连通管流入主体的下端,对主体的下端进行温度差降热。
该种散热器结构通过两端的温度差进行散热,利用自然冷却减少电池的温度差以提升电池寿命,但整体导热效率有限,带走热量和向外逸散的能力较差,已经无法满足目前功率日渐增加的汽车锂电池的散热需求,同时散热结构体积和重量大,给新能源汽车带来了额外的负担。
发明内容
本发明针对上述技术问题,克服现有技术的缺点,提供一种液冷散热器结构。
为了解决以上技术问题,本发明提供一种液冷散热器结构。
技术效果:本发明以单独使用冷却效果最佳的液冷散热结构为主体,在此基础上搭配风冷和相变散热结构,不仅解决了单独使用风冷结构的散热效率低的问题,也克服了单独使用相变散热结构存在的导热系数低、从而影响散热效率的问题,还解决了使用液冷散热时产生的电池各部位温差大的问题,三种散热技术复合并行使用后,降低了散热器整体的重量,并且发挥了各自结构的优点,达到了极为良好的热管理效果。
本发明进一步限定的技术方案是:
一种液冷散热器结构,包括外壳,外壳内设有由若干节圆柱形电池阵列组合而成的电池组,电池之间留有间隙,电池组外设有
液冷组件,包括呈长方形结构平行于水平面设于电池组底部位置的水冷板,水冷板上开设有若干个对应电池设置的嵌槽,电池组嵌设固接在水冷板中;电池组内设有若干块嵌设于相邻电池列之间的冷条;水冷板和冷条内均设有供冷却液流通的水冷通道;
风冷组件,包括若干条开设于外壳上的风冷通道,风冷通道分布在电池组底部和顶部位置,且风冷通道中空气流通方向与冷却液流通方向相同,用于通过空气流动带走液冷组件置换的热量;
相变冷却件,包括若干块设于两个相邻冷条之间的相变冷却块,每个电池外设有两块对称设置的相变冷却块,两块对应的相变冷却块将电池嵌合包覆,相变冷却块的两侧面固定在两边的冷条上;
相变冷却块内开设有至少一个容置腔,容置腔内填充有相变微胶囊。
进一步的,水冷板一侧设有进液口,另一侧对应设有出液口,水冷板中设有连通进液口和出液口的主流道;
冷条中开设有若干条相互平行的支流道,进液口和出液口对应连通支流道,主流道与支流道构成回流以流通冷却液,进液口和出液口上均设有用于泵送冷却液的循环泵。
前所述的一种液冷散热器结构,冷条内位于相邻两条支流道之间设有过渡流道,支流道与过渡流道之间形成有若干条倾斜设置的微流道,支流道、过渡流道和微流道之间构成树形网格形状,微流道沿冷却液流通方向倾斜。
前所述的一种液冷散热器结构,主流道在水冷板中形成有三条,两侧的主流道关于水冷板中心线对称设置,且在纵向方向上呈蛇形结构分布;中间位置的主流道在横向方向上呈蛇形结构分布;两侧的主流道与中间的主流道的两端,分别汇集于进液口和出液口。
前所述的一种液冷散热器结构,风冷组件包括若干条相互平行且开设于冷水板底部位置的底部风道,以及若干条开设于外壳上远离水冷板一端的顶部风道,顶部风道和底部风道均沿冷却液的流通方向延伸,且二者均相对于水平面倾斜设置。
前所述的一种液冷散热器结构,风冷组件包括若干条形成于水冷板底面位置的散热翅片,散热翅片与底部风道的延伸方向之间形成10~27°的锐角,底部风道与水平面之间形成夹角的角度为5~15°。
前所述的一种液冷散热器结构,水冷板上环绕嵌槽的位置形成有形状与相变冷却块形状适配的安装槽,相变冷却块嵌设于安装槽内;相变冷却块中形成若干个容置腔时,远离水冷板一侧的容置腔的容积大于靠近水冷板一侧的容置腔的容积。
前所述的一种液冷散热器结构,相变微胶囊在容置腔中的填充率为75~88%。
前所述的一种液冷散热器结构,水冷板、冷条和散热翅片均由铝合金材料、铜材、铜铝复合材料、石墨材料或石墨烯材料中的一种或多种制得,主流道、支流道、微流道和过渡流道均为铝合金管。
前所述的一种液冷散热器结构,冷却液为水或乙二醇,流量为0.8~1.7m/s。
本发明的有益效果是:
(1)本发明中,由于液冷散热的在汽车电池散热中应用时的总和效果最佳,因此本发明将液冷散热作为整体散热器的基础结构,在此基础上加入风冷组件,能够更加快速地带走热量,增加换热效率,同时搭配换热效率最佳的相变冷却件,对电池进行第一道热转移,小规模应用相变冷却能够避免相变冷却大规模应用时的缺陷;本发明将相变冷却件直接贴合电池,电池发热后通过相变冷却件将热量快速导入液冷组件中,液冷组件穿插于电池之间,通过流通的冷却液将热量转移至底部的水冷板上,由水冷板内的主流道进行散热,最后配合风冷通道和散热翅片进行风冷换热,将冷却液中的热量快速逸散,在三种散热方式的配合下,本发明的散热效果极佳,结构合理,成本低,且效果优于三种散热方式的独立使用,优化了电池的热管理效果;
(2)本发明中,由于单独应用液冷散热时,为确保散热均匀性和散热效果,一般是在每列电池之间设置若干条水冷管道,以绕设在电池外的管道分布方式进行散热,这种方式注定使得整个液冷散热模块较为臃肿且重量增大,增加了汽车的额外负担;而本发明在电池之间设置相变冷却块,通过相变材料的快速热传导将热量引导至中间的冷条上,再通过冷条内的冷却液将热量带走,减少了冷却液和管道在电池之间的应用,加之相变冷却块和相变材料的重量远小于冷却液和管道的重量,因此该种分布方式能够大大减少整个散热结构的重量,减少汽车的额外负重;另外由于相变材料的导热效果远强于液冷和风冷方式,因此将相变材料小规模应用在电池周围,不仅大大提升了电池周围热量的传导速率,还解决了相变材料应用成本的问题,控制了散热器的整体成本;
(3)本发明中,在热量被置换至冷却液之后,冷却液汇入主流道并输入底部的水冷板中散热,此时风冷组件起到作用,增加水冷板上热量的逸散效率,底部设置的散热翅片能够将水冷板上的热量快速导出至空气中,加快散热速率;此外,在散热结构安装在汽车上后,底部的散热翅片可以设于底盘外,暴露在空气中,在汽车行驶过程中,利用自然风提升散热效果,而底部风道和顶部风道更是能够在汽车行驶时将气流导入水冷板和顶部的外壳,进一步提高散热效果;而散热翅片、底部风道和顶部分到无需导入电池内,能够保证电池的密封性,在汽车行驶散热时无需考虑电池的密封问题,优化了散热效果;
(4)本发明中,以单独使用冷却效果最佳的液冷散热结构为主体,在此基础上搭配风冷和相变散热结构,不仅解决了单独使用风冷结构的散热效率低的问题,也克服了单独使用相变散热结构存在的导热系数低、从而影响散热效率的问题,还解决了使用液冷散热时产生的电池各部位温差大的问题,三种散热技术复合并行使用后,降低了散热器整体的重量,并且发挥了各自结构的优点,达到了极为良好的热管理效果。
附图说明
图1为实施例1的外壳整体示意图;
图2为实施例1中用于显示散热器中电池安装结构示意图;
图3为实施例1中相变冷却件与电池的安装示意图;
图4为实施例1中风冷组件的结构图;
图5为实施例1中用于显示散热翅片的结构图;
图6为实施例1中用于显示流道的树状结构图;
图7为水冷板中主流道的分布图;
图8为实施例1中用于显示风冷通道分布结构的示意图;
图9为实施例1中相变冷却块的内部结构图;
图10为不同冷却液流速下最低温度和平均温度的变化图。
其中:1、外壳;11、电池组;2、液冷组件;21、水冷板;211、进液口;212、出液口;213、主流道;214、支流道;215、过渡流道;216、微流道;22、嵌槽;23、冷条;24、水冷通道;25、安装槽;3、风冷组件;31、风冷通道;311、底部风道;312、顶部风道;32、散热翅片;4、相变冷却件;41、相变冷却块;42、容置腔;5、循环泵;6、电池组。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图及具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一元件,它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件,它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
在目前的汽车锂电池散热结构中,一般有风冷散热、液冷散热和相变散热三种方式,风冷散热成本最低,但散热效率低下,在电池电量和热量均大幅度提升的情况下,风冷散热已无法适配电池的散热效果。人们对于相变散热的研究较少,主要是因为相变材料价格较高,在大面积使用时,由于中间导热介质材料的局限性,相变散热方式的散热效果相对液冷散热效果并没有显著提高,同时相变散热暂时也不适用于大面积散热。
液冷散热也有其劣势,主要在于整体结构较为复杂,为保证良好的散热效果,一般需要将散热管道环绕至每个电池外,如此散热管道的重量加上其中冷却液的重量,散热器整体的重量较大,给新能源汽车带来了额外负担。
此外,由于冷却液的导热率一般,需要增大散热面积才能达到良好的散热效果,因此在电池周围的散热管道中的冷却液,其温度与其余位置冷却液的温度差较大,致使电池整体散热时,不同位置的温度差较大,电池温度一致性差,容易导致电池的快速衰减,且容易带来安全风险,发生链式反应而引发热失控,导致电池燃烧。
因此,本发明的整体思路是,以液冷散热为基础,将风冷散热和相变散热结构融入液冷散热结构中,由相变散热结构与电池直接接触,将热量导出至液冷散热结构中,再经过水冷板和风冷散热结构将热量逸散至空气中,达到良好的散热效果。同时以相变散热的高导热率解决液冷散热时电池温度一致性差的问题,并且由于相变散热和风冷散热结构的重量轻于液冷散热,因此能够对重量进行控制,减少汽车额外负担,再辅以风冷散热,大大提升整体散热结构的散热效率。
本实施例提供的一种液冷散热器结构,结构如图1至图3所示,包括框型结构的外壳1,外壳1内设有由若干节圆柱形电池阵列组合而成的电池组611,电池之间留有间隙,而外壳1底部设有基础的水冷组件,包括呈长方形结构平行于水平面设于电池组611底部位置的水冷板21,水冷板21上开设有若干个对应电池设置的嵌槽22,电池组611嵌设固接在水冷板21中,电池组611内设有若干块嵌设于相邻电池列之间的冷条23。
同时,在外壳1内还设有风冷组件3,风冷组件3包括若干条开设于外壳1上的风冷通道31,风冷通道31分布在电池组611底部和顶部位置,且风冷通道31中空气流通方向与冷却液流通方向相同,用于通过空气流动带走水冷组件置换的热量。如图4和图5所示,风冷组件3包括开设在外壳1顶部位置的顶部风道312和开设在水冷板21底部位置的底部风道311。
此外,在水冷组件内还配合设有相变冷却件4,相变冷却件4包括若干块设于两个相邻冷条23之间的相变冷却块41,每个电池外设有两块对称设置的相变冷却块41,两块对应的相变冷却块41将电池嵌合包覆,相变冷却块41的两侧面固定在两边的冷条23上。
如图3至图5所示,风冷组件3包括若干条相互平行且开设于冷水板底部位置的底部风道311,以及若干条开设于外壳1上远离水冷板21一端的顶部风道312,顶部风道312和底部风道311均沿冷却液的流通方向延伸,且二者均相对于水平面倾斜设置。
风冷组件3还包括若干条形成于水冷板21底面位置的散热翅片32,散热翅片32与底部风道311的延伸方向之间形成10~27°的锐角,底部风道311与水平面之间形成夹角的角度为5~15°。
由于电池是封闭在外壳1内的,无需与外界连通接触,因此设于外壳1上和水冷板21底部的风冷通道31,能够在汽车行驶过程中连通外界的气流,气流进入风冷通道31后,以较高的流速带走大量热量,实现散热效果的增加。而将底部风道311与水平面之间形成5~15°的夹角,在空气进入时能够提升空气的流通距离,由于速度是相同的,气流在风道中的流速大于气流在底盘外的流速,进一步优化气流带走热量的能力。此外设置风冷通道31后,还能够降低外壳1和水冷板21的重量,减少汽车的额外负担。
而散热翅片32在水冷板21底部倾斜设置,形成10~27°的锐角,同样能够增加散热翅片32之间空气的流速,以带走更多的热量。但角度过大会带来较大风阻,影响汽车行驶速度。经测算,散热翅片32的夹角为18°时,能够在保证小风阻的情况下,达到较好的散热效果,因此散热翅片32的夹角为18°最为适宜。同样的,底部风道311与水平面之间的夹角为12°时,风阻较小,带来的散热效果较佳。
如图6至图8所示,水冷板21和冷条23内均设有供冷却液流通的水冷通道24,水冷通道24包括主流道213和支流道214。水冷板21一侧设有进液口211,另一侧对应设有出液口212,水冷板21中设有连通进液口211和出液口212的主流道213;冷条23中开设有若干条相互平行的支流道214,进液口211和出液口212对应连通支流道214,主流道213与支流道214构成回流以流通冷却液,进液口211和出液口212上均设有用于泵送冷却液的循环泵5。
冷条23内位于相邻两条支流道214之间设有过渡流道215,支流道214与过渡流道215之间形成有若干条倾斜设置的微流道216,支流道214、过渡流道215和微流道216之间构成树形网格形状,微流道216沿冷却液流通方向倾斜。
主流道213在水冷板21中形成有三条,两侧的主流道213关于水冷板21中心线对称设置,且在纵向方向上呈蛇形结构分布;中间位置的主流道213在横向方向上呈蛇形结构分布;两侧的主流道213与中间的主流道213的两端,分别汇集与进液口211和出液口212。
主流道213在水冷板21中形成三条,可以将带有热量的冷却液分为三股,分别流入三条主流道213中。将主流道213设为蛇形分布,能够最大程度上扩大冷却液的流通面积和散热面积,达到最佳的热传导效果。
在冷却液进入冷条23后,先分为若干股流入支流道214中,再从支流道214流入微流道216和过渡流道215内,实现冷却液在冷条23中的散布,形成树形网格形状,同样是为了扩大对冷条23面积的利用率,增加冷却液的导热效率,使得冷却液可以均匀传导相变冷却件4中的热量,最后汇集至水冷板21的进液口211中,提升导热效率。
此外,设置微流道216和过渡流道215还能使得冷却液在冷条23中的流速加快,以分为若干小股液体进行热交换的方式,能够进一步提升液体的导热效率,而由于相变材料的导热系数高,因此可以配合冷却液快速转移热量,避免热量在电池运行时堆积造成的温度不均。
如图8所示,微流道216的朝向分为两种,分别是朝向水冷板21的进液口211和出液口212一侧倾斜。如此设置的原因在于,液体进入时朝向出液口212一侧倾斜,能够保证液体在微流道216和过渡流道215内快速分布和流通,而液体需要流出时,则朝向进液口211一侧倾斜,能够保证液体快速流出过渡流道215和微流道216。
如图2、图8和图9所示,水冷板21上环绕嵌槽22的位置形成有形状与相变冷却块41形状适配的安装槽25,相变冷却块41嵌设于安装槽25内;相变冷却块41内开设有至少一个容置腔42,容置腔42内填充有相变微胶囊。当相变冷却块41中形成若干个容置腔42时,远离水冷板21一侧的容置腔42的容积大于靠近水冷板21一侧的容置腔42的容积。
如图9所示,在相变冷却块41顶部还设有半包覆电池顶部的包覆结构,如此是因为电池顶部需要连接线路,其发热量较大,设置包覆结构后能够有效降低电池顶部的热量堆积,从而进一步提升电池温度的一致性。
此外,相变微胶囊在容置腔42中的填充率为75~88%。如此是为了保证微相变胶囊在吸热相变膨胀后破坏相变冷却块41,避免相变冷却块41产生形变而挤压电池,保证电池的使用安全性。经测算,在容置腔42中相变微胶囊的最佳填充率为83%,在该填充率下相变冷却块41不会受到太大压力,且导热效率处于最佳区间。
相变冷却块41是整体包覆在电池外的,在相变冷却块41中开设容置腔42,并且填充相变微胶囊,则可以利用相变微胶囊的高导热率将热量导入两侧的冷条23中。而容置腔42的容积不同,底部位置的容置腔42的容积小于上方位置容置腔42的容积,是因为底部位置的电池靠近水冷板21,能够快速导热,上方位置的电池则需要更多的相变材料以达到相似的导热效果,保证电池使用时各部位温度的一致性。
在本发明中,水冷板21、冷条23和散热翅片32均由铝合金材料、铜材、铜铝复合材料、石墨材料或石墨烯材料中的一种或多种制得,主流道213、支流道214、微流道216和过渡流道215均为铝合金管。且使用的冷却液为水或乙二醇,流量为0.8~1.7m/s。
在上述材料中,石墨材料或石墨烯材料的导热性能最佳,但生产价格高且加工不易,除非应用在高端汽车领域,否则性价比较低。而铜材与铝合金相比,铜材价格较高,因此使用铝合金材料能够达到最佳性价比,且铝合金材料的热传递速率快,因此能够满足本发明的使用要求。在冷却液的选择上,水作为高比热容的流体,以其极低的价格能够作为冷却液的首选,可以应用在冬日温度在0℃以上的区域。而乙二醇以其防冻性,可以作为寒冷区域中冷却液使用。
经测算,冷却液的最佳流速为1.3m/s,如图10所示,在此冷却液流速、冷却液初始温度为25℃、室外温度为25℃条件下,新能源汽车以80km/h的速率行驶输出电流时,电池的温度峰值为29℃,平均温度为23℃,电池内最大温差为1.1℃,散热效果显著。
本发明还以电池的不同使用场景作出了若干个实施例,得到电池使用时的不同温度状况进行对比,还设置了对比例作为比较,对比例为市售普通液冷散热器。
基础参数:
整车的满载质量为:2000kg;整备质量:1500kg;风阻系数:0.32;迎风面积:2.4mm2;轴距:2200mm。
电池组总能量:40.3kW;额定电压:192V。
电机类型:永磁同步交流电机;扭矩:165N·m;额定功率:25Kw;峰值功率:55Kw。
实施例
电池放热温度:5℃,放电倍率0.5C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
实施例
电池放热温度:25℃,放电倍率0.5C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
实施例
电池放热温度:45℃,放电倍率0.5C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
实施例
电池放热温度:25℃,放电倍率0.33C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
实施例
电池放热温度:25℃,放电倍率1C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
对比例
电池放热温度:25℃,放电倍率0.5C。冷却液流速:1.3m/s,于封闭路段模拟汽车行驶速率80km/h行驶条件下的空气流速,工作时长:40min。
得到结果如表1所示。
表1 不同条件下电池放热后温度情况表
由上表可以看出,使用本发明的散热器结构,锂电池的最高温度控制极佳,单体温差均在2.5℃以内,行业中规定的温差标准为8℃以内,完美符合行业标准,并且远强于对比例中普通的液冷散热器。因此可以看出,本发明应用在电池组件散热中具有极佳的散热效果。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种液冷散热器结构,包括外壳(1),外壳(1)内设有由若干节圆柱形电池阵列组合而成的电池组(6)(11),电池之间留有间隙,其特征在于:所述电池组(6)(11)外设有
液冷组件(2),包括呈长方形结构平行于水平面设于电池组(6)(11)底部位置的水冷板(21),所述水冷板(21)上开设有若干个对应电池设置的嵌槽(22),所述电池组(6)(11)嵌设固接在所述水冷板(21)中;所述电池组(6)(11)内设有若干块嵌设于相邻电池列之间的冷条(23);所述水冷板(21)和所述冷条(23)内均设有供冷却液流通的水冷通道(24);
风冷组件(3),包括若干条开设于所述外壳(1)上的风冷通道(31),风冷通道(31)分布在所述电池组(6)(11)底部和顶部位置,且风冷通道(31)中空气流通方向与冷却液流通方向相同,用于通过空气流动带走液冷组件(2)置换的热量;
相变冷却件(4),包括若干块设于两个相邻所述冷条(23)之间的相变冷却块(41),每个电池外设有两块对称设置的所述相变冷却块(41),两块对应的所述相变冷却块(41)将电池嵌合包覆,所述相变冷却块(41)的两侧面固定在两边的所述冷条(23)上;
所述相变冷却块(41)内开设有至少一个容置腔(42),所述容置腔(42)内填充有相变微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述水冷板(21)一侧设有进液口(211),另一侧对应设有出液口(212),所述水冷板(21)中设有连通所述进液口(211)和所述出液口(212)的主流道(213);
所述冷条(23)中开设有若干条相互平行的支流道(214),所述进液口(211)和所述出液口(212)对应连通所述支流道(214),所述主流道(213)与所述支流道(214)构成回流以流通冷却液,所述进液口(211)和所述出液口(212)上均设有用于泵送冷却液的循环泵(5)。
3.根据权利要求2所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述冷条(23)内位于相邻两条支流道(214)之间设有过渡流道(215),所述支流道(214)与所述过渡流道(215)之间形成有若干条倾斜设置的微流道(216),所述支流道(214)、所述过渡流道(215)和所述微流道(216)之间构成树形网格形状,所述微流道(216)沿冷却液流通方向倾斜。
4.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述主流道(213)在所述水冷板(21)中形成有三条,两侧的所述主流道(213)关于所述水冷板(21)中心线对称设置,且在纵向方向上呈蛇形结构分布;中间位置的所述主流道(213)在横向方向上呈蛇形结构分布;两侧的所述主流道(213)与中间的所述主流道(213)的两端,分别汇集于所述进液口(211)和所述出液口(212)。
5.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述风冷组件(3)包括若干条相互平行且开设于所述冷水板底部位置的底部风道(311),以及若干条开设于所述外壳(1)上远离所述水冷板(21)一端的顶部风道(312),所述顶部风道(312)和所述底部风道(311)均沿冷却液的流通方向延伸,且二者均相对于水平面倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述风冷组件(3)包括若干条形成于水冷板(21)底面位置的散热翅片(32),所述散热翅片(32)与所述底部风道(311)的延伸方向之间形成10~27°的锐角,所述底部风道(311)与水平面之间形成夹角的角度为5~15°。
7.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述水冷板(21)上环绕所述嵌槽(22)的位置形成有形状与所述相变冷却块(41)形状适配的安装槽(25),所述相变冷却块(41)嵌设于所述安装槽(25)内;所述相变冷却块(41)中形成若干个所述容置腔(42)时,远离所述水冷板(21)一侧的所述容置腔(42)的容积大于靠近所述水冷板(21)一侧的所述容置腔(42)的容积。
8.根据权利要求7所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述相变微胶囊在所述容置腔(42)中的填充率为75~88%。
9.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述水冷板(21)、所述冷条(23)和所述散热翅片(32)均由铝合金材料、铜材、铜铝复合材料、石墨材料或石墨烯材料中的一种或多种制得,所述主流道(213)、所述支流道(214)、所述微流道(216)和所述过渡流道(215)均为铝合金管。
10.根据权利要求1所述的一种液冷散热器结构,其特征在于:所述冷却液为水或乙二醇,流量为0.8~1.7m/s。
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