CN204733510U - 高效能液冷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效能液冷板，包括基板、盖板和散热单元，盖板固定在基板上，基板上设置有进口和出口，进口和出口均与散热单元相连通，所述的散热单元包括多条流道，流道以并联或串并联结合的形式排列在散热单元内。本实用新型具有多条独立的流道，能够对不同流道独立配水，均温性好且集成度高。

Description

高效能液冷板

技术领域

本实用新型涉及一种高效能液冷板，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着电子技术的不断发展，高热流密度的电子元器件散热难的问题日渐凸显，传统的风冷散热技术已无法满足使用需求，而水等液体冷却介质，相对空气而言，由于其具备较高的比热容，较高的传热效率，运行过程无噪音等优点，液体冷却技术将逐渐取代风冷散热技术在高热流密度的电子元器件应用领域取得长足的发展。

目前电力设备的集成化程度越来越高，往往要求单个液冷板能同时为多个不同种类的功率元器件提供散热，传统的标准型液冷板无法满足此需求，在功率元器件热流密度高、损耗差异大等工况下，散热器内部流量分配无法合理实现，造成整体均温性不佳。另外，单纯采用搅拌摩擦焊接工艺，容易出现由于内部流道与盖板结合不严密而造成内部冷却水互串的现象，导致散热器性能下降甚至无法使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高效能液冷板，它具有多条独立的流道，能够对不同流道独立配水，均温性好且集成度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高效能液冷板，包括基板、盖板和散热单元，盖板固定在基板上，基板上设置有进口和出口，进口和出口均与散热单元相连通，所述的散热单元包括多条流道，流道以并联或串并联结合的形式排列在散热单元内。

进一步提供了一种基板与盖板的具体连接关系，所述的基板与盖板采用嵌入式结构连接，所述的盖板的边缘倒有圆角，盖板通过钎焊、锡焊和搅拌摩擦焊相结合的工艺固定在基板上。

进一步，所述的盖板由铝合金材料或铜合金材料制成。

进一步为了增加防腐蚀性和延长使用寿命，所述的基板、盖板和散热单元均镀镍或阳极氧化处理。

进一步为了方便电气接线的走位，所述的基板的侧面设置有电气走线孔，且电气走线孔倒有圆角，电气走线孔上设有护线环。

进一步为了与电力设备进行定位和固定的，所述的基板的侧面设置有主安装孔。

进一步为了安装功率元器件，所述的基板的上表面设置有功率元器件安装孔。

进一步为了安装不同种类的功率元器件，所述的功率元器件安装孔为螺孔或定位销孔。

进一步为了安装热电偶监测表面温度，所述的基板的上表面设置有温度监测孔。

进一步为了实现双面散热，所述的基板的下表面设置有辅安装孔和功率元器件安装孔。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

1)冷却液经进口进入流道，在流经流道的过程中，与安装在基板上表面与下表面上的功率元器件进行热交换，带走功率元器件工作产生的热量，最后经出口排出；

2)不同流道间相互独立，可以根据每个功率元器件的散热需求对相应的流道进行独立配水，流阻低、热阻小、均温性好且集成度高；

3)基板与盖板采用嵌入式结构连接，所有安装孔均在基板上加工完成，能够提高焊接的质量，避免焊接位置被二次加工破坏；

4)盖板的形状与散热单元的形状相配合，周边采用倒圆角处理，能够提高盖板与基板的加工配合效果；

5)采用钎焊、锡焊和搅拌摩擦焊相结合的工艺，尤其在盖板与基板的配合间隙利用搅拌摩擦焊进行二次焊接，能提高焊接位置的强度高，降低漏水风险；

6)采用镀镍或阳极氧化处理，能增强防腐蚀能，延长使用寿命；

7)设置用于安装热电偶的温度监测孔，能及时监测表面温度，确保功率元器件可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型高效能液冷板的主视图；

图2为本实用新型高效能液冷板的俯视图；

图3为本实用新型高效能液冷板的后视图；

图中，1、基板，2、进口，3、出口，4、电气走线孔，5、散热单元，6、温度监测孔，7、功率元器件安装孔，8、主安装孔，9、辅安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～3所示，一种高效能液冷板，包括基板1、盖板和散热单元5，盖板固定在基板1上，基板1上设置有进口2和出口3，进口2和出口3均与散热单元5相连通，散热单元5包括多条流道，流道以并联或串并联结合的形式排列在散热单元5内。

如图1所示，基板1与盖板采用嵌入式结构连接，盖板的边缘倒有圆角，盖板通过钎焊、锡焊和搅拌摩擦焊相结合的工艺固定在基板1上。

盖板由铝合金材料制成，当然，在功率特别大且运行电压较低时可采用铜合金材料，以保证与功率元器件接触的基板1的表面均温性更佳。

基板1、盖板和散热单元5均镀镍或进行阳极氧化。

如图1、2所示，基板1的侧面设置有电气走线孔4，且电气走线孔4倒有圆角，电气走线孔4上设有护线环，防止电气线被压伤或划伤。

如图2所示，基板1的侧面设置有用于与电力设备进行定位和固定的主安装孔8。

如图1所示，基板1的上表面设置有功率元器件安装孔7。

功率元器件安装孔7为螺孔。

如图1所示，基板1的上表面设置有温度监测孔6。

如图3所示，基板1的下表面设置有辅安装孔9和功率元器件安装孔7。

散热单元5内的流道整体采用迷宫式结构，当然也可采用错列翅片式、螺旋式、圆柱形等结构，实际使用时，可根据功率元器件的数量及布置方式做相应的调整，散热单元也可在横向或纵向进行延伸。

冷却液采用纯水或纳米流体等传热系数高、电导率低的液体介质。

本实用新型的工作原理如下：

冷却液经进口2进入流道，在流经流道的过程中，与安装在基板1上表面与下表面上的功率元器件进行热交换，带走功率元器件工作产生的热量，最后经出口3排出。

不同流道之间相互独立，可以根据每个功率元器件的散热需求对相应的流道进行独立配水，流阻低、热阻小、均温性且集成度高；基板1与盖板采用嵌入式结构连接，所有安装孔均在基板1上加工完成，能够提高焊接的质量，避免焊接位置被二次加工破坏；盖板的形状与散热单元5的形状相配合，周边采用倒圆角处理，能够提高盖板与基板1的加工配合效果；采用钎焊、锡焊和搅拌摩擦焊相结合的工艺，尤其在盖板与基板1的配合间隙利用搅拌摩擦焊进行二次焊接，能提高焊接位置的强度高，降低漏水风险；采用镀镍或阳极氧化处理，能增强防腐蚀能，延长使用寿命；设置用于安装热电偶的温度监测孔6，能及时监测表面温度，确保功率元器件可靠运行；

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效能液冷板，包括基板(1)、盖板和散热单元(5)，盖板固定在基板(1)上，基板(1)上设置有进口(2)和出口(3)，进口(2)和出口(3)均与散热单元(5)相连通，所述的散热单元(5)包括多条流道，其特征在于：所述的流道以并联或串并联结合的形式排列在散热单元(5)内。

2.根据权利要求1所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)与盖板采用嵌入式结构连接，所述的盖板的边缘倒有圆角，盖板通过钎焊、锡焊和搅拌摩擦焊相结合的工艺固定在基板(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的盖板由铝合金材料或铜合金材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)、盖板和散热单元(5)均镀镍或进行阳极氧化。

5.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)的侧面设置有电气走线孔(4)，且电气走线孔(4)倒有圆角，电气走线孔(4)上设有护线环。

6.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)的侧面设置有用于与电力设备进行定位和固定的主安装孔(8)。

7.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)的上表面设置有功率元器件安装孔(7)。

8.根据权利要求7所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的功率元器件安装孔(7)为螺孔或定位销孔。

9.根据权利要求1或2所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)的上表面设置有温度监测孔(6)。

10.根据权利要求1所述的高效能液冷板，其特征在于：所述的基板(1)的下表面设置有辅安装孔(9)和功率元器件安装孔(7)。