一種液冷冷板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子設(shè)備散熱領(lǐng)域,尤其涉及一種多級分支流道以及多組多級分支流道串并聯(lián)組合的液冷冷板。
技術(shù)背景
[0002]在電子設(shè)備、通訊設(shè)備中,由于芯片功耗的不斷增大,傳統(tǒng)風冷技術(shù)已經(jīng)難以解決大功耗芯片(如功耗150W以上芯片)的散熱問題。使用液冷冷板的散熱方案正逐漸被重視,液冷冷板是指單板上帶流體通道的換熱器,其工作原理是通過在流體通道的內(nèi)部通循環(huán)液體,利用循環(huán)液體將芯片熱量帶走,其設(shè)計的好壞會直接影響液冷系統(tǒng)的散熱效果。
[0003]目前常用的電子設(shè)備、通訊設(shè)備中,液冷冷板常采用兩種方案:一種為蛇形流道方案(圖1所示),一種為傳統(tǒng)并聯(lián)流道方案(圖2所示)。其中,如圖1所示,蛇形流道103為單一流道,該單一流道通過流道入口 101和流道出口 102與外界液冷源連通而形成液冷循環(huán),從而對安裝在冷板基板102上的發(fā)熱器件降溫。具體工作過程為:液冷源輸送降溫后的流體通過流道入口 101進入位于冷板基板102內(nèi)的蛇形流道103,流體流經(jīng)蛇形流道103時吸收冷板基板102上安裝的發(fā)熱器件的熱量以后溫度升高,通過流道出口 102排出到液冷源中對流體進行再降溫處理,流體經(jīng)液冷源冷卻降溫后,再次經(jīng)流道入口 101輸送至蛇形流道103,形成循環(huán)。此方案存在以下缺點:流道管徑的大小受到限制,導致流程上的阻力大;流道本身的加工工藝能力導致管路不能均布到冷板表面,使得這種冷板的散熱能力較低且不同位置的散熱能力差異非常大。其中,如圖2所示,該方案把主流道201、206分別作為流道入口和流道出口,主流道201通過水平流道203與并列的多路分支流道204的一端連通,多路分支流道204的另一端通過水平流道205與主流道206連通。具體工作過程為:該液冷冷板通過主流道201、206與外界液冷源形成液冷循環(huán),液冷源輸送降溫后的流體通過主流道201進入冷板,流體進入主流道201后進入到水平流道203中被分配到多路分支流道204中,各路分支流道204中的流體吸收冷板基板202上安裝的發(fā)熱元件的熱量以后溫度升高,通過主流道206排出到液冷源中進行再降溫處理。此種方案可以解決蛇形流道流程阻力大的問題,但是由于并聯(lián)的分支流道204數(shù)量比較多,各路分支流道204與主流道的距離不同,存在以下缺點:距離主流道201、206較遠的分支流道204的液體流速以及通過的流量明顯低于靠近主流道的分支流道,這直接導致遠離主流道的分支流道對其附近的冷板散熱能力低,使得冷板表面不同位置的散熱能力差異非常大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種液冷冷板,該冷板的流道能夠密集布置,保證各流道流速分布均勻,從而保證冷板各位置散熱能力一致。
[0005]為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的,提供以下技術(shù)方案:
[0006]一種液冷冷板,包括:冷板基板;安裝在所述冷板基板上的主流道,具有連接外界冷源出口的冷板液體輸送段和連接外界冷源入口的冷板液體回流段;安裝在所述冷板基板上并連接在所述冷板液體輸送段與冷板液體回流段之間的多級分支流道。
[0007]優(yōu)選的,所述多級分支流道包括多級級聯(lián)的并聯(lián)流道。
[0008]或者,所述多級分支流道包括多組并聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道。
[0009]或者,所述多級分支流道包括多組串聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道。
[0010]優(yōu)選的,所述級聯(lián)的每一級并聯(lián)流道包括數(shù)個并聯(lián)連接的分支管路。
[0011]優(yōu)選的,所述冷板液體輸送段具有一段,所述多級分支流道包括:連接所述冷板液體輸送段的第一級并聯(lián)流道;以及連接在所述第一級并聯(lián)流道與冷板液體回流段之間的至少兩組級聯(lián)的并聯(lián)流道。
[0012]或者,所述冷板液體輸送段包括多個分段,所述多級分支流道連接在所述多個分段與冷板液體回流段之間。
[0013]優(yōu)選的,所述冷板液體輸送段的數(shù)量與與其連接的第一級并聯(lián)流道的分支管路數(shù)量的比例為1: 2?1: 4;上一級并聯(lián)流道的分支管路數(shù)量與下一級并聯(lián)流道的分支管路數(shù)量的比例為1: 2?1: 3。
[0014]優(yōu)選的,所述上一級并聯(lián)流道的分支管路的通流面積之和與下一級并聯(lián)流道的分支管路的通流面積之和的比例為1:1?1: 2。
[0015]優(yōu)選的,所述下一級并聯(lián)流道的分支管路均勻分布在上一級并聯(lián)流道的分支管路下方。
[0016]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在以下方面:
[0017]I)本實用新型采用多級分支流道來替代以往的一路只分一級且一級具有數(shù)量較多的分支流道的方案,解決了多路分支流道單純從一路流道分出時出現(xiàn)的流速不平衡、壓力不平衡的問題,實現(xiàn)不同分支流道的流速均布,從而使得冷板均熱效果好,不同位置散熱能力保持一致;
[0018]2)本實用新型冷板的多級分支流道可采用多組串并聯(lián)的方式組合設(shè)計,用來適應(yīng)各種設(shè)計場景要求,保證了同一冷板不同區(qū)域換熱能力的一致性。
[0019]3)本實用新型工藝簡單,可以大批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1是傳統(tǒng)蛇形流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖2是傳統(tǒng)并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖3是實施例1中一組多級級聯(lián)的并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖4是實施例2中兩組并聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024]圖5是實施例3中兩組并聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖6是實施例4中兩組并聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖7是實施例5中兩組串聯(lián)在一起的多級級聯(lián)的并聯(lián)流道的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0027]附圖標記說明:101-流道入口 ; 102-流道出口 ; 103-蛇形流道;201、206-主流道;203,205-水平流道;204-分支流道;301、401、501a、501b、601a、601b、701_ 冷板液體輸送段;302、402、502、602、702-冷板基板;310、410、510、610、710_ 冷板液體回流段;303、305、403、405a、405b、503、505a、505b、603a、603b、605a、605b、703a、703b、705a、705b-水平流道;304、404、504、604a、604b、704a、704b-第一級分支管路;306、406a、406b、506a、506b、606a、606b,706a,706b-第二級分支管路。
【具體實施方式】
[0028]如圖3至7所示,本實用新型提供一種液冷冷板,包括:冷板基板302、402、502、602,702 ;安裝在冷板基板上的主流道,具有連接外界冷源出口的冷板液體輸送段和連接外界冷源入口的冷板液體回流段;安裝在冷板基板上并連接在冷板液體輸送段與冷板液體回流段之間的多級分支流道。
[0029]本實用新型的液冷冷板通過冷板液體輸送段與冷板液體回流段與外界液冷源形成液冷循環(huán),液冷源輸送降溫后的冷板液體通過冷板液體輸送段進入冷板的多級分支流道,多級分支流道中的冷板液體吸收冷板基板上安裝的發(fā)熱器件的熱量以后溫度升高,通過冷板液體回流段排出到液冷源中進行再降溫處理。在液冷源中,冷板液體溫度降低后,再輸送至冷板中,形成循環(huán)。本實用新型采用了多級分支流道的結(jié)構(gòu),替換了圖2中一路主流道一次分出多路并聯(lián)分支管路的結(jié)構(gòu),有效避免了并聯(lián)的不同分支管路之間的冷板液體流速以及通過的流量會明顯不同的情況,保證了冷板不同區(qū)域的散熱能力的一致性,提升了散熱效率。
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