一种微通道冷板结构和电子设备的制作方法

    技术2025-02-13  54


    本发明属于散热,具体涉及一种微通道冷板结构和电子设备。


    背景技术:

    1、随着高级分析、人工智能以及各种流程的数字化发展,电子设备的使用量和密度与日俱增。随着“双碳”政策的落实,对电子设备冷却过程的节能提出更大挑战。传统电子设备的功耗较低,采用常规风冷散热即可满足电子设备的散热需求,随着电子设备小型化、密集化发展,电子设备的功耗大幅度提升,特别是高热流元件的使用,使传统风冷难以满足如此高热流电子设备的散热需求。

    2、目前,液冷技术因其能解决高热流元件的散热逐渐成为电子设备散热的主流方案,其中冷板式液冷技术成熟,生态完善,其高效冷却与精确制冷的特点更符合对高热流元件的散热,成为近几年主推的液冷方案。然而冷板式液冷技术在电子设备使用过程中存在如下问题:电子设备中高热流元件的热源主要存在于元件中部位置,从而形成热点。传统冷板结构对该种高热流元件冷却时存在元件表面温度不一致的问题,影响电子设备整体的性能和寿命。


    技术实现思路

    1、因此,本发明提供一种微通道冷板结构和电子设备,能够解决现有技术中电子设备中高热流元件的热源主要存在于元件中部位置,传统冷板结构对该种高热流元件冷却时存在元件表面温度不一致,影响电子设备整体性能和寿命的技术问题。

    2、为了解决上述问题,本发明提供一种微通道冷板结构,其包括冷板,所述冷板内部具有换热流道结构,所述冷板上设有制冷介质入口和制冷介质出口,所述制冷介质入口和所述制冷介质出口通过所述换热流道结构连通;

    3、所述换热流道结构具有依次连通的第一换热流道段、第二换热流道段和第三换热流道段;所述换热流道结构通过所述第一换热流道段的背离第二换热流道段的一端与制冷介质入口连通,且通过所述第三换热流道段的背离所述第二换热流道段的一端与所述制冷介质出口连通;所述冷板具有换热面,所述第一换热流道段、所述第二换热流道段和所述第三换热流道段三者在所述换热面上的正投影分别位于不同的区域;

    4、其中,所述第二换热流道段的换热效率大于所述第三换热流道段的换热效率大于所述第一换热流道段的换热效率。

    5、在一些实施方式中,所述第二换热流道段的槽深大于所述第三换热流道段的槽深大于所述第一换热流道段的槽深。

    6、在一些实施方式中,所述第一换热流道段具有两个以上依次并联的第一流道,所述第二换热流道段具有两个以上依次并联的第二流道,所述第三换热流道段具有两个以上依次并联的第三流道;

    7、其中,所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道三者的数量相等,且各所述第一流道的一端与各所述第二流道的一端一一对应连接,各所述第二流道的另一端与各所述第三流道的一端一一对应连接。

    8、在一些实施方式中,所述第一换热流道段的流道为直线型流道,且所述第二换热流道段的流道和所述第三换热流道段的流道均具有弯曲段。

    9、在一些实施方式中,所述第二换热流道段具有两个以上依次并联的第二流道,所述第三换热流道段具有两个以上依次并联的第三流道,所述第二流道的密度大于所述第三流道的密度。

    10、在一些实施方式中,所述第一换热流道段具有两个以上依次并联的第一流道;其中,所述第三流道的密度大于第一流道的密度。

    11、在一些实施方式中,所述第一换热流道段具有两个以上依次并联的第一流道,所述第二换热流道段具有两个以上依次并联的第二流道,所述第三换热流道段具有两个以上依次并联的第三流道;

    12、所述第二流道的密度大于所述第三流道的密度大于所述第一流道的密度。

    13、在一些实施方式中,各所述第一流道、各所述第二流道和各所述第三流道均为直线型流道。

    14、在一些实施方式中,所述第一换热流道段、所述第二换热流道段和所述第三换热流道段三者的槽深相等。

    15、在一些实施方式中,所述冷板包括底板和盖板;所述盖板盖设在底板上,且在两者之间形成腔室;所述第一换热流道段、所述第二换热流道段和所述第三换热流道段均位于所述腔室、且均为一体成型在所述底板上的槽道结构;所述底板的背离所述盖板的一侧形成所述的换热面。

    16、在一些实施方式中,所述冷板内部具有第一腔室,所述第一腔室位于所述换热流道结构的一侧;所述制冷介质入口设置在所述第一腔室的腔壁上,所述制冷介质入口通过所述第一腔室与所述第一换热流道段的背离第二换热流道段的一端连通;所述第一换热流道段、所述第二换热流道段和所述第三换热流道段沿所述冷板的长度方向依次排布;

    17、所述微通道冷板结构还包括均流板,所述均流板设置在所述第一腔室内,且位于所述制冷介质入口与所述换热流道结构之间;所述均流板沿所述冷板的宽度方向延伸,且在所述冷板的宽度方向上,所述均流板的高度自中部向两端逐渐降低;

    18、其中,在垂直于所述冷板的宽度方向、且与所述制冷介质入口的中心线相重合的截面内,所述均流板在所述截面处的高度最高。

    19、在一些实施方式中,所述制冷介质出口的中心线与所述截面重合。

    20、本发明还提供一种电子设备,其包括发热元件和上述中任一项所述的微通道冷板结构,所述发热元件中部位置的发热量大于其它位置的发热量;

    21、其中,所述第二换热流道段在所述换热面上的正投影区域为第一区域,所述冷板通过所述第一区域对所述发热元件中部位置进行散热。

    22、本发明提供的一种微通道冷板结构和电子设备具有如下有益效果:

    23、1、当利用本发明的微通道冷板结构对电子设备的高热流元件进行散热时,高热流元件的热源主要存在于元件的中部位置,此时可以将冷板紧贴在元件上,且使冷板上的第二换热流道段与高热流元件中部的热源位置相对应,使第二换热流道段对高热流元件中部的热源位置进行散热,由于第二换热流道段的换热效率最大,从而可以强化冷板对高热流元件中部热源位置的换热,使高热流元件表面温度更加均匀,提升电子设备整体的性能与寿命。

    24、2、制冷介质经过第二换热流道段对元件中部的热源位置进行散热后,制冷介质的温度升高,导致换热温差降低,换热效果变差,因此适当提高第三换热流道段的换热效率,使第三换热流道段的换热效率大于第一换热流道段的换热效率,进行一定程度的强化换热,可以进一步使高热流元件表面温度均匀,进一步提升电子设备整体的性能与寿命。

    25、3、通过设置的均流板可以对进入换热流道结构的制冷介质进行均流,提升冷板流量分配均匀性。



    技术特征:

    1.一种微通道冷板结构,其特征在于:包括冷板(3),所述冷板(3)内部具有换热流道结构(8),所述冷板(3)上设有制冷介质入口(5)和制冷介质出口(6),所述制冷介质入口(5)和所述制冷介质出口(6)通过所述换热流道结构(8)连通;

    2.根据权利要求1所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    3.根据权利要求2所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    4.根据权利要求1所述的微通道冷板结构,其特征在于:所述第一换热流道段(81)的流道为直线型流道,且所述第二换热流道段(82)的流道和所述第三换热流道段(83)的流道均具有弯曲段(111)。

    5.根据权利要求4所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    6.根据权利要求5所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    7.根据权利要求1所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    8.根据权利要求7所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    9.根据权利要求4至8中任一项所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    10.根据权利要求1至8中任一项所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    11.根据权利要求1至8中任一项所述的微通道冷板结构,其特征在于:所述冷板(3)内部具有第一腔室(301),所述第一腔室(301)位于所述换热流道结构(8)的一侧;所述制冷介质入口(5)设置在所述第一腔室(301)的腔壁上,所述制冷介质入口(5)通过所述第一腔室(301)与所述第一换热流道段(81)的背离第二换热流道段(82)的一端连通;所述第一换热流道段(81)、所述第二换热流道段(82)和所述第三换热流道段(83)沿所述冷板的长度方向(a)依次排布;

    12.根据权利要求11所述的微通道冷板结构,其特征在于:

    13.一种电子设备,其特征在于:包括发热元件和权利要求1-12中任一项所述的微通道冷板结构,所述发热元件中部位置的发热量大于其它位置的发热量;


    技术总结
    本发明提供一种微通道冷板结构和电子设备,其中,微通道冷板结构包括冷板,冷板内部具有换热流道结构,冷板上设有制冷介质入口和制冷介质出口,制冷介质入口和制冷介质出口通过换热流道结构连通;换热流道结构具有依次连通的第一换热流道段、第二换热流道段和第三换热流道段;换热流道结构通过第一换热流道段的背离第二换热流道段的一端与制冷介质入口连通,且通过第三换热流道段的背离第二换热流道段的一端与制冷介质出口连通;第二换热流道段的换热效率大于第三换热流道段的换热效率大于第一换热流道段的换热效率。根据本发明的技术方案,其在对发热元件散热时可以提高发热元件表面温度的均匀性。

    技术研发人员:杜帅华,杨瑞琦,薛永浩,郑思尧,吴奇
    受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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