液冷板散热器转让专利
申请号 : CN202110917234.2
文献号 : CN113365485B
文献日 : 2021-12-07
发明人 : 陈前 , 刘方宇 , 高阳 , 巫跃凤 , 宁洪燕
申请人 : 深圳比特微电子科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种液冷板散热器,其特征在于,所述液冷板散热器包括:散热器本体(10);
冷却液流道(20),形成于所述散热器本体(10)的内部,所述冷却液流道(20)用于供冷却液循环流动,所述冷却液流道(20)包括若干散热子流道(21);
翅片单元(40),若干所述翅片单元(40)沿着所述冷却液的流动方向排列于所述散热子流道(21),所述翅片单元(40)包括沿着所述冷却液的流动方向并排延伸的若干个翅片(41);
其中,沿所述冷却液的流动方向,相邻所述翅片单元(40)的所述翅片(41)错位布置;
分液导流单元(30),设于所述冷却液流道(20);相对所述冷却液的流动方向,所述分液导流单元(30)迎向所述冷却液的一端形成有分液尖端(31),所述分液导流单元(30)自所述分液尖端(31)并朝向所述冷却液的流动方向分叉延伸有第一分液导流面(33)和第二分液导流面(34);所述分液导流单元(30)背向所述冷却液的一端形成有导流尖端(32),所述导流尖端(32)由第三分液导流面(35)和所述第一分液导流面(33)汇聚形成,其中,所述第三分液导流面(35)自所述第二分液导流面(34)的端部沿着所述散热子流道(21)的轴向方向延伸;
其中,所述分液导流单元(30)设于所述散热子流道(21)对应所述冷却液流入的端部,所述分液导流单元(30)用于使所述冷却液分流流入所述散热子流道(21)。
2.根据权利要求1所述的液冷板散热器,其特征在于,所述散热器本体(10)具有相对的第一承载面和第二承载面,所述第一承载面和/或所述第二承载面用于承载液冷电子设备(50),所述液冷电子设备(50)包括呈阵列状布置的若干发热元件(51);其中,沿着所述冷却液的流动方向,相邻的所述翅片单元(40)之间具有预定缝隙(43),所述预定缝隙(43)对应所述散热器本体(10)的表面避开所述发热元件(51);
所述翅片单元(40)中,相邻的所述翅片(41)以预定间距(42)并排设置,相邻的所述翅片单元(40)以所述预定间距(42)的一半错位布置。
3.根据权利要求1所述的液冷板散热器,其特征在于,沿着所述冷却液流道(20)的径向方向,
对应所述分液尖端(31)处的所述冷却液流道(20)被划分为第一宽度和第二宽度的两条支路,
对应所述导流尖端(32)处的所述冷却液流道(20)被划分为第三宽度和第四宽度的两条支路,
其中,所述第一宽度和所述第二宽度的比值与所述第三宽度和所述第四宽度的比值相等。
4.根据权利要求1所述的液冷板散热器,其特征在于,在所述散热子流道(21)端部的转角处,所述分液尖端(31)凸出于所述散热子流道(21)的侧壁(211)的延长线所囊括的区域。
5.根据权利要求1所述的液冷板散热器,其特征在于,所述散热子流道(21)沿第一方向延伸,若干所述散热子流道(21)并排设置并串联形成所述冷却液流道(20),相邻的所述散热子流道(21)的端部之间通过沿第二方向的联通子流道(22)联通,所述第二方向垂直于所述第一方向;
所述分液导流单元(30)包括截面呈直角三角形的分液导流柱,其中,所述第一分液导流面(33)对应所述直角三角形的斜边,所述第二分液导流面(34)和所述第三分液导流面(35)分别对应所述直角三角形的两直角边。
6.根据权利要求1所述的液冷板散热器,其特征在于,所述散热器本体(10)包括相对设置的第一基板(11)和第二基板(12),所述第一基板(11)上设有第一凹槽(111),所述第二基板(12)上设有第二凹槽(121);
其中,所述第一凹槽(111)与所述第二凹槽(121)呈镜像对称,所述第一凹槽(111)内设有第一分液导流柱(112),所述第二凹槽(121)内设有第二分液导流柱(122),所述第一分液导流柱(112)与所述第二分液导流柱(122)呈镜像对称;
以使在所述第一基板(11)与所述第二基板(12)相对地扣合时,所述第一凹槽(111)和所述第二凹槽(121)形成所述冷却液流道(20),同时所述第一分液导流柱(112)与所述第二分液导流柱(122)形成所述分液导流单元(30)。
7.根据权利要求6所述的液冷板散热器,其特征在于,所述冷却液流道(20)的两端分别在所述散热器本体(10)的端面形成进液口(13)和出液口(14),所述进液口(13)安装有进液接头(15),所述出液口(14)安装有出液接头(16);
沿所述第一凹槽(111)的深度方向,所述第一分液导流柱(112)的高度低于所述第一凹槽(111)的深度;
沿所述第二凹槽(121)的深度方向,所述第二分液导流柱(122)的高度低于所述第二凹槽(121)的深度。
说明书 :
液冷板散热器
技术领域
背景技术
冷却液流道后再从出口流出,如此循环流动从而实现对算力板的液冷散热。
发明内容
供冷却液循环流动;其中,该冷却液流道包括若干散热子流道,然后,在散热子流道上沿着
冷却液的流动方向排列有若干翅片单元,翅片单元具有沿冷却液流动方向并排延伸的若干
翅片,并且,散热子流道上前后相邻翅片单元的翅片呈错位布置,从而增加了散热面积以及
增强了冷却液在散热子流道内部流动时的扰动,提升了散热效率;
流道上沿着冷却液的流动方向前后错位的排列若干翅片单元,这样,一方面,该翅片单元的
翅片增加了液冷板散热器与冷却液的接触面积,从而提高了散热面积,另一方面,前后相邻
翅片单元的翅片呈错位布置,这就导致冷却液在从前一个翅片单元流到后一个翅片单元
时,即在两相邻翅片单元之间形成一种较大的扰动,方便理解的,这种扰动增强了冷却液的
对流换热强度,进而加强了冷却液与翅片单元之间的换热效果;从而解决了由于冷却液流
道呈单一直线型导致的散热面积有限、散热效率不高等技术问题,有效提高了液冷板散热
器与冷却液的接触面积,并通过增加冷却液的扰动提升了散热效率,结构简单。
置的若干发热元件;其中,
分叉延伸有第一分液导流面和第二分液导流面。
成,其中,所述第三分液导流面自所述第二分液导流面的端部沿着所述散热子流道的轴向
方向延伸。
流道联通,所述第二方向垂直于所述第一方向;
述直角三角形的两直角边。
柱呈镜像对称;
流单元。
道包括若干散热子流道,然后,在散热子流道上沿着冷却液的流动方向排列有若干翅片单
元,翅片单元具有沿冷却液流动方向并排延伸的若干翅片,并且,散热子流道上前后相邻翅
片单元的翅片呈错位布置,从而增加了散热面积以及增强了冷却液在散热子流道内部流动
时的扰动,提升了散热效率;
流道上沿着冷却液的流动方向前后错位的排列若干翅片单元,这样,一方面,该翅片单元的
翅片增加了液冷板散热器与冷却液的接触面积,从而提高了散热面积,另一方面,前后相邻
翅片单元的翅片呈错位布置,这就导致冷却液在从前一个翅片单元流到后一个翅片单元
时,即在两相邻翅片单元之间形成一种较大的扰动,方便理解的,这种扰动增强了冷却液的
对流换热强度,进而加强了冷却液与翅片单元之间的换热效果;从而解决了由于冷却液流
道呈单一直线型导致的散热面积有限、散热效率不高等技术问题,有效提高了液冷板散热
器与冷却液的接触面积,并通过增加冷却液的扰动提升了散热效率,结构简单。
附图说明
例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图
获得其他的附图。
具体实施方式
理解,本申请不受这里描述的示例性实施例的限制。
散热器包括散热器本体10、冷却液流道20和翅片单元40;冷却液流道20形成于散热器本体
10的内部,冷却液流道20用于供冷却液循环流动,该冷却液流道20包括若干散热子流道21;
若干翅片单元40沿着冷却液的流动方向排列于散热子流道21,该翅片单元40包括沿着冷却
液的流动方向并排延伸的若干个翅片41;其中,沿冷却液的流动方向,相邻翅片单元40的翅
片41错位布置。
热器,在流经冷却液流道的同时与液冷电子设备发生热交换,即对液冷电子设备进行液冷
散热,吸收热量后温度较高的冷却液再从出液口流出液冷板散热器并在外部释放热量,如
此循环流动从而实现液冷散热。
上的芯片起主要的散热作用;然后,在该散热子流道上沿着冷却液的流动方向设有若干翅
片单元,该翅片单元具有沿着冷却液的流动方向并排延伸的若干翅片,例如参看图6和图8,
翅片沿第一方向X延伸,这样,冷却液从翅片之间流过,增大了液冷板散热器与冷却液的接
触面积,进而增大了散热面积;此外,请结合图6和图7,沿着冷却液的流动方向,前后相邻的
翅片单元之间呈错位布置;即,具体参看图7,将视野沿着冷却液的流动方向,后一个翅片单
元的翅片对应前一个翅片单元的两翅片之间的某一位置,方便理解的,这样,当冷却液流动
时,前后错位的翅片单元可以增加冷却液在散热子流道内的扰动,提高了对流换热的强度,
加强了冷却液与翅片间的换热效果,提高了液冷散热效率。
道包括若干散热子流道,然后,在散热子流道上沿着冷却液的流动方向排列有若干翅片单
元,翅片单元具有沿冷却液流动方向并排延伸的若干翅片,并且,散热子流道上前后相邻翅
片单元的翅片呈错位布置,从而增加了散热面积以及增强了冷却液在散热子流道内部流动
时的扰动,提升了散热效率;
流道上沿着冷却液的流动方向前后错位的排列若干翅片单元,这样,一方面,该翅片单元的
翅片增加了液冷板散热器与冷却液的接触面积,从而提高了散热面积,另一方面,前后相邻
翅片单元的翅片呈错位布置,这就导致冷却液在从前一个翅片单元流到后一个翅片单元
时,即在两相邻翅片单元之间形成一种较大的扰动,方便理解的,这种扰动增强了冷却液的
对流换热强度,进而加强了冷却液与翅片单元之间的换热效果;从而解决了由于冷却液流
道呈单一直线型导致的散热面积有限、散热效率不高等技术问题,有效提高了液冷板散热
器与冷却液的接触面积,并通过增加冷却液的扰动提升了散热效率,结构简单。
若干发热元件51;其中,沿着冷却液的流动方向,相邻的翅片单元40之间具有预定缝隙43,
该预定缝隙43对应散热器本体10的表面避开发热元件51;翅片单元40中,相邻的翅片41以
预定间距42并排设置,相邻的翅片单元40以该预定间距42的一半错位布置。
动,这会导致预定缝隙和翅片分别对应的散热器本体表面位置产生不同的冷却效果,由此,
为了保证对液冷电子设备液冷散热的均匀性,该预定缝隙43应避开液冷电子设备上的发热
元件51,例如预定缝隙所对应的液冷板散热器的表面区域不应设置芯片等。
置,即,将视野沿着冷却液的流动方向,后一个翅片单元的翅片对应前一个翅片单元两翅片
的中间位置,这样可以实现较佳的扰流效果。
分液导流单元30用于使冷却液分流流入散热子流道21。
不能在宽度方向上均匀展开或铺开,或者说,在垂直于冷却液流动方向的截面上,冷却液的
温度分布并不均匀,从而会出现局部芯片温差偏大的情况。
~
分流的效果,从而促进冷却液在散热子流道宽度方向分布的均匀性,避免了出现上述局部
芯片温差偏大的情况,提高了散热均匀性。
时,若干该分液导流单元分布在散热器本体的两端,并且在每一端均呈间隔布置;或者,另
一方面,能够理解的,若干散热子流道并排设置,然后并联构成冷却液流道,分液导流单元
由于需要设于散热子流道对应冷却液流入的端部,此时,若干分液导流单元分布在散热器
本体的一端。此外,方便理解的,为了实现对冷却液的分流效果,根据上述若干散热子流道
的布局,该分液导流单元可以呈多种形态(请参看图3、图4或者图5),下面将详细介绍,在此
不再赘述。
子流道的冷却液入口端设置分液导流单元,该分液导流单元能够对冷却液起到分液和导流
的作用,从而有效改善了冷却液在流道宽度方向上分布不均的问题,进而提高了对算力板
整体的散热均匀性;即,解决了在冷却液循环流动过程中,由于冷却液在散热子流道的宽度
方向分布不均匀导致的散热均匀性较差的技术问题,有效避免了例如算力板上局部芯片温
差偏大的情况,实现了提高算力板整体散热均匀性的技术效果,并且结构简单,节约成本。
流动方向分叉延伸有第一分液导流面33和第二分液导流面34。
液导流面即可实现对冷却液的分流效果。
第三方向延伸从而构成一种楔形。
面33汇聚形成,其中,第三分液导流面35自第二分液导流面34的端部沿着散热子流道21的
轴向方向延伸。
向的截面例如呈一种三角形,三角形的长边对应第一分液导流面,然后三角形的两条短边
分别对应第二分液导流面和第三分液导流面。
的分流和导流,另一方面,第三分液导流面沿散热子流道的轴向方向延伸可以保证在散热
子流道的入液端不会形成冷却液的真空区域,有效提高了冷却液在散热子流道宽度上的均
匀性。
大小、散热子流道的宽度,冷却液流道转角处的尺寸等。
1,当转角为一种直角时,该分液导流单元的第二分液导流面和第三分液导流面垂直,或者
参看图3,当转角为一种钝角时,该分液导流单元的第二分液导流面和第三分液导流面之间
的夹角为钝角。
现分流效果。
导流单元的导流尖端应位于散热子流道的端面附近,这样可以产生较好的分流效果,即,分
液导流单元的导流尖端32不能过于突入散热子流道21中也不能距离散热子流道21的端面
过远,方便理解的,由于导流尖端对应的散热器本体表面通常不会设置发热元件,当该导流
尖端32过于突入散热子流道21中时,这会减少散热子流道21在散热器本体表面对应的散热
面积,进而减少了散热器本体上能够安装发热元件的面积;当导流尖端32距离散热子流道
21的端面过远时,又不能对即将流入散热子流道的冷却液产生分流效果。
分为第三宽度和第四宽度的两条支路,其中,第一宽度和第二宽度的比值与第三宽度和第
四宽度的比值相等。
的分液尖端将其所在位置的冷却液流道划分为外侧的第一支路M1和内侧的第二支路M2,第
一支路M1和第二支路M2的宽度分别为第一宽度和第二宽度;同理,楔形的导流尖端将其所
在位置的冷却液流道划分为外侧的第三支路M3和内侧的第四支路M4,第三支路M3和第四支
路M4的宽度分别为第三宽度和第四宽度;其中,第一支路M1和第二支路M2宽度的比值与第
三支路M3和第四支路M4宽度的比值相等,即,第一宽度和第二宽度的比值与第三宽度和第
四宽度的比值相等;也就是说,沿着冷却液流道的径向方向(同时径向向内或同时径向向
外),该分液尖端和导流尖端按照相同的比例分割冷却液流道,从而保证冷却液的分布均匀
性。
1/3,那么,导流尖端同样将其所在位置的冷却液流道(即散热子流道)划分为外侧的第三支
路M3和内侧的第四支路M4,第三支路M3和第四支路M4的宽度比值同样为1/3,即c/(d‑c)=1/
3。
的延长线所囊括的区域;换句话说,相对该散热子流道及其延长线所囊括的区域,该分液导
流单元的分液尖端应凸出于这一区域,并不被这一区域所覆盖,这样可以保证冷却液在流
入下一段散热子流道之前进行分流。
流道22联通,第二方向Y垂直于第一方向X;分液导流单元30包括截面呈直角三角形的分液
导流柱,其中,第一分液导流面33对应直角三角形的斜边,第二分液导流面34和第三分液导
流面35分别对应直角三角形的两直角边。
通过沿第二方向的联通子流道联通;即,散热子流道端部的转角为直角结构;此时,该分液
导流柱在垂直于第三方向的截面为直角三角形,直角三角形的斜边对应上述第一分液导流
面,直角三角形的两直角边分别对应第二分液导流面和第三分液导流面;此外,直角三角形
斜边的两端分别对应分液尖端和导流尖端,该分液尖端应凸出于散热子流道及其延长线所
囊括的区域,该导流尖端应位于散热子流道的端部附近,直角三角形的一条直角边沿散热
子流道的轴向方向延伸,即沿第一方向延伸,直角三角形的另一条直角边沿第二方向延伸;
这样,该分液导流柱不仅可以实现对冷却液的分流和导向,还可以保证在直角转角处没有
冷却液滞留。
二凹槽121呈镜像对称,第一凹槽111内设有第一分液导流柱112,第二凹槽121内设有第二
分液导流柱122,第一分液导流柱112与第二分液导流柱122呈镜像对称;以使在第一基板11
与第二基板12相对地扣合时,第一凹槽111和第二凹槽121形成冷却液流道20,同时第一分
液导流柱112与第二分液导流柱122形成分液导流单元30。
样,在两个基板扣合时,两个凹槽即可形成上述的冷却液流道。
其位置均呈镜像对称。
散热器本体的重量,方便使用。
然后算力板固定孔通过压铆螺钉固定在该压铆螺柱上。
111的深度方向,第一分液导流柱112的高度低于第一凹槽111的深度;沿第二凹槽121的深
度方向,第二分液导流柱122的高度低于第二凹槽121的深度。
分别安装有进液接头和出液接头,用于与外部管路连接。
柱之间留有缝隙,可供冷却液流过,防止对冷却液的流动产生较大的阻力。
各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作
用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具
有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇
“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使
用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在
此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本发明保护的范围之内。