CN210040184U - 一种微通道水冷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微通道水冷板，包括底座和微通道散热片，底座上开设有顶部具有开口的腔体，底座的一端开有与腔体连通的介质入口，另一端开有与腔体连通的介质出口，微通道散热片包括吸热基板和散热齿片，吸热基板密封连接在底座的顶部开口处，吸热基板的下表面设有散热齿片，散热齿片伸入腔体内，散热齿片由多块相互平行的散热片组成，相邻两块散热片之间形成微通道，吸热基板的上表面上设有功率电子元器件。本实用新型的优点在于：在有限体积空间内，水冷板流道内的散热齿片与介质流体的热交换面积大，获得较大的热交换面积，从而达到更好的散热效果；产品结构紧凑，节省整机结构空间，节省材料成本，散热效率高；制作成本低，易实施。

Description

一种微通道水冷板

技术领域

本实用新型涉及散热器结构技术领域，特别是一种微通道水冷板。

背景技术

近年来，随着科学技术发展，便捷的移动技术、5G移动通信、智能LED路灯、工业4.0变革开始、物联网持续发展、新能源汽车技术等人人可用的技术，让人们的生活更加便利、安全和环保。高可靠度半导体功率器件产品正向着小型化、高集成、高速度、高效能、高功率方向发展，这些半导体器件不可避免会产生比以往更多的热量，半导体器件的散热问题如果没有解决好，高温将直接导致半导体器件效能下降。为使半导体器件的效能稳定，半导体器件的散热设计变得极其重要，否则设备性能无法提高或无法正常工作，半导体器件的温度超过所允许的最高温度，从而导致器件损坏。

现有的散热器通常分为风冷散热系统和水冷散热系统，水冷散热系统由水冷板、水管及一个水泵组成，水冷板有一个进水口及一个出水口，进水口及出水口通过水管和水泵组成循环水路，水冷板内部有冷却水道。目前，如图 1 所示，现有的水冷板为了提高水冷效果，通常采用“M”结构水路。而现有的“M 型”水路热能交换表面面积有限，不能充分利用整个水冷板的表面，散热效果不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种微通道水冷板，在有限体积空间内，获得最大热交换面积，从而达到最好的散热效果。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种微通道水冷板，包括底座和微通道散热片，所述底座上开设有顶部具有开口的腔体，所述底座的一端开有与腔体连通的介质入口，另一端开有与腔体连通的介质出口，所述微通道散热片包括吸热基板和散热齿片，所述吸热基板密封连接在底座的顶部开口处，所述吸热基板的下表面设有散热齿片，所述散热齿片伸入所述腔体内，所述散热齿片由多块相互平行的散热片组成，相邻两块散热片之间形成微通道，所述吸热基板的上表面上设有功率电子元器件。

进一步地，所述介质入口的轴线与介质出口的轴线重合，且与所述腔体的长度方向平行。

进一步地，所述散热齿片垂直于吸热基板，且所述微通道的延伸方向与介质入口的轴线平行。

进一步地，所述散热齿片与吸热基板为一体成型结构。

进一步地，所述吸热基板通过焊接的方式密封连接在底座的顶部开口处。

进一步地，焊接的方式为真空电子束焊、扩散焊或搅拌摩擦焊中的一种。

进一步地，所述底座和所述微通道散热片的材质为铜或铝。

进一步地，所述介质入口的内壁上和所述介质出口的内壁上均设有内螺纹。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的微通道水冷板在有限体积空间内，水冷板流道内的散热齿片与介质流体的热交换面积大，获得较大的热交换面积，从而达到更好的散热效果。

2、产品结构紧凑，节省整机结构空间，节省材料成本，散热效率高。

3、实施容易，无需增加模具等相关研发时间，可根据热设计需求条件制作散热片。

附图说明

图1 为现有的水冷板的结构示意图；

图2 为本实用新型的组装结构示意图；

图3 为本实用新型的爆炸拆分结构示意图；

图4 为本实用新型的微通道散热片的结构示意图；

图5 为本实用新型的内部结构示意图；

图6 为图5中A-A处剖视结构示意图；

图中：1-底座，1a-腔体，1b-介质入口，1c-介质出口，2-微通道散热片，2a-吸热基板，2b-散热齿片，3-功率电子元器件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图2至图6所示，一种微通道水冷板，包括底座1和微通道散热片2，所述底座1上开设有顶部具有开口的腔体1a，所述底座1的一端开有与腔体1a连通的介质入口1b，另一端开有与腔体1a连通的介质出口1c，所述微通道散热片2包括吸热基板2a和散热齿片2b，所述吸热基板2a密封连接在底座1的顶部开口处，所述吸热基板2a的下表面设有散热齿片2b，所述散热齿片2b伸入所述腔体1a内，所述散热齿片2b由多块相互平行的散热片组成，相邻两块散热片之间形成微通道，微通道可以为直型通道，也可以为曲线型通道，所述吸热基板2a的上表面上设有功率电子元器件3，功率电子元器件3即为热源，通常有IGBT、TEC等元器件，这些元器件在工作时会散发大量热量。

进一步地，如图3和图6所示，所述介质入口1b的轴线与介质出口1c的轴线重合，且与所述腔体1a的长度方向平行。

进一步地，如图4、图5和图6所示，所述散热齿片2b垂直于吸热基板2a，且所述微通道的延伸方向与介质入口1b的轴线平行。

进一步地，如图4所示，所述散热齿片2b与吸热基板2a为一体成型结构，无热阻，保证了微通道散热片2的高导热率。

在本实施例中，所述吸热基板2a通过焊接的方式密封连接在底座1的顶部开口处。更为优选地，焊接的方式为真空电子束焊、扩散焊或搅拌摩擦焊中的一种，这些焊接方式更加环保，而且焊接后密封效果完全符合要求。

更优选地，所述底座1和所述微通道散热片2的材质为铜或铝，铜质材料和铝制材料均具有较好的散热效果。

进一步地，所述介质入口1b的内壁上和所述介质出口1c的内壁上均设有内螺纹。根据流体介质的流速设计不同，选择不同的内螺纹孔径，用于连接流体介质的接头。

本实用新型的工作过程如下：功率电子元器件3所产生的热量传递至吸热基板2a上，冷却介质（去离子水、纯水、防冻液等冷却液体）从介质入口1b进入腔体1a内，由于散热齿片2b位于腔体1a内，冷却介质与散热齿片2b接触，使得散热齿片2b的温度降低，当吸热基板2a的温度高于散热齿片2b时，吸热基板2a上的热量就会传递给散热齿片2b，再由持续不断的冷却介质将热量带走，并从介质出口1c排出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种微通道水冷板，其特征在于：包括底座（1）和微通道散热片（2），所述底座（1）上开设有顶部具有开口的腔体（1a），所述底座（1）的一端开有与腔体（1a）连通的介质入口（1b），另一端开有与腔体（1a）连通的介质出口（1c），所述微通道散热片（2）包括吸热基板（2a）和散热齿片（2b），所述吸热基板（2a）密封连接在底座（1）的顶部开口处，所述吸热基板（2a）的下表面设有散热齿片（2b），所述散热齿片（2b）伸入所述腔体（1a）内，所述散热齿片（2b）由多块相互平行的散热片组成，相邻两块散热片之间形成微通道，所述吸热基板（2a）的上表面上设有功率电子元器件（3）。

2.根据权利要求1所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述介质入口（1b）的轴线与介质出口（1c）的轴线重合，且与所述腔体（1a）的长度方向平行。

3.根据权利要求2所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述散热齿片（2b）垂直于吸热基板（2a），且所述微通道的延伸方向与介质入口（1b）的轴线平行。

4.根据权利要求1所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述散热齿片（2b）与吸热基板（2a）为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述吸热基板（2a）通过焊接的方式密封连接在底座（1）的顶部开口处。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述底座（1）和所述微通道散热片（2）的材质为铜或铝。

7.根据权利要求1所述的一种微通道水冷板，其特征在于：所述介质入口（1b）的内壁上和所述介质出口（1c）的内壁上均设有内螺纹。

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