[发明专利]液冷散热装置

说明书

本发明公开了一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空的一个或一组冷板，其特征在于：均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板；悬空的冷板外部通过均温板外围四壁或均温板上下壳体之间的支撑结构固定；均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由热源经过均温板下盖板传递给冷却液，汽化扩散到蒸汽腔内，蒸汽与冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给冷板，冷板经由壁面传热给冷却液，冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。本发明的液冷散热装置由均温板及液冷冷板一体成型，降低焊接成本及难度，缩短传热路径，增加散热面积，并且提高散热效率。

技术领域

本发明涉及一种散热器技术领域，尤其涉及一种由均温板及液冷冷板一体成型的高效散热装置。

背景技术

随着电子元件和电子装置的微型化而运算能力不断提高，所产生的热量越来越大。如果这些热量不能及时扩散，则可能会对电子元件的运行性能产生严重的影响。散热器是一种用来将电子产品中的热源所产生的热量快速扩散的装置。目前，散热器包括一组散热鳍片组、热管、风扇、液态冷却等方式，其中利用液冷技术解决器件散热的方法与产品越来越普及，液冷冷板的研究方向一直是致力于解决高功耗、高能效、高可靠、小型化、低成本等问题。

对于液冷散热，通常分为以下三种：

1)纯液冷冷板。一般表现形式是铝板或铜板作为基板，内嵌铜铝或不锈钢等材质管路。利用基板吸热，管路与基板导热，管路与流体散热。

2)槽道液冷板。一般表现形式是铝板或铜板挖切槽道密封水道。利用基板吸热，利用基板内部的流道进行基板与流体散热。

3)均温板外加液冷冷板。一般表现形式是热量先经均温板热扩散，降低热密度，然后均温板表面再与液冷基板散热。

这些现有技术的缺点在于：

1)管路嵌入基板，需要焊接或胶粘。焊接增加成本及泄露风险，胶粘用的胶导热性能远低于金属，引入一层隔热层，散热路径长，且基板均温性差，大功率小尺寸器件接触散热面积不足，流体与冷板散热能力不足。

2)基板为实心铜材或铝材，基板均温性差，大功率小尺寸器件接触散热面积不足，热扩展性不足。面对高密热点响应慢。

3)均温板外表面与液冷冷板结合需要焊接或胶接，增加了一层热隔层增加了传热路径，又增加了焊接成本降低了可靠性。整体厚度由冷板的水路接头+均温板厚度决定，整体厚度大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种液冷散热装置，包括一个或一组均温板以及悬空在所述一个或一组均温板内部的一个或一组冷板，其特征在于：所述均温板包括均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板，所述均温板外围四壁、均温板上盖板、和均温板下盖板之间密封连接并共同构成至少一个密封的蒸汽腔，冷却液置于所述蒸汽腔内；所述悬空的冷板外部通过所述均温板外围四壁或所述均温板上下壳体之间的支撑结构固定；所述均温板包括吸热区用于吸收热源所产生的热量，换热路径为由所述热源经过所述均温板下盖板传递给所述冷却液，汽化扩散到所述蒸汽腔内，蒸汽与所述冷板的外表面进行换热冷凝，将热量传给所述冷板，所述冷板经由壁面传热给冷却液，所述冷板表面的冷凝液体沿着冷板壁面及冷板与均温板之间的支撑结构回流到热源位置，进行下一次循环。

优选地，所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面构成汽液相变的第一汽液循环回路；以及所述冷板的内部通过槽道形式形成与外界连通的与所述第一汽液循环回路隔离的第二流体循环回路。

优选地，所述均温板上盖板和所述均温板下盖板的内表面、所述均温板外围四壁的内表面、以及所述冷板的外表面有毛细结构及导流柱，且毛细结构相互连通，用于实现所述均温板内部的汽液循环回流。