[實用新型]一種電子元器件液冷散熱系統

有效

• 申請號: 201420182342.5
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN203760453U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 唐志國;張丹陽;王元哲;馬鵬程;李曉藝;梁嘉宸;崔海超
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/367
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及電子元器件的散熱技術領域，具體涉及一種電子元器件液冷散熱系統。

背景技術

隨著電子產品組裝技術的發展，功率元件的應用越來越多，再加上半導體制造技術的發展，將更多的晶體管整合在單一芯片內，各種大電流、高速度、高功率密度電子元器件如電阻器、晶體管、大功率集成電路等，在控制領域的各個方面都得到了廣泛地應用，導致電子元件整體功率消耗及發熱量增加，導致了電子元件溫度不斷上升,如果不及時散熱就會導致電子元件的失效或損壞。

目前技術條件下，常規的IGBT散熱方式主要有三種：肋片散熱、熱管散熱和液冷散熱，其中肋片散熱和熱管散熱主要采用強迫風冷的方式，而液冷散熱主要采用液體（水與乙二醇的混合物）循環系統冷卻。肋片散熱器結構緊湊、體積適中、導熱穩定，但需要附帶輔助風道，對風機性能要求較高，且風機在運行時容易產生嚴重的噪聲污染；熱管散熱器體積較大、結構笨重、安裝和拆卸困難，但散熱能力較肋片散熱器要好。相比之下，液冷散熱器的散熱能力為最強。

中國專利申請號CN200920297561.7提出了一種“汽車電機控制器水冷卻器”，其有冷卻器底板、帶溝槽的冷卻器和冷卻器進出水管組成，其中冷卻器底板與冷卻器焊接，冷卻器與控制器殼身底面焊接，冷卻器進出水管和冷卻器連接。該技術方案主要通過冷卻水流過冷卻器底板，帶走功率模塊產生熱量。由于冷卻水是由底板的一端流入，由另一端流出，隨著冷卻水流過底板，溫度逐漸上升，容易導致對冷卻水出口端的功率器件散熱不充分，功率器件溫度不均勻，冷卻水進口端低而出口端高，導致電子功率器件性能的不均衡。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有電子元器件冷卻程度的不均衡性，提供一種電子元器件液冷散熱系統，在實現電子元器件有效散熱的同時，保證電子元器件溫度的一致性。

本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型電子元器件液冷散熱系統，其特點是：設置液冷散熱器，所述液冷散熱器是由橫隔在其內腔中的射液板分隔成進液腔和出液腔，所述出液腔的底板為導熱基板，所述導熱基板與電子元器件的散熱基座相貼合；在所述導熱基板的內側表面設置圓錐體，在射液板上設置射液孔，所述圓錐體與射液孔以及散熱基座上的熱源的位置一一對應，所述圓錐體與；在所述液冷散熱器中充注的液態冷卻工質通過管道與微型泵和冷凝器相連接形成液態冷卻工質循環系統；在所述液冷散熱器的一端、位于所述進液腔的一側設置冷卻工質入口，位于所述出液腔的一側設置冷卻工質出口，所述液態冷卻工質的流動方向為自冷卻工質入口進入進液腔、經射液板中的射液孔射向圓錐體并進入出液腔，直至在冷卻工質出口導出液冷散熱器。

本實用新型電子元器件液冷散熱系統的結構特點也在于：

所述射液孔的直徑為圓錐體的底面直徑的

所述液態冷卻工質為水、液體醇或液態金屬。

所述導熱基板與散熱基座相貼合的接觸面上涂抹有導熱膏。

與現有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

本實用新型中液態冷卻工質從進液腔中通過射液孔射出，沖擊導熱基板上的每一個圓錐體，能夠同時對圓錐體底板相應的電子器件每一個熱源進行迅速有效的射流散熱，而且，由于流經每個圓錐體的冷卻工質溫度和流量相同，這就使得每個圓錐體獲得散熱程度相等，保證了電子元器件溫度的一致性。

附圖說明

圖1是本實用新型電子元器件液冷散熱系統示意圖。

圖中標號：1進液腔，2射液板，3出液腔，4導熱基板，5散熱基座，6電子元器件，7熱源，8液冷散熱器，9圓錐體，10射液孔，11冷卻工質入口，12冷凝器，13風機，14微型泵，15冷卻工質出口。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中電子元器件液冷散熱系統的結構形式是：

設置液冷散熱器8，液冷散熱器8是由橫隔在其內腔中的射液板2分隔成進液腔1和出液腔3，出液腔3的底板為導熱基板4，導熱基板4與電子元器件6的散熱基座5相貼合；在導熱基板4的內側表面設置圓錐體9，在射液板2上設置射液孔10，圓錐體9與射液孔10以及散熱基座5上的熱源7的位置一一對應，圓錐體9與；在液冷散熱器8中充注的液態冷卻工質通過管道與微型泵14和冷凝器12相連接形成液態冷卻工質循環系統，在冷凝器12外側設置的風機13將冷卻工質攜帶的熱量帶走。