[發(fā)明專利]一種基于相變液冷的液冷板及應(yīng)用其的相變液冷散熱系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910678506.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN110351993A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 何昊
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 朱培祺;單蘊(yùn)倩

本發(fā)明涉及散熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種基于相變液冷的液冷板及應(yīng)用其的相變液冷散熱系統(tǒng)，所述液冷板應(yīng)用在相變液冷散熱的系統(tǒng)中，所述液冷板的流道腔中增加多孔材料平衡隔層將流道腔分隔成主腔和輔助腔，所述多孔材料平衡隔層由多孔材料制成，其具有強(qiáng)化傳熱效果的同時(shí)，還會(huì)在液冷板受熱時(shí)，讓主腔和輔助腔內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)的分布更均勻，氣液裹挾的程度更小，流動(dòng)更平穩(wěn)，進(jìn)而使的所述液冷板與冷卻介質(zhì)間的傳熱更加均勻快速，更適用于發(fā)熱密度高的發(fā)熱部件的散熱應(yīng)用，而且可以減小甚至完全消除發(fā)熱部件局部熱點(diǎn)的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及散熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種基于相變液冷的液冷板及應(yīng)用其的相變液冷散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的集成度越來越高，不僅電子設(shè)備中芯片或模塊的發(fā)熱量越來越大，而且具有局部熱流密度大等特點(diǎn)。研究表明，局部熱流密度大會(huì)使熱量在局部發(fā)生聚集，在芯片或模塊表面產(chǎn)生局部熱點(diǎn)，不僅影響芯片或模塊的使用性能和工作可靠性，而且會(huì)縮短芯片或模塊的工作壽命。

電子設(shè)備的散熱裝置主要包括風(fēng)冷散熱裝置和液冷散熱裝置，由于液體的高熱容和高傳導(dǎo)率，液冷散熱裝置具有比風(fēng)冷散熱裝置更強(qiáng)的散熱能力。目前，現(xiàn)有電子設(shè)備通常采用直接接觸熱源的液冷板作為液冷散熱裝置，液冷板與熱源直接接觸，將熱源的熱量傳遞到其內(nèi)部流動(dòng)的液體中，通過液體的循環(huán)將熱量帶走。現(xiàn)有技術(shù)中，在熱流密度很大的情況下，僅是圓形、方形或其它簡(jiǎn)單的單一流道的型式的液冷板，不能滿足液冷板與換熱介質(zhì)間高效熱量傳遞，需要對(duì)內(nèi)流道進(jìn)行肋化加強(qiáng)，使液冷板與冷卻介質(zhì)的接觸面積更大，實(shí)現(xiàn)更大的傳熱效率。為達(dá)到加強(qiáng)效果，現(xiàn)有液冷板，所采用的技術(shù)方案主要有幾個(gè)幾種方式：

1.對(duì)于鉆孔液冷板或摩擦焊液冷板，采用流道排布加密的方式，這種方式，但是極大地增加了冷板的加工難度并降低了耐壓防漏性能。

2.對(duì)于周圍釬焊或密封圏密封的液冷板，會(huì)在液冷板內(nèi)流道腔內(nèi)從液冷板的基板上增加加強(qiáng)柱或加強(qiáng)肋條；傳熱強(qiáng)化的效果與增加的加強(qiáng)柱與加強(qiáng)肋條的表面積成正函數(shù)關(guān)系，為了更大程度的強(qiáng)化傳熱，甚至加工成0.2mm寬的微流道，流道越細(xì)，加工難度也會(huì)增加。

3.由于目前的設(shè)備散熱產(chǎn)品，大多數(shù)都為水冷散熱，使用相變液冷散熱的很少，在使用相變液冷散熱系統(tǒng)中，液冷板也使用了與普通水冷散熱冷板區(qū)別不大結(jié)構(gòu)相似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此目前的相變液冷散熱系統(tǒng)中使用的水冷散熱冷板，相變液冷散熱系統(tǒng)整體的散熱效果并不理想，無法滿足發(fā)熱密度過大的情況下的散熱需求。

為此，現(xiàn)有技術(shù)中國也提出了多種解決方法，如局部多管路的局部通道優(yōu)化設(shè)計(jì)，以消除高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點(diǎn)，但由于局部高密度熱源尺寸較小，能夠進(jìn)行通道優(yōu)化的空間很小，但是都不能從液冷板本申請(qǐng)的相變液冷散熱效果上進(jìn)行很好的提升，因此現(xiàn)有技術(shù)這些解決方法也不能有效消除發(fā)熱部件局部熱點(diǎn)的問題，從而整體提高散熱效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種基于相變液冷的液冷板及應(yīng)用其的相變液冷散熱系統(tǒng)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于相變液冷的液冷板，其包括:液冷板本體和多孔材料平衡隔層；所述液冷板本體的內(nèi)部設(shè)有流道腔；所述流道腔的中部設(shè)有所述多孔材料平衡隔層，且所述多孔材料平衡隔層將所述流道腔分隔成主腔和輔助腔；所述主腔的進(jìn)液端設(shè)有進(jìn)口部，所述輔助腔的出液端設(shè)有出口部；所述多孔材料平衡隔層由多孔材料制成。

更優(yōu)的，所述主腔的出液端設(shè)有出口部，所述主腔的出口部和所述輔助腔的出口部連通形成排出口；所述輔助腔的進(jìn)液端設(shè)有進(jìn)口部，所述輔助腔的進(jìn)口部和所述主腔的進(jìn)口部連通形成入流口。

更優(yōu)的，所述排出口和所述入流口分別設(shè)置于所述流道腔的兩端，且相互平行正對(duì)設(shè)置。