一种液冷板的制作方法

1.本实用新型涉及液冷板技术领域，尤其提供了一种带有阻断区以及导流壁的液冷板。


背景技术：

2.散热器是一种通过控制密闭体系中传热介质微结构状态而实现高效传热的全新技术。翅片散热器板是用液冷板作为散热翅片而组成的散热器，主要由基板和设置在基板上的多个液冷板组成，热源设置在基板的另一平面上。热源的热量通过基板传导至多个散热翅片，再通过散热翅片将热量散发到周围环境中。由于液冷板为薄板结构，导热速率快、体积小、重量轻、翅片效率高，且翅片效率不随翅片的高度而变化，因此在5g通讯设备散热上得到大量应用。
3.目前在5g通讯设备液冷板上的常用的液冷板结构如图1所示，液冷板为在与外界完全密封隔绝的相互连通的超导管路内充装一定量的传热工质组成。由于液冷板是垂直安装使用，受重力影响，传热工质主要集中在液冷板的下部空间，在实际的应用中，同一5g电子设备上有多个发热功率器件(称之为热源)，且热源的发热功率，以及不同热源对温度的要求各不相同，在液冷板上的位置也不一样，既有在液冷板的上部，也有在液冷板的中部或下部。当热源位于液冷板的上部时，若液冷板的液位较低，热源在液位以上，热源产生的热量无法通过热超导散热板内液体的蒸发冷凝实现快速导出，必然会造成其上部的热源温度升高。
4.现有技术通常通过增加传热工质的充注量，提高液位来解决，然而提升液位又会产生诸如成本增加、位于下部的热源因受液位高度的影响以及因汽泡脱离阻力的增大，导致下部热源温度升高等问题，因此有必要提供一种液冷板，能够在传热工质冷凝回流的过程中，通过阻断区和导流壁的多重作用，将传热工质滞留在液冷板上部，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种带有阻断区以及导流壁的液冷板，通过阻断区和导流壁的多重作用，将传热工质滞留在液冷板上部，进而解决现有技术中的热超导散热板容易产生局部热源高温、而增加传热工质的量不仅会导致成本增加，还会导致下部热源温度增加，使得整个热超导散热板的均温性和散热能力下降，造成不必要的散热冗余设计及器件可靠性降低等问题。
6.本实用新型提供一种液冷板，其包括受热区、非受热区、超导管道、第一阻断壁以及第二阻断壁。受热区位于液冷板一侧边缘；非受热区与受热区相对设置；超导管道置于液冷板内，超导管道内流动有传热工质；第一阻断壁用以阻断传热工质的流动，进而形成局部容纳有传热工质的第一阻断区，第一阻断壁与受热区斜交；
7.第二阻断壁用以阻断传热工质的流动，进而形成局部容纳有传热工质的第二阻断区，第二阻断壁与非受热区斜交。
8.进一步地，所述第一阻断壁包括与受热区相邻设置的第一阻断部、倾斜设置的第三阻断部以及将所述第一阻断部和第三阻断部连接起来的第二阻断部。
9.进一步地，所述第一阻断壁和第二阻断壁包括用以容纳传热工质的凹陷部。
10.进一步地，所述液冷板包括覆盖有传热工质的蒸发区以及未覆盖传热工质的冷凝区且所述冷凝区置于蒸发区上方。
11.进一步地，所述液冷板包括至少两个避开所述超导管道设置且置于所述第一阻断壁和第二阻断壁之间用以引导传热工质进入所述第一阻断区或所述第二阻断区的第一导流壁。
12.应当说明的是，所述液冷板还包括至少两个避开所述超导管道设置且置于所述第一阻断壁和第二阻断壁之间用以引导传热工质进入所述第一阻断区或所述第二阻断区的第二导流壁。
13.优选地，所述第一阻断壁、第一导流壁、第二导流壁以及第二阻断壁依次呈阶梯式层叠设置。
14.进一步地，所述液冷板的表面形态包括单面胀、双面胀、单面平及双面平中的一种。
15.本实用新型还提供另一种液冷板，其包括受热区、非受热区、第四阻断区、超导管道、充注孔以及支路管道。
16.进一步地，所述受热区位于所述液冷板一侧边缘；所述非受热区与所述受热区相对设置；
17.进一步地，所述第四阻断区置于液冷板上受热区所在一侧，所述第四阻断区包括置于所述第三阻断区下部用以容纳传热工质的凹陷部；所述超导管道置于所述液冷板内，所述超导管道内流动有传热工质；所述充注孔用以向所述超导管道内注入传热工质；所述支路管道与所述第四阻断区连通进行传热工质的循环流动且同时与所述充注孔以及超导管道连通。
18.进一步地，所述液冷板还包括多个避开所述超导管道间隔排列的孤岛，置于所述液冷板两侧边的孤岛呈正五边形设置，置于所述液冷板两侧边之间的孤岛呈正六边形设置。
19.进一步地，所述液冷板还包括与所述液冷板一体设置的延伸部以及与所述延伸部连通设置的充注管，所述延伸部包括充注孔，冷却工质通过所述充注管进入充注孔，进而进入到所述超导管道，所述充注管为铝管。
20.进一步地，所述液冷板还包括置于所述延伸部所在一侧的无管道区，所述无管道区能够实现同体积传热工质的条件下，传热工质在液冷板中的液面高度更高，进而传热效果更好。
21.进一步地，所述液冷板包括液冷板基板，所述液冷板基板具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，所述第一表面自下而上设置有多个放置器件的安装区域；所述多个液冷板在横向上平行间隔设置于所述液冷板基板的第二表面上，且各所述液冷板沿纵向延伸。
22.进一步地，所述液冷板基板的第二表面具有槽道，所述液冷板的一端具有弯折部，所述弯折部插设于所述槽道内。
23.进一步地，本实用新型还提供一种5g基站设备，其包括如上所述的液冷板。
24.本实用新型提供的一种带有阻断区以及导流壁的液冷板，能够带来以下至少一种有益效果：
25.本方案中通过提供一种带有阻断区以及导流壁的液冷板，能够通过阻断区和导流壁的多重作用，将传热工质滞留在液冷板上部，可以有效控制各个区域的热源温度，从而可以避免局部热源温度过高的问题，可以有效减小液冷板的上部与下部的温差，改善液冷板的散热效果，从而可避免热量过度集中导致该区域的器件温度升高性能下降甚至失效的问题，可以提高整个液冷板的散热效率和散热能力，可以充分满足5g基站设备小型化、轻量化、高集成度和均温化等发展要求。
附图说明
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
27.图1为背景技术中现有技术液冷板结构示意图；
28.图2为实施例一中液冷板结构示意图；
29.图3为图2中“a”处放大图；
30.图4为实施例一中液冷板倒置状态下结构示意图；
31.图5为实施例二中液冷板结构示意图；
32.图6为实施例三中液冷板结构示意图；
33.图7为图6中“b”处放大图；
34.图8为实施例四中散热器结构示意图；
35.图9为图8中“c”处放大图；
36.图10实施例四中液冷板侧视图。
37.1-液冷基板；1-1-第一表面；1-2-槽道；1a-受热区；1b-非受热区；1c-第一阻断区；1d-第二阻断区；11-超导管道；12-第一阻断壁；13-第二阻断壁；121-第一阻断部；122-第二阻断部；123-第三阻断部；124-凹陷部；14-第一导流壁；15-第二导流壁；16-孤岛；17-延伸部；171-充注孔；18-充注管；19-无管道区；20-第三阻断壁；21-第三阻断区；22-第四阻断区；23-支路管道；24-弯折部。
具体实施方式
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
40.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
41.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
44.以下结合说明书的附图，对本实用新型的实施例予以进一步地详尽阐述。
45.参照图2至图3所示，实施例一提供一种液冷板100，其包括超导管道11、第一阻断壁12以及第二阻断壁13。所述液冷板100包括位于所述液冷板100一侧边缘的受热区1a以及与所述受热区1a相对设置的非受热区1b；所述超导管道11置于所述液冷板100内，所述超导管道11内流动有传热工质；所述第一阻断壁12用以阻断传热工质的流动，进而形成局部容纳有传热工质的第一阻断区1c，所述第一阻断壁12与所述受热区1a斜交；所述第二阻断壁13用以阻断传热工质的流动，进而形成局部容纳有传热工质的第二阻断区1d，所述第二阻断壁13与所述非受热区1b斜交。
46.所述第一阻断壁12包括与受热区1a相邻设置的第一阻断部121、倾斜设置的第三阻断部123以及将所述第一阻断部121和第三阻断部123连接起来的第二阻断部122。
47.所述第一阻断壁12和第二阻断壁13包括用以容纳传热工质的凹陷部124。
48.所述液冷板100包括覆盖有传热工质的蒸发区(未图示)以及未覆盖传热工质的冷凝区(未图示)且所述冷凝区置于蒸发区上方。
49.所述液冷板100包括至少两个避开所述超导管道11设置且置于所述第一阻断壁12和第二阻断壁13之间用以引导传热工质进入所述第一阻断区1c或所述第二阻断区1d的第一导流壁14。
50.所述液冷板100还包括至少两个避开所述超导管道11设置且置于所述第一阻断壁12和第二阻断壁13之间用以引导传热工质进入所述第一阻断区1c或所述第二阻断区1d的第二导流壁15。
51.所述第一阻断壁12靠近所述受热区1a的一端低于所述第一阻断壁12远离所述受热区1a的一端；所述第二阻断壁13靠近所述受热区1a的一端低于所述第二阻断壁13远离所述受热区1a的一端。
52.所述第一导流壁14靠近所述受热区1a的一端低于或高于所述第一导流壁14远离受热区1a的一端；所述第二导流壁15靠近所述受热区1a的一端低于或高于所述第二导流壁15远离受热区1a的一端。
53.所述第一阻断壁12、第一导流壁14、第二导流壁15以及第二阻断壁13依次呈阶梯式层叠设置。
54.所述液冷板100的表面形态包括单面胀、双面胀、单面平及双面平中的一种。
55.所述液冷板100还包括多个避开所述超导管道11间隔排列的孤岛16，置于所述液冷板100两侧边的孤岛16呈正五边形设置，置于所述液冷板100两侧边之间的孤岛16呈正六边形设置。在其它实施方式中，孤岛16也可设置为圆形、椭圆形等其它形状。
56.所述液冷板100还包括与所述液冷板100一体设置的延伸部17以及与所述延伸部17连通设置的充注管18，所述延伸部17包括充注孔171，冷却工质通过所述充注管18进入充注孔171，进而进入到所述超导管道11，所述充注管18为铝管。
57.所述液冷板100还包括置于所述延伸部17所在一侧的无管道区19，所述无管道区19能够实现同体积传热工质的条件下，传热工质在液冷板100中的液面高度更高，进而传热效果更好。在本实施方式中，无管道区19设置在延伸部17所在一侧，在其它实施方式中，无管道区19也可设置在液冷板100的其它位置。
58.参考图2及图3所示，当所述液冷板100处于图2所示工作状态时，液冷板100根据传热工质液面所在位置划分为蒸发区(未图示)和冷凝区(未图示)，传热工质液面以下所在的液冷板100下侧区域为蒸发区，传热工质液面以上所在的的液冷板100上侧区域为冷凝区。发热元件散发热量，蒸发区内的传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，传热工质蒸汽通过超导管路11由蒸发区流向冷凝区，传热工质蒸汽在冷凝区重新凝结成传热工质，传热工质进而又回流到蒸发区，部分传热工质在回流的过程中，在第二阻断壁13、第二导流壁15、第一导流壁14以及第一阻断壁12的引导下进入第一阻断区1c。当发热原件再次散发热量时，蒸发区内传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量。同时，第一阻断区1c内滞留的传热工质能够同样受热蒸发变为传热工质蒸汽，进而快速带走热量。
59.参考图4所示，当所述液冷板100处于图4所示倒置工作状态时，液冷板100根据传热工质液面所在位置划分为蒸发区(未图示)和冷凝区(未图示)，传热工质液面以下所在的液冷板100下侧区域为蒸发区，传热工质液面以上所在的的液冷板100上侧区域为冷凝区。发热元件散发热量，蒸发区内的传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，传热工质蒸汽通过超导管路11由蒸发区流向冷凝区，传热工质蒸汽在冷凝区重新凝结成传热工质，传热工质进而又回流到蒸发区。部分传热工质在回流的过程中，在第一阻断壁12、第一导流壁14、第二导流壁15以及第二阻断壁13的引导下进入第二阻断区1d。当发热原件再次散发热量时，蒸发区内传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，同时，第二阻断区1d内滞留的传热工质能够同样受热蒸发变为传热工质蒸汽，进而快速带走热量。第二阻断区1d的设置能够保证当所述液冷板100处于倒置工作状态下，依然能够实现避免热量过度集中导致该区域的器件温度升高性能下降甚至失效的问题，可以提高整个液冷板100的散热效率和散热能力。
60.参考图5所示，实施例二提供一种液冷板200，其与实施例一中所述液冷板100的区别在与，实施例二提供的液冷板200，其仅在液冷板200靠近受热区1a一侧设置有第三阻断壁20，第三阻断壁20形成第三阻断区21。发热元件散发热量，蒸发区(未图示)内的传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，传热工质蒸汽通过超导管路11由蒸发区流向冷凝区(未图示)，传热工质蒸汽在冷凝区重新凝结成传热工质，传热工质进而又回流到蒸发区，部分传热工质在回流的过程中，在经过第三阻断区21时被滞留。当发热原件再次散发热量时，蒸发区内传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过
程吸热，进而快速带走大量的热量，同时，靠近发热元件的第三阻断区21中滞留的传热工质能够同样受热蒸发变为传热工质蒸汽，进而快速带走热量。第三阻断区21的设置能够使液冷板200的散热更为快速高效。
61.参考图6及图7所示，实施例三提供一种液冷板300，其与实施例一中所述液冷板100的区别在与，实施例三提供的液冷板300还包括第四阻断区22以及支路管道23。所述液冷板300包括超导管道11以及充注孔171。
62.所述液冷板300包括位于所述液冷板300一侧边缘的受热区1a以及与所述受热区1a相对设置的非受热区1b；所述第四阻断区22置于液冷板300上受热区1a所在一侧，所述第四阻断区22包括置于所述第四阻断区22下部用以容纳传热工质的凹陷部124；所述超导管道11置于所述液冷板1内，所述超导管道11内流动有传热工质；所述充注孔171用以向所述超导管道11内注入传热工质；所述支路管道23同时与所述充注孔171、第四阻断区22以及超导管道11连通。
63.参考图6至图7所示，当所述液冷板300处于图6所示横置工作状态时，液冷板300根据传热工质液面所在位置划分为蒸发区(未图示)和冷凝区(未图示)，传热工质液面以下所在的液冷板300下侧区域为蒸发区，传热工质液面以上所在的的液冷板300上侧区域为冷凝区。发热元件散发热量，蒸发区内的传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，传热工质蒸汽通过超导管路11由蒸发区流向冷凝区，传热工质蒸汽在冷凝区重新凝结成传热工质，传热工质进而又回流到蒸发区。部分传热工质在回流的过程中，在经过第四阻断区22和第一阻断区1c时，进入凹陷部124被滞留。当发热原件再次散发热量时，蒸发区内传热工质受热蒸发变为传热工质蒸汽，蒸发过程吸热，进而快速带走大量的热量，同时，靠近发热元件的凹陷部124中滞留的传热工质能够同样受热蒸发变为传热工质蒸汽，进而快速带走热量。第四阻断区22以及凹陷部124的设置能够使液冷板300的散热更为快速高效。
64.本实施例一、实施例二以及实施例三附图标记中的超导管道11仅表示液冷板100、液冷板200以及液冷板300中超导管道11中的其中一部分，其方向箭头仅表示传热工质在液冷板100、液冷板200以及液冷板300中某一时刻的特定流向，即，实施例一、实施例二以及实施例三附图标记中的超导管道11及方向箭头仅为更好的阐述附图及方案，不做唯一性解释。
65.参考图8到图10所示，实施例四提供一种散热器400，所述散热器400包括液冷板基板1以及液冷板100(也可为液冷板200或者液冷板300，图8中未示出超导管道11)，所述液冷基板1具有第一表面1-1以及置于第一表面1-1上的槽道1-2，所述多个液冷板100平行间隔设置于所述第一表面1-1上。
66.所述液冷板100的一端具有弯折部24，所述弯折部24插设于所述槽道1-2内。
67.实施例一中第一阻断区12、第二阻断区13的设置以及实施例二中的第三阻断区21的设置能够在传热工质回流的过程中容纳部分传热工质，滞留的传热工质的散热效果可以有效控制各个区域的热源温度，从而可以避免局部热源温度过高的问题，可以有效减小液冷板100(或者液冷板200)的上部与下部的温差，改善液冷板100(或者液冷板200)的散热效果，从而可避免热量过度集中导致该区域的器件温度升高性能下降甚至失效的问题，可以提高整个液冷板100(或者液冷板200)的散热效率和散热能力，可以充分满足5g基站设备小
型化、轻量化和均温化等发展要求。
68.实施例三中第四阻断区22以及凹陷部124的设计能够提高整个液冷板300在横置工作状态下的散热速度，可以满足5g基站设备高集成度和强通用性的要求。
69.应当说明的是，本领域，可以满足技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。