一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，用于熱電制冷器所需的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器上。它由液冷板、上蓋、密封圈、射流板組成。上蓋側(cè)面設(shè)有冷卻液入口與出口；射流板置于上蓋與液冷板之間，能夠使冷卻液在進(jìn)入液冷板前形成射流，增大沖刷液冷板速度；液冷板使用微切割加工方法，加工了多條微通道，液冷板底面設(shè)有半圓槽，能夠與熱管表面貼合，從而進(jìn)行回流焊；密封圈置于上蓋與液冷板接觸面，保證該接縫不會(huì)漏液。液冷板直接與散熱器底板以及風(fēng)冷熱管以回流焊的形式連接，不但能保證熱源熱量經(jīng)散熱器底板進(jìn)入液冷板的熱阻足夠小，而且不會(huì)影響散熱器的風(fēng)冷性能。此外，設(shè)置射流板以及微通道，能提高液冷換熱效率。
【專利說明】一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，適用于熱電制冷器用風(fēng)冷、液冷兩用散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前所使用的散熱器根據(jù)散熱方式，可分為兩類:風(fēng)冷和液冷。風(fēng)冷散熱器使用簡(jiǎn)單，使用時(shí)無需特殊附件。但散熱效果受環(huán)境溫度影響，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，散熱效果不佳。液冷散熱器散熱效果好，受環(huán)境溫度影響小，但需要連接輸送冷卻液的管道，以及提供冷卻液的設(shè)備，容易受設(shè)備制約。因此，若有一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器，能夠根據(jù)使用的客觀條件以及制冷目標(biāo)，方便切換散熱方式，就能綜合兩種散熱方式的優(yōu)勢(shì)，極大提高散熱器對(duì)使用環(huán)境的適應(yīng)能力。
[0003]但研制風(fēng)冷、液冷兩用散熱器液冷頭，面臨如下問題:液冷與風(fēng)冷需集成到同一散熱器中，且兩種散熱方式能方便切換；液冷頭不能影響散熱器風(fēng)冷的性能；液冷頭與熱源間的熱阻、液冷頭自身的散熱熱阻均要求盡量小，以保證液冷性能；散熱器體積與質(zhì)量盡量小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明公開了一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，能夠同時(shí)保證所述散熱器風(fēng)冷與液冷的效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，由液冷板、上蓋、密封圈和射流板組成，上蓋側(cè)面設(shè)有冷卻液入口與出口 ；射流板置于上蓋與液冷板之間，能夠使冷卻液在進(jìn)入液冷板前形成射流，增大沖刷液冷板速度；液冷板使用微切割加工方法，加工了多條微通道，液冷板底面設(shè)有半圓槽，能夠與熱管表面貼合，從而進(jìn)行回流焊；密封圈置于上蓋與液冷板接觸面，保證該接縫不會(huì)漏液。
[0006]進(jìn)一步的，液冷板上的微通道寬度為0.2-0.5mm，深度為2_3mm，通道間翅片厚度
0.2-0.5mm ;液冷板底面半圓槽尺寸與散熱器所用熱管外徑一致，液冷板的材質(zhì)為紫銅。
[0007]進(jìn)一步的，射流板的射流孔長(zhǎng)度與液冷板上微切割區(qū)域長(zhǎng)度一致，方向與切割方向垂直，射流孔面積小于冷卻液入口截面積。
[0008]進(jìn)一步的，冷卻液入口與出口設(shè)在上蓋側(cè)面，冷卻液回流槽與冷卻液出口連通，冷卻液流入槽與冷卻液入口連通，射流板覆在冷卻液流入槽上。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010](I)、本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其液冷板底部設(shè)計(jì)了半圓槽，該槽的特征尺寸與相應(yīng)的熱管吻合，能夠與熱管直接焊接，在保證液冷效率的同時(shí)，還不會(huì)影響風(fēng)冷的效率。
[0011](2)、本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其冷卻液流道經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，能同時(shí)保證較小的流阻與熱阻。[0012](3)、本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其冷卻液的入口與出口設(shè)計(jì)在側(cè)面，能有效控制液冷頭高度，從而利于控制整個(gè)風(fēng)冷、液冷兩用散熱器整體尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭結(jié)構(gòu)示意圖。其中，2為液冷板，3為上蓋，11為密封圈，12為射流板。
[0014]圖2為液冷板剖視圖。其中，A為微通道局部放大圖，9a為半圓槽，13為冷卻液回流槽，14為微通道。
[0015]圖3為液冷板平面視圖。其中，13為冷卻液回流槽,14為微通道。
[0016]圖4為上蓋結(jié)構(gòu)示意圖。其中，13b為冷卻液回流槽，15為冷卻液流入槽，16為密封槽。
[0017]圖5為換熱熱阻與流速關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0019]如圖1,圖2，圖3，圖4所示，一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，它由液冷板2、上蓋3、密封圈11、射流板12組成。上蓋3側(cè)面設(shè)有冷卻液入口與出口 ；射流板12置于上蓋3與液冷板2之間，能夠使冷卻液在進(jìn)入液冷板2前形成射流，增大沖刷液冷板2速度；液冷板2使用微切割加工方法，加工了多條微通道，液冷板2底面設(shè)有半圓槽，能夠與熱管表面貼合，從而進(jìn)行回流焊；密封圈11置于上蓋3與液冷板2接觸面，保證該接縫不會(huì)漏液。
[0020]在本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭中，液冷板2上的微通道是保證液冷換熱效率的關(guān)鍵。為保證較小的液冷流阻，微通道長(zhǎng)度<25mm。而且，設(shè)計(jì)在微通道外圍以及液冷上蓋上的冷卻液回流槽13、13b的寬度均>5mm。為保證較大的換熱面積，微通道翅片數(shù)量>65片。微通道的寬度為0.2-0.5_，深度為2-3_，通道間翅片厚度0.2-0.5_。液冷板2底面半圓槽9a尺寸與間距與待配合的熱管對(duì)應(yīng)尺寸一致。液冷板2所用材質(zhì)是紫銅，紫銅的高熱導(dǎo)率同樣能保證換熱效率。
[0021]在本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭中，冷卻液以射流的方式進(jìn)入液冷板2上的微通道。射流板12作用就是通過改變流道的截面積，提高流入的冷卻液速度，從而形成射流。射流板12置于上蓋3的冷卻液流入槽15與液冷板2的微通道14之間。射流板12上設(shè)有射流孔，射流孔長(zhǎng)度與液冷板2上微切割區(qū)域長(zhǎng)度一致，方向與切割方向垂直，射流孔面積小于冷卻液入口截面積。
[0022]在本發(fā)明提出的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭中，冷卻液入口與出口設(shè)在上蓋3側(cè)面，使用螺紋與接頭連接。冷卻液回流槽13b與冷卻液出口連通，冷卻液流入槽15與冷卻液入口連通，射流板12覆在冷卻液流入槽15上。
[0023]液冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷卻液由入口 5進(jìn)入冷卻液流入槽15，經(jīng)過射流板12后，冷卻液被加速，噴入液冷板2，冷卻液流經(jīng)液冷板2上的微通道14并帶走熱量，隨后，冷卻液經(jīng)回流槽13、13b由出口 4流出液冷頭。當(dāng)冷卻液流速>1GPM時(shí)，該液冷頭散熱熱阻<0.05°C /W。冷卻液流速與散熱熱阻間的關(guān)系見圖5。[0024]本發(fā)明未詳細(xì)公開的部分屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)。
[0025]盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，以便于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對(duì)本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其特征在于，由液冷板(2)、上蓋(3)、密封圈(11)和射流板(12)組成，上蓋(3)側(cè)面設(shè)有冷卻液入口與出口 ；射流板(12)置于上蓋(3)與液冷板(2)之間，能夠使冷卻液在進(jìn)入液冷板(2)前形成射流，增大沖刷液冷板(2)速度；液冷板(2)使用微切割加工方法，加工了多條微通道，液冷板(2)底面設(shè)有半圓槽，能夠與熱管表面貼合，從而進(jìn)行回流焊；密封圈(11)置于上蓋(3)與液冷板(2)接觸面，保證該接縫不會(huì)漏液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其特征在于，液冷板(2)上的微通道(14)寬度為0.2-0.5mm，深度為2_3mm，通道間翅片厚度0.2-0.5mm ;液冷板(2)底面半圓槽(9a)尺寸與散熱器所用熱管外徑一致，液冷板的材質(zhì)為紫銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其特征在于，射流板(12)的射流孔長(zhǎng)度與液冷板(2)上微切割區(qū)域長(zhǎng)度一致，方向與切割方向垂直，射流孔面積小于冷卻液入口截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷、液冷兩用散熱器用液冷頭，其特征在于，冷卻液入口(5 )與出口( 4)設(shè)在上蓋(3 )側(cè)面，冷卻液回流槽(13b )與冷卻液出口( 4)連通，冷卻液流入槽(15 )與冷卻液入口( 5 )連通，射流板(12 )覆在冷卻液流入槽(15 )上。
【文檔編號(hào)】F25B21/02GK103629850SQ201310647001
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】何凱, 馬文禮, 王明富, 許偉偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所