專利名稱：混合式細(xì)通道冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電子產(chǎn)品冷卻的細(xì)通道冷卻器，特別是電子元器件的混合式細(xì)通道冷卻器。
背景技術(shù)：
隨著電子信息行業(yè)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的集成度逐步提高，高科技電子產(chǎn)品正朝著 體積小、運(yùn)算快的方向發(fā)展。因此，電子產(chǎn)品的發(fā)熱量不斷增加，從而影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和 運(yùn)行性能。散熱產(chǎn)品性能的優(yōu)劣、散熱效果的好壞，直接影響電子產(chǎn)品的壽命和性能?，F(xiàn)在 最常見(jiàn)的散熱方式是鋁片散熱裝置，利用強(qiáng)制風(fēng)冷進(jìn)行散熱，但傳統(tǒng)的散熱器和風(fēng)扇等產(chǎn) 品越來(lái)越無(wú)法滿足電子產(chǎn)品的發(fā)展需求，而且散熱裝置體積較大，不符合電子產(chǎn)品精密化， 緊湊化的發(fā)展方向，因此有必要設(shè)計(jì)出新型的散熱裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種新式的電子產(chǎn)品用混合式細(xì)通道冷 卻器，它不但克服了常規(guī)散熱裝置在結(jié)構(gòu)及性能上存在的不足，而且滿足了經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保 型、高效性的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種混合式細(xì)通道冷卻器，它包括基體，在基體上連接若剛干個(gè)通道，在通道內(nèi)部 設(shè)有單向?qū)ㄑb置，使其內(nèi)部形成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路；在通道外部則均勻設(shè)置若干個(gè)散熱 片。所述通道兩條豎向通道和兩條橫向通道A、B組成，橫向通道B在兩條豎向通道頂 部，橫向通道A在兩條豎向通道中部，在橫向通道A與兩豎向通道連接處的上下兩側(cè)分別設(shè) 有單向閥I、單向閥II、單向閥III和單向閥IV，其中單向閥I、單向閥III、單向閥IV、單向 閥II組成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路，所述導(dǎo)熱工質(zhì)氣化后通過(guò)單向閥I進(jìn)入橫向通道A，然后經(jīng)過(guò) 單向閥III進(jìn)入橫向通道B，導(dǎo)熱工質(zhì)液化，然后經(jīng)過(guò)單向閥IV、橫向通道A和單向閥II送 入基體，然后導(dǎo)熱工質(zhì)氣化再次進(jìn)入單向閥I。所述通道為銅、鋁、鋼或其它導(dǎo)熱材質(zhì)，它由兩片刻有槽道的導(dǎo)熱材質(zhì)板對(duì)接而 成，對(duì)接后的槽道形成封閉的通道，對(duì)接方式為粘結(jié)或焊接。所述槽道內(nèi)部為光滑形狀或?yàn)殇忼X形或方波形。所述橫向通道A處設(shè)置引流板。所述基體為銅、鋁、鋼或其它導(dǎo)熱材質(zhì)，其部設(shè)置多個(gè)開(kāi)口與通道連接。所述散熱片上設(shè)有缺口，缺口為半橢圓或半圓形或三角形或梯形或矩形中的至少 一種，散熱片與接觸位置流體的流動(dòng)方向夾角大于0°小于或等于90 °。本實(shí)用新型的混合式細(xì)通道冷卻器由基體和通道組成，通道內(nèi)部設(shè)置單向閥，通 道外部均勻設(shè)置散熱片，工質(zhì)充裝于基部和通道內(nèi)。通道內(nèi)設(shè)置的單向閥可以控制流體的 流動(dòng)方向?；坎牧蠟榫哂懈邔?dǎo)熱性能的銅、鋁、鋼或其它導(dǎo)熱材質(zhì)等，上部設(shè)置多個(gè)開(kāi)口用于連接通道。通道深度和寬度尺寸為幾千微米到幾個(gè)毫米，材料銅、鋁、鋼或其它導(dǎo)熱材質(zhì)，可 采用以下工藝制作而成在導(dǎo)熱材質(zhì)板上加工出細(xì)槽道，然后將兩片刻有槽道的導(dǎo)熱材質(zhì) 板對(duì)接，從而形成一條封閉的細(xì)通道，對(duì)接方式可采用粘結(jié)。槽道可以加工成光滑形狀，也 可以將其內(nèi)部設(shè)置為鋸齒形，這樣更有利于加劇湍流的形成，提高散熱效果。另外，可以在 橫向通道A處設(shè)置引流板，引導(dǎo)氣體和液體的流動(dòng)方向。單向閥放置于通道內(nèi)，數(shù)量為4。散熱片可以具有多種形式，如缺口處可設(shè)置為半橢圓，半圓形，三角形，梯形和矩 形等，另外散熱片與接觸位置流體的流動(dòng)方向可以相互垂直也可以形成一定的銳角。工質(zhì)可為水，鑒于CPU最高耐受溫度為60°C，因此通道內(nèi)壓力應(yīng)小于0. 2個(gè)大氣壓。本實(shí)用新型的工作原理如下將本混合式細(xì)通道冷卻器放置于電子產(chǎn)品之上，電 子產(chǎn)品釋放出的熱量經(jīng)高導(dǎo)熱性的基體傳遞給工質(zhì)，因通道內(nèi)壓力較低，所有工質(zhì)由液態(tài) 逐步變?yōu)闅鈶B(tài)，氣態(tài)的工質(zhì)沿單向閥I流到通道的橫向通道A處，并繼續(xù)流動(dòng)，形成一個(gè)基 體-單向閥I-單向閥III-單向閥IV—單向閥II-基體的閉合回路。氣體在流入橫向通道 A處時(shí)，與從單向閥IV流出的液體相接觸，使得氣體溫度降低，部分氣體轉(zhuǎn)化為液體，未轉(zhuǎn) 化為液體的部分到達(dá)橫向通道B時(shí)經(jīng)散熱片的散熱轉(zhuǎn)化為液體，從而實(shí)現(xiàn)氣體雙重降溫， 提高了冷卻效果。本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)1)本實(shí)用新型涉及的混合式細(xì)通道冷卻器，設(shè)置于電子產(chǎn)品之上，使工質(zhì)可以實(shí) 現(xiàn)“自循環(huán)”，依靠電子產(chǎn)品散發(fā)的熱量驅(qū)動(dòng)液體產(chǎn)生相變，并依靠混合換熱和對(duì)流換熱兩 種方式實(shí)現(xiàn)氣體向液體的相變散熱。這種散熱方式的散熱效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低，而且 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)噪音。2)采用混合式細(xì)通道進(jìn)行散熱，大大強(qiáng)化了散熱效果，適用于高集成性電子產(chǎn)品 以及散熱要求高的場(chǎng)合。3)形成的封閉式回路耐用性好，一般無(wú)需檢修。本實(shí)用新型的混合式細(xì)通道冷卻器可以用于以下領(lǐng)域1)計(jì)算機(jī)芯片散熱2)大功率電子元件如晶體管，大規(guī)模集成電路的散熱3)太空飛行器發(fā)熱元件的散熱。

圖1為本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)圖；圖2為帶引流板的槽道結(jié)構(gòu)；圖3為單向閥的分布圖；圖4為第一種散熱片的結(jié)構(gòu)圖；圖5為第二種散熱片的結(jié)構(gòu)圖；圖6為第三種散熱片的結(jié)構(gòu)圖；圖7為第一種槽道的局部放大視圖；[0033]圖8為第二種槽道的局部放大視圖；圖9為第三種槽道的局部放大視圖。其中，1.基體；2.通道；3.散熱片；4.單向閥I，5.單向閥II，6.單向閥III，7.單 向閥IV，8.橫向通道A，9.橫向通道B，10.引流板，11.槽道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，該混合式細(xì)通道冷卻器由基體1和通道2組成，并在通道2內(nèi)部設(shè)置 一組單向閥，通道2外部均勻設(shè)置散熱片3。散熱片3與接觸位置的流體流動(dòng)方向大于0° 小于或等于90°。如圖2所示，通道2包括兩個(gè)豎向通道和橫向通道A8、橫向通道B9，橫向通道B9 在兩條豎向通道頂部，橫向通道A8在兩條豎向通道中部，在橫向通道A8與兩豎向通道連接 處的上下兩側(cè)分別設(shè)有單向閥14、單向閥115、單向閥III6和單向閥IV7，其中單向閥14、 單向閥1116、單向閥IV7、單向閥115組成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路，所述導(dǎo)熱工質(zhì)氣化后通過(guò)單 向閥14進(jìn)入橫向通道A8，然后經(jīng)過(guò)單向閥III6進(jìn)入橫向通道B9，導(dǎo)熱工質(zhì)液化，然后經(jīng)過(guò) 單向閥IV7、橫向通道A8和單向閥115送入基體1，然后導(dǎo)熱工質(zhì)氣化再次進(jìn)入單向閥14。 橫向通道A8與豎向通道連接處可以設(shè)置引流板10，引導(dǎo)氣體和流體的流動(dòng)方向。如圖3所示，單向閥放置于兩豎向通道內(nèi)，數(shù)量為4個(gè)，用于控制工質(zhì)的流動(dòng)方向 為單向閥14-單向閥III6-單向閥IV7-單向閥115，這樣氣體與液體在橫向通道A8處可以 直接接觸，從而氣體溫度降低，部分氣體轉(zhuǎn)化為液體，未轉(zhuǎn)化為液體的部分氣體繼續(xù)流動(dòng)到 達(dá)橫向通道B9，經(jīng)散熱片3的散熱轉(zhuǎn)化為液體，從而實(shí)現(xiàn)氣體雙重降溫，提高了冷卻效果。如圖4、圖5、圖6所示，散熱片3的缺口處為半橢圓，圓弧過(guò)渡和矩形三種形式。如圖7、圖8、圖9所示，通道2為銅、鋁、鋼或其它導(dǎo)熱材質(zhì)，它由兩片刻有槽道11 的導(dǎo)熱材質(zhì)板對(duì)接而成，對(duì)接后的槽道11形成封閉的通道，對(duì)接方式為粘結(jié)或焊接。槽道 11內(nèi)部可以為光滑形狀，也可以在內(nèi)部設(shè)置為鋸齒形，這樣更有利于加劇湍流的形成，提高 散熱效果?；坎牧蠟榫哂懈邔?dǎo)熱性能的銅，上部設(shè)置多個(gè)開(kāi)口用于連接通道。工質(zhì)充裝 于基部1和通道2內(nèi)。工質(zhì)可為水，通道2內(nèi)壓力為低壓。
權(quán)利要求一種混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，它包括基體，在基體上連接若干個(gè)通道，導(dǎo)熱工質(zhì)充裝于基部和通道內(nèi)；同時(shí)在通道內(nèi)部設(shè)有單向?qū)ㄑb置，使其內(nèi)部形成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路；在通道外部則均勻設(shè)置若干個(gè)散熱片。
2.如權(quán)利要求1所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述通道兩條豎向通道和兩 條橫向通道A、B組成，橫向通道B在兩條豎向通道頂部，橫向通道A在兩條豎向通道中部， 在橫向通道A與兩豎向通道連接處的上下兩側(cè)分別設(shè)有單向閥I、單向閥II、單向閥III和 單向閥IV，其中單向閥I、單向閥III、單向閥IV、單向閥II組成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路，所述導(dǎo) 熱工質(zhì)氣化后通過(guò)單向閥I進(jìn)入橫向通道A，然后經(jīng)過(guò)單向閥III進(jìn)入橫向通道B，導(dǎo)熱工 質(zhì)液化，然后經(jīng)過(guò)單向閥IV、橫向通道A和單向閥II送入基體，然后導(dǎo)熱工質(zhì)氣化再次進(jìn)入 單向閥I。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述通道為銅、鋁、鋼或其 它導(dǎo)熱材質(zhì)，它由兩片刻有槽道的導(dǎo)熱材質(zhì)板對(duì)接而成，對(duì)接后的槽道形成封閉的通道，對(duì) 接方式為粘結(jié)或焊接。
4.如權(quán)利要求3所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述槽道內(nèi)部為光滑形狀或 為鋸齒形或方波形。
5.如權(quán)利要求2所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述橫向通道A處設(shè)置引流板。
6.如權(quán)利要求1所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述基體為銅、鋁、鋼或其它 導(dǎo)熱材質(zhì)，其部設(shè)置多個(gè)開(kāi)口與通道連接。
7.如權(quán)利要求1所述的混合式細(xì)通道冷卻器，其特征是，所述散熱片上設(shè)有缺口，缺口 為半橢圓或半圓形或三角形或梯形或矩形中的至少一種，散熱片與接觸位置流體的流動(dòng)方 向夾角大于0°小于或等于90°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種混合式細(xì)通道冷卻器。它不但克服了常規(guī)散熱裝置在結(jié)構(gòu)及性能上存在的不足，而且滿足了經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型、高效性的要求。其結(jié)構(gòu)為它包括基體，在基體上連接若剛干個(gè)通道，導(dǎo)熱工質(zhì)充裝于基部和通道內(nèi)；同時(shí)在通道內(nèi)部設(shè)有單向?qū)ㄑb置，使其內(nèi)部形成導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)回路；在通道外部則均勻設(shè)置若干個(gè)散熱片。
文檔編號(hào)H01L23/42GK201639916SQ20102016181
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者張樹(shù)生, 郭雷, 陳雅群 申請(qǐng)人:山東大學(xué)