CN116130438A - 液冷板及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液冷板及电子设备，包括液冷板主体和散热齿组件，液冷板主体具有冷却通道、进液口和至少两个回水口，进液口位于液冷板主体中部，回水口位于液冷板边缘部位，冷却通道位于进液口和回水口之间；散热齿组件包括多个设置于冷却通道内的散热齿，且多个散热齿包括第一散热齿和第二散热齿，第一散热齿设置于进液口外侧，且第一散热齿形成至少两个由进液口向回水口依次排列的流道区域，不同流道区域内的第一散热齿的密度由进液口向回水口递增。通过设置在液冷板主体中部的进液口，改变了冷却液流通的路径，使冷却液在进入冷却通道后就开始对系统散热，从而使液冷板主体的散热更加均匀。

Description

液冷板及电子设备

技术领域

本申请涉及电子芯片散热技术，尤其是一种液冷板及电子设备。

背景技术

随着芯片功率越来越大，芯片散热的难度也越来高，传统风冷已经不能满足其散热需求。液冷散热成为大热流密度的一种有效散热手段，液冷散热冷板的结构显著影响着液冷系统的散热效果。

目前的冷板结构主要有嵌管式冷板、穿管式冷板、内翅片真空钎焊冷板等。以上冷板包括进水口和出水口，进水口和出水口相对设置，且二者分别位于冷板的两侧，形成前进后出的冷却液流通通道。芯片位于冷板的中心，冷板盖设在芯片表面。冷却液经流通通道对芯片降温。

然而，芯片热源位于冷板的中心，前进后出的冷却液流通通道在前半程的散热效率低，冷板整体的散热不均匀。

发明内容

本申请提供一种液冷板及电子设备，能够有效提高冷板的散热效率。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种液冷板，包括液冷板主体和散热齿组件，所述液冷板主体具有冷却通道、进液口和至少两个回水口，所述进液口位于所述液冷板主体中部，所述回水口位于所述液冷板边缘部位，所述冷却通道位于所述进液口和所述回水口之间；

所述散热齿组件包括多个设置于所述冷却通道内的散热齿，且多个所述散热齿包括第一散热齿，所述第一散热齿间隔设置于所述进液口外侧，且所述第一散热齿在第一区域内形成至少两个由所述进液口向所述回水口依次排列的流道区域，不同所述流道区域内所述第一散热齿的密度由所述进液口向所述回水口递增设置。

作为一种可能的实施方式，所述第一散热齿所构成的流道区域包括相邻设置的第一流道区域和第二流道区域，所述第二流道区域位于所述第一流道区域的朝向所述回水口的一侧，所述第一流道区域中所述第一散热齿的密度小于所述第二流道区域中所述第一散热齿的密度。

作为一种可能的实施方式，所述液冷板主体为矩形板，所述回水口为两个，且分别位于所述液冷板主体的长度方向的两端。

作为一种可能的实施方式，所述第二流道区域为两个，且两个所述第二流道区域分别设置于所述第一流道区域的沿所述液冷板主体的长度方向的两侧。

作为一种可能的实施方式，所述第一流道区域延伸至所述液冷板主体的宽度方向的相对两侧，且所述第一流道区域包括沿所述液冷板主体宽度方向依次连接的平直段和扩张段，所述平直段位于所述液冷板主体中部区域，所述扩张段位于所述液冷板主体宽度方向上的边缘区域；

所述扩张段在所述液冷板主体长度方向上的尺寸由所述液冷板中部向所述液冷板宽度方向边缘逐渐扩大。

作为一种可能的实施方式，所述第二流道区域相对于所述第一流道区域对称设置。

作为一种可能的实施方式，还包括多个设置于所述第一散热齿和所述回水口之间的第二散热齿，且所述第二散热齿构成向所述回水口延伸的流道。

作为一种可能的实施方式，所述第一散热齿在所述流道区域内呈阵列设置；和/或，

各所述第二散热齿相互平行设置。

作为一种可能的实施方式，所述液冷板主体还包括回水层，所述回水层和所述冷却通道在所述液冷板主体的厚度方向上层叠设置，且所述回水层连通于所述回水口。

第二方面，本申请提供一种电子设备，包括设备主体和前述任一项所述的液冷板，所述液冷板用于对所述设备主体散热。

本申请提供一种液冷板及电子设备，包括液冷板主体和散热齿组件，所述液冷板主体具有冷却通道、进液口和至少两个回水口，所述进液口位于所述液冷板主体中部，所述回水口位于所述液冷板边缘部位，所述冷却通道位于所述进液口和所述回水口之间；所述散热齿组件包括多个设置于所述冷却通道内的散热齿，且多个所述散热齿包括第一散热齿，所述第一散热齿间隔设置于所述进液口外侧，且所述第一散热齿在第一区域内形成至少两个由所述进液口向所述回水口依次排列的流道区域，不同所述流道区域内所述第一散热齿的密度由所述进液口向所述回水口递增设置。通过设置在液冷板主体中部的进液口，使冷却液进入冷却通道后就开始吸收芯片热量，从而使液冷板主体的散热更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的液冷板的外观结构示意图；

图2为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的俯视图；

图3为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的主视图；

图4为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的左视图；

图5为本申请实施例提供的液冷板中的回水层的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的液冷板的剖视图一；

图7为本申请实施例提供的液冷板的剖视图二。

附图标记说明：

100-液冷板；110-液冷板主体；120-散热齿组件；1101-冷却通道；1102-回水层；1103-盖板；1104-进液口；1105-出液口；1106-回水口；1107-容置槽；1201-第二散热齿；1202-第一散热齿；1203-第一流道区域；1204-第二流道区域；1205-平直段；1206-扩张段；1207-第三流道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有技术中，冷板结构主要有嵌管式冷板、穿管式冷板、内翅片真空钎焊冷板等。以上冷板包括进水口和出水口，进水口和出水口相对设置，且二者分别位于冷板的两侧，形成前进后出的冷却液流通通道。芯片位于冷板的中心，冷板盖设在芯片表面。冷却液经流通通道对芯片降温。然而，芯片热源位于冷板的中心，前进后出的冷却液流通通道在前半程的散热效率低，冷板整体的散热不均匀。

为了克服现有技术中的缺陷，本申请提供一种液冷板及电子设备，包括液冷板主体和散热齿组件，液冷板主体具有冷却通道、进液口和至少两个回水口，进液口位于液冷板主体中部，回水口位于液冷板边缘部位，冷却通道位于进液口和回水口之间；散热齿组件包括多个设置于冷却通道内的散热齿，且多个散热齿包括第一散热齿，第一散热齿间隔设置于进液口外侧，且第一散热齿在第一区域内形成至少两个由进液口向回水口依次排列的流道区域，不同流道区域内第一散热齿的密度由进液口向回水口递增设置。通过设置在液冷板主体中部的进液口，使冷却液进入冷却通道后就开始吸收芯片热量，从而使液冷板主体的散热更加均匀。

下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本发明的内容。

第一方面，本申请提供一种液冷板100，包括液冷板主体110和散热齿组件120，液冷板主体110具有冷却通道1101、进液口1104和至少两个回水口1106，进液口1104位于液冷板主体110中部，回水口1106位于液冷板主体110边缘部位，冷却通道1101位于进液口1104和回水口1106之间；

散热齿组件120包括多个设置于冷却通道1101内的散热齿，且多个散热齿包括第一散热齿1202，第一散热齿1202间隔设置于进液口1104外侧，且第一散热齿1202在第一区域内形成至少两个由进液口1104向回水口1106依次排列的流道区域，不同流道区域内第一散热齿1202的密度由进液口1104向回水口1106递增设置。

图1为本申请实施例提供的液冷板的外观结构示意图；图2为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的俯视图；图6为本申请实施例提供的液冷板的剖视图一。

如图1、图2及图6所示，本申请提供的液冷板100包括液冷板主体110和散热齿组件120。液冷板主体110内设置有冷却通道1101、进液口1104、两个回水口1106以及出液口1105。进液口1104位于液冷板主体110的中部，回水口1106位于液冷板主体110的边缘部位，冷却通道1101位于进液口1104和回水口1106之间。

散热齿组件120设置在冷却通道1101内，包括多个散热齿，如图2所示的第一散热齿1202以及第二散热齿1201，第一散热齿1202间隔设置在进液口1104的外侧，第一散热齿1202在第一区域内形成流道区域，如图2所示的第一流道区域1203以及第二流道区域1204，第一散热齿1202在第一流道区域1203以及第二流道区域1204的密度沿进液口1104向回水口1106的方向递增。

作为一种可能的实施方式，第一散热齿1202所构成的流道区域包括相邻设置的第一流道区域1203和第二流道区域1204，第二流道区域1204位于第一流道区域1203朝向回水口1106的一侧，第一流道区域1203中第一散热齿1202的密度小于第二流道区域1204中第一散热齿1202的密度。

具体的，参考图2，第一散热齿1202设置在冷却通道1101内，由此可形成第一区域。在第一区域内，包括两个流道区域，分别为第一流道区域1203和第二流道区域1204。第一流道区域1203和第二流道区域1204沿着进液口1104向回水口1106的方向依次设置，且第一散热齿1202在第一流道区域1203中的密度小于第二流道区域1204中的第一散热齿1202的密度。

通过上述设置，形成了第一流道区域1203和第二流道区域1204，第一散热齿1202在第一流道区域1203中的密度小于第二流道区域1204中的第一散热齿1202的密度，即第一散热齿1202在第一流道区域1203中的间距比第一散热齿1202在第二流道区域1204中的间距大。因此，第一流道区域1203中冷却液的流速比第二流道区域1204内的流速大。第一流道区域1203可以实现冷却液通过进液口1104进入后，快速分配冷却液的流向。

另外，冷却液进入冷却通道1101内是具有一定压力的液体，第一流道区域1203内的第一散热齿1202不仅能够实现快速控制冷却液的流向还可以通过第一散热齿1202提供冷却液的流通阻力，从而降低冷却液的压力，减小冷却液对系统的冲击，保持冷却系统的稳定。

可能的，液冷板主体110为矩形板，回水口1106为两个，且分别位于液冷板主体110的长度方向的两端。

图6为本申请实施例提供的液冷板的剖视图一；图7为本申请实施例提供的液冷板的剖视图二。

结合图1、图2、图6、图7所示，本申请中的液冷板主体110为矩形板，包括两个回水口1106，且两个回水口1106分别沿着液冷板主体110的长度方向设置在液冷板主体110的两侧。

需要说明的是，两个回水口1106在液冷板主体110的宽度方向上的位置不做具体限定，需要根据实际情况进行结构调整。

可选的，第二流道区域1204为两个，且两个第二流道区域1204分别设置于第一流道区域1203的沿液冷板主体110的长度方向的两侧。

具体的，如图2所示，冷却通道1101包括两个第二流道区域1204，两个第二流道区域1204沿着液冷板主体110的长度方向依次设置，且两个第二流道区域1204分别位于第一流道区域1203的两侧。需要说明的是，两个第二流道区域1204内的第一散热齿1202的密度是相同的。

存在一种可选的实施方式，第一流道区域1203延伸至液冷板主体110的宽度方向的相对两侧，且第一流道区域1203包括沿液冷板主体110宽度方向依次连接的平直段1205和扩张段1206，平直段1205位于液冷板主体110中部区域，扩张段1206位于液冷板主体110宽度方向上的边缘区域；

扩张段1206在液冷板主体110长度方向上的尺寸由液冷板100中部向液冷板100宽度方向边缘逐渐扩大。

具体的，如图2所示，本实施例中的第一流道区域1203沿着液冷板主体110的宽度方向延伸，直至液冷板主体110的宽度方向的两侧边缘。第一流道区域1203包括平直段1205和扩张段1206。对应的，平直段1205从液冷板主体110的中心沿着液冷板主体110的宽度分别向两侧延伸，扩张段1206沿液冷板主体110的宽度方向设置在边缘区域，且扩张段1206和平直段1205之间过渡连接。扩张段1206在液冷板主体110长度方向上的尺寸由液冷板100中部向液冷板100宽度方向边缘逐渐扩大。

第一散热齿1202在第一流道区域1203不仅能够实现冷却液的快速流动分配，还能够减小冷却液的压力。但是随着冷却液从液冷板主体110的中心沿着第一流道区域1203向液冷板主体110的宽度方向的两侧流动，液体阻力越来越大，通过扩张段1206的设置，能够使冷却液在第一流道区域1203沿液冷板主体110的宽度方向的相对两侧的流动阻力减小，并将冷却液快速的分配到第二流道区域1204中。

可能的，第二流道区域1204相对于第一流道区域1203对称设置。

仍如图2所示，本实施例中提供两个第二流道区域1204，两个第二流道区域1204沿着液冷板主体110的长度方向依次设置，且以第一流道区域1203的宽度方向对称中心，对称设置在第一流道区域1203的相对两侧。

可选的，散热齿组件120还包括多个设置于第一散热齿1202和回水口1106之间的第二散热齿1201，且第二散热齿1201构成向回水口1106延伸的流道。

图3为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的主视图；图4为本申请实施例提供的液冷板的散热齿组件的左视图；图5为本申请实施例提供的液冷板中的回水层的结构示意图；图6为本申请实施例提供的液冷板的剖视图一；图7为本申请实施例提供的液冷板的剖视图二。

结合图3-图7所示，散热齿组件120还包括多个第二散热齿1201。第二散热齿1201设置在第一散热齿1202和回水口1106之间，且多个第二散热齿1201沿着液冷板主体110的长度方向，从第一散热齿1202向回水口1106侧延伸。每两个第二散热齿1201之间构成冷却液的流道，且流道的延伸方向和第二散热齿1201的延伸方向相同，即第二散热齿1201构成向回水口1106延伸。多个第二散热齿1201之间形成的流道为第三流道1207。

同样的，第二散热齿1201以第一流道区域1203的中心线为对称轴，沿着液冷板主体110的长度方向对称设置。对应的，第三流道1207也对称设置在液冷板主体110上。

可能的，第一散热齿1202在流道区域内呈阵列设置；和/或，各第二散热齿1201相互平行设置。

如图2-图4所示，具体的，第一散热齿1202在第一流道区域1203和第二流道区域1204内呈矩阵式分布，且第一散热齿1202在第一流道区域1203内的密度小于第一散热齿1202在第二流道区域1204内的密度。第二散热齿1201沿着液冷板主体110的长度方向延伸，且各个第二散热齿1201之间相互平行。

需要说明的是，本实施例中的第一散热齿1202在第一流道区域1203和第二流道区域1204内的密度是通过控制第一散热齿1202之间的间距来实现的。各第一散热齿1202之间间距与第二散热齿1201之间的间距相互关联，其中，相邻两第一散热齿1202在第一流道区域1203内的间距为相邻两第二散热齿1201间距的2～5倍；相邻两第一散热齿1202在第二流道区域1204内的间距等于相邻两第二散热齿1201的间距。

如图2所示，本实施例提供的第一散热齿1202的形状为五边形，且位于第一流道区域1203和第二流道区域1204内的第一散热齿1202的形状均相同。需要说明的是，第一散热齿1202的形状可为四边形、圆形、六边形等。且第一散热齿1202在第一流道区域1203和第二流道区域1204内的形状可以相同也可以不同。或当第一散热齿1202为不同形状时，在第一散热齿1202在第一流道区域1203和第二流道区域1204内可以相互组合。本申请对第一散热齿1202的数量和结构不做具体限定，仅需第一散热齿1202满足相关的结构设计和作用即可。

可选的，液冷板主体110还包括回水层1102，回水层1102和冷却通道1101在液冷板主体110的厚度方向上层叠设置，且回水层1102连通于回水口1106。

可能的，本申请提供的液冷板主体110话包括盖板1103，盖板1103、回水层1102和冷却通道1101在液冷板主体110的厚度方向上依次叠设。盖板1103和回水层1102相对设置，并密封盖设在回水层1102上。盖板1103上设置有进液口1104以及供出液口1105穿设的孔。

图5为本申请实施例提供的液冷板中的回水层的结构示意图；图6为本申请实施例提供的液冷板的剖视图一；图7为本申请实施例提供的液冷板的剖视图二。

如图5-图7所示，液冷板主体110还包括回水层1102，回水层1102和冷却通道1101在液冷板主体110的厚度方向上层叠设置。回水层1102底部为板体，板体上设有通孔，通孔被构造为回水口1106，即回水口1106连通回水层1102和冷却通道1101。回水层还设有进液口1104，进液口1104为通孔，延伸至盖板1103的外侧。需要说明的是，回水层1102包括容置槽1107。冷却液经第一流道区域1203、第二流道区域1204减压均匀分配后流入第三流道1207，经第三流道1207的冷却液通过液冷板主体110两侧的回水口1106汇集在容置槽1107中，最终，通过出液口1105流出。

通过上述回水层1102的设置，保证了冷却液在冷却系统的中回水压力相同，且将冷却液在回水层汇总后再流出，简化了回水通道的连接工艺，也可使液冷板100的结构更见简单。

第二方面，本申请提供一种电子设备，包括设备主体和前述任一液冷板100，液冷板100用于对设备主体散热。

具体的，本实施例提供一种电子设备，包括芯片、壳体、外接管路、设备主体以及前述实施例中的任一液冷板100。其中，液冷板100盖设在芯片的上方，且芯片位于液冷板100的中心位置。本实施例中的液冷板100包括前述实施例中的任一结构，且各部分的作用已经在前述实施例中做出说明，本部分将不再叙述。通过本实施例中电子设备的结构设置，当冷却液通过进液口1104进入冷却通道1101后，可直达热源中心，开始散热。带有压力的冷却液开始流经第一流道区域1203和第二流道区域1204，由于第一流道区域1203的第一散热齿1202的密度大于第二流道区域1204的第一散热齿1202的密度。所以冷却液可以在第一流道区域1203内快速流动，并通过第一散热齿1202提供阻力，降低冷却液的压力。通过第一流道区域1203的疏导和降压，冷却液再经第二流道区域1204均匀的分配到第三流道1207内，最终冷却液通过回水口1106进入回水层，从出液口1105流出，完成冷却液的流动循环，以对系统进行散热，同时，还通过第一流道区域1203、第二流道区域1204、第三流道1207以及回水层1102实现系统内冷却液的压力的降低。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90°或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括液冷板主体和散热齿组件，所述液冷板主体具有冷却通道、进液口和至少两个回水口，所述进液口位于所述液冷板主体中部，所述回水口位于所述液冷板边缘部位，所述冷却通道位于所述进液口和所述回水口之间；

所述散热齿组件包括多个设置于所述冷却通道内的散热齿，且多个所述散热齿包括第一散热齿，所述第一散热齿间隔设置于所述进液口外侧，且所述第一散热齿在第一区域内形成至少两个由所述进液口向所述回水口依次排列的流道区域，不同所述流道区域内所述第一散热齿的密度由所述进液口向所述回水口递增设置。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一散热齿所构成的流道区域包括相邻设置的第一流道区域和第二流道区域，所述第二流道区域位于所述第一流道区域的朝向所述回水口的一侧，所述第一流道区域中所述第一散热齿的密度小于所述第二流道区域中所述第一散热齿的密度。

3.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板主体为矩形板，所述回水口为两个，且分别位于所述液冷板主体的长度方向的两端。

4.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于，所述第二流道区域为两个，且两个所述第二流道区域分别设置于所述第一流道区域的沿所述液冷板主体的长度方向的两侧。

5.根据权利要求4所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道区域延伸至所述液冷板主体的宽度方向的相对两侧，且所述第一流道区域包括沿所述液冷板主体宽度方向依次连接的平直段和扩张段，所述平直段位于所述液冷板主体中部区域，所述扩张段位于所述液冷板主体宽度方向上的边缘区域；

所述扩张段在所述液冷板主体长度方向上的尺寸由所述液冷板中部向所述液冷板宽度方向边缘逐渐扩大。

6.根据权利要求4-5任一项所述的液冷板，其特征在于，所述第二流道区域相对于所述第一流道区域对称设置。

7.根据权利要求1-5任一项所述的液冷板，其特征在于，还包括多个设置于所述第一散热齿和所述回水口之间的第二散热齿，且所述第二散热齿构成向所述回水口延伸的流道。

8.根据权利要求7所述的液冷板，其特征在于，所述第一散热齿在所述流道区域内呈阵列设置；和/或，

各所述第二散热齿相互平行设置。

9.根据权利要求1-5任一项所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板主体还包括回水层，所述回水层和所述冷却通道在所述液冷板主体的厚度方向上层叠设置，且所述回水层连通于所述回水口。

10.一种电子设备，其特征在于，包括设备主体和权利要求1-9任一项所述的液冷板，所述液冷板用于对所述设备主体散热。

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