散熱裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種散熱裝置，包括：至少一個(gè)用于散熱的散熱單元，以及安裝于散熱單元左右兩側(cè)，用于制冷工質(zhì)流入以及流出散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元和出質(zhì)單元，散熱單元包含疊置的第一散熱組件和第二散熱組件，第一散熱組件包含多條第一隔板，第二散熱組件包含多條第二隔板，兩條相鄰第一隔板或者第二隔板之間形成用于讓制冷工質(zhì)在其中流動(dòng)的流道，第一隔板和第二隔板之間呈一定形狀的交叉，形成讓制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔，本實(shí)用新型提供的散熱裝置，多個(gè)散熱組件的隔板采用交叉的形式進(jìn)行連接，不僅使得散熱裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，而且使其散熱效果大于單層微通道散熱裝置和層與層不連通的多層微通道散熱裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】散熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子散熱領(lǐng)域，具體涉及一種散熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]制冷系統(tǒng)和電子器件的散熱都離不開(kāi)換熱器，隨著電子器件和制冷系統(tǒng)設(shè)備的集成度越來(lái)越高以及各類(lèi)電子元件體積越來(lái)越小，對(duì)于換熱器的要求也越來(lái)越高。尤其在高頻微波電路中，包括單元間距、組件間距等在內(nèi)的結(jié)構(gòu)尺寸很小，受到嚴(yán)格限制，為散熱裝置的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大困難，同時(shí)，受其工作頻率的影響，高頻微波組件對(duì)溫度較其它組件更加敏感，所以也需要更高效率的換熱器。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，單層的微通道散熱裝置已經(jīng)不能滿足日益增加的散熱需求，多層微通道散熱裝置只是機(jī)械地把多個(gè)單層微通道散熱裝置焊接在一起，微通道散熱裝置每層之間不連通，有效換熱效率增大十分有限。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01410157782.X的專(zhuān)利提出了一種空調(diào)用微通道平行流蒸發(fā)器，其中包括上、下集流管和連接兩集流管的微通道，工作原理為兩集流管分別為制冷工質(zhì)的輸入和輸出通道，而制冷工質(zhì)在微通道中進(jìn)行換熱。該技術(shù)中的換熱器在使用過(guò)程中存在以下缺點(diǎn):1.兩個(gè)集流管比較厚而微通道冷板則很薄，只配置一塊微通道冷板無(wú)疑會(huì)造成體積上的利用不完全；2.雖然該專(zhuān)利使用了雙排扁管結(jié)構(gòu)，能延長(zhǎng)制冷工質(zhì)在流道中的流動(dòng)時(shí)間，但是單一的延長(zhǎng)時(shí)間并不能很好地提高制冷工質(zhì)的換熱效率。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01310734806.9的專(zhuān)利提出了一種多層微通道冷凝器，包括集流管、固板、翅片和微通道，每?jī)蓚€(gè)微通道管的中間焊有鋁翅片構(gòu)成一個(gè)散熱單元，總集流管上加工有與多個(gè)散熱單元連接的對(duì)接口焊接后構(gòu)成冷凝器。該技術(shù)中的換熱器在使用過(guò)程中存在以下缺點(diǎn):1.該專(zhuān)利雖然使用了多層微通道冷板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)微通道管和一個(gè)翅片作為一個(gè)散熱單元，但是相鄰散熱單元之間并沒(méi)有聯(lián)系，這會(huì)導(dǎo)致每個(gè)散熱單元的散熱程度不一而造成對(duì)元件的散熱不均勻；2.該專(zhuān)利冷凝器中的制冷工質(zhì)沿著其微通道冷板垂直地留下，導(dǎo)致制冷工質(zhì)在流道中的流動(dòng)時(shí)間過(guò)短，工質(zhì)在流道中無(wú)法充分換熱，直接導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型是為解決上述問(wèn)題進(jìn)行的，目的在于通過(guò)提供一種多層交叉流散熱裝置，進(jìn)一步提高現(xiàn)有電子器件散熱裝置的效率。
[0007]本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0008]本實(shí)用新型提供了一種散熱裝置，其特征在于，包括:至少一個(gè)用于散熱的散熱單元，散熱單元用于填充制冷工質(zhì)，散熱單元包含疊置的第一散熱組件和第二散熱組件，第一散熱組件包含多條第一隔板，第二散熱組件包含多條第二隔板，兩條相鄰第一隔板或者第二隔板之間形成用于讓制冷工質(zhì)在其中流動(dòng)的流道，第一隔板和第二隔板之間呈一定形狀的交叉，形成讓制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔；以及安裝于散熱單元左右兩側(cè)，用于制冷工質(zhì)流入以及流出散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元和出質(zhì)單元。
[0009]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，還可以具有這樣的特征:其中，第一散熱組件和第二散熱組件還包括:位于流道兩側(cè)用于制冷工質(zhì)進(jìn)入以及流出流道的多個(gè)進(jìn)質(zhì)口和多個(gè)出質(zhì)口，進(jìn)質(zhì)口和出質(zhì)口分別和進(jìn)質(zhì)單元以及出質(zhì)單元相連通。
[0010]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，還可以具有這樣的特征，還包括:蓋板，覆蓋在散熱單元的上下兩側(cè)。
[0011]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，還可以具有這樣的特征:散熱組件的流道呈人字形。
[0012]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，還可以具有這樣的特征:其中，散熱單元的隔板之間以及散熱單元和蓋板之間均采用擴(kuò)散融合焊接技術(shù)進(jìn)行連接。
[0013]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，還可以具有這樣的特征:散熱單元中的流道的水力學(xué)直徑范圍為毫米級(jí)和微米級(jí)中的任意一種。
[0014]實(shí)用新型作用與效果
[0015]本實(shí)用新型提供的散熱裝置，包含至少一個(gè)由第一散熱組件和第二散熱組件組成的散熱單元，用于制冷工質(zhì)流入以及流出散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元和出質(zhì)單元，根據(jù)本實(shí)用新型提供的散熱裝置，散熱單元中第一散熱組件的第一隔板和第二散熱組件中的第二隔板呈一定形狀的交叉，形成讓制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔，通過(guò)空腔制冷工質(zhì)可以縱向地在第一散熱組件和第二散熱組件中流動(dòng)，第一隔板和第二隔板的交叉點(diǎn)為制冷工質(zhì)的流動(dòng)提供了擾動(dòng)，增大了換熱效率，同時(shí)交叉使得本實(shí)用新型中散熱裝置的流道蜿蜒盤(pán)旋，增加了換熱過(guò)程的長(zhǎng)度，提高了換熱效果，另外，本實(shí)用新型提供的散熱裝置中每個(gè)散熱組件的流道呈人字形，進(jìn)質(zhì)口處流道與垂直方向成一定角度，相鄰兩散熱組件的進(jìn)質(zhì)口的流道也成一定角度，使得進(jìn)入兩散熱組件的制冷工質(zhì)形成一定程度的對(duì)流，進(jìn)一步提高換熱效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中散熱裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中散熱裝置的爆炸圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例中散熱單元組的爆炸圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例中散熱單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例中圖4中散熱單元的結(jié)構(gòu)放大圖；以及
[0021]圖6是圖3中的沿A方向觀察到的散熱單元組的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0023]圖1為本實(shí)施例中散熱裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]如圖1所示,散熱裝置100包括:蓋板I,由蓋板I覆蓋上下兩面的散熱單元組2,用于制冷工質(zhì)流入以及流出散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元3和出質(zhì)單元4，散熱單元組2兩側(cè)的蓋板I上均能放置電子器件。
[0025]圖2為本實(shí)施例中散熱裝置的爆炸圖。
[0026]圖3為本實(shí)施例中散熱單元的爆炸圖。
[0027]如圖2和圖3所示，散熱裝置100中的散熱單元組2包含三個(gè)散熱單元5，散熱單兀5由第一散熱組件51和第二散熱組件52組成,第一散熱組件51包含多條第一隔板511,相鄰兩條第一隔板511之間形成用于制冷工質(zhì)流動(dòng)的流道512，第一散熱組件51還包括位于流道512兩側(cè)用于制冷工質(zhì)進(jìn)入以及流出流道的進(jìn)質(zhì)口 513和出質(zhì)口 514，進(jìn)質(zhì)口 513和出質(zhì)口 514分別與進(jìn)質(zhì)單元3和出質(zhì)單元4相連通，保證制冷工質(zhì)的順暢流入和流出；第二散熱組件52的結(jié)構(gòu)和第一散熱組件51的結(jié)構(gòu)相同，包含多條第二隔板521，相鄰兩條第二隔板521之間形成用于制冷工質(zhì)流動(dòng)的流道522。
[0028]第一散熱組件51的流道512以及第二散熱組件52的流道522均呈人字形，進(jìn)質(zhì)口 513處流道與垂直方向成20°夾角，第一散熱組件51和第二散熱組件52組成散熱單元5時(shí)，采用相對(duì)放置的形式，因此第一散熱組件51與第二散熱組件52的流道呈40°的夾角，如此便能使兩股制冷工質(zhì)成40°的夾角進(jìn)入流道，形成一定程度的對(duì)流，并且在之后的流動(dòng)中還會(huì)有相同的對(duì)流，制冷工質(zhì)在這種交替的流道中不斷地混合，換熱效果比普通的單層散熱裝置高。
[0029]圖4為本實(shí)施例中散熱單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為圖4中散熱單元的結(jié)構(gòu)放大圖。
[0031]如圖4和圖5所示，第一散熱組件51和第二散熱組件52采取疊置的方式進(jìn)行連接，第一散熱組件51的第一隔板511和第二散熱組件52的第二隔板521呈X型交叉，形成讓制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔，流道512和流道522因隔板的交叉，相互交疊，但又不完全重合，形成了蜿蜒盤(pán)旋式的流道6，制冷工質(zhì)可在兩散熱組件之間隨意流動(dòng)，節(jié)點(diǎn)7是第一隔板511和第二隔板521相交的交點(diǎn)，不但能使整個(gè)散熱單元5的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，抗壓能力更好，還能使制冷工質(zhì)在通過(guò)節(jié)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生擾流，加大了流體的流速，并且擾流還能使各層的不同流道中的流體更好的混合對(duì)流，進(jìn)一步增大換熱效率。
[0032]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，選擇相應(yīng)數(shù)量的散熱單元5進(jìn)行疊加，各散熱單元5之間也可以進(jìn)行疊置，以進(jìn)一步增加流道的換熱長(zhǎng)度。
[0033]圖6為圖3中的沿A方向觀察到的散熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]如圖6所示，在第一散熱組件51以及第二散熱組件52的出質(zhì)口位置處，第一隔板511和第二隔板521略微交錯(cuò)連接，不呈X型交叉，此種結(jié)構(gòu)主要是為了固定第一隔板511以及第二隔板521位置，使整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)固，方便遠(yuǎn)離出質(zhì)口的隔板交叉連接工作。
[0035]本實(shí)用新型中，第一隔板511和第二隔板521以及蓋板I和散熱單元2之間均采用擴(kuò)散融合焊接的技術(shù)進(jìn)行焊接，擴(kuò)散融合焊接技術(shù)加工為國(guó)內(nèi)外較新的微加工技術(shù)，它是依靠材料間表面產(chǎn)生原子擴(kuò)散而相互結(jié)合為和材料本身微細(xì)結(jié)構(gòu)相似的整體，可以實(shí)現(xiàn):I)結(jié)合部分沒(méi)有接觸熱阻，以此焊接的微通道冷板密封性好，耐壓高，可承受大壓比；2)可以實(shí)現(xiàn)多層微通道架構(gòu)，通道數(shù)目可以成百上千，布置及大小可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0036]本實(shí)用新型中的散熱裝置主要應(yīng)用于電子器件散熱以及傳統(tǒng)的制冷工業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)應(yīng)用于電子器件散熱時(shí)，流道的水力學(xué)直徑即制冷工質(zhì)的有效截面積和制冷工質(zhì)與固體壁面的接觸長(zhǎng)度的比值，為10-1000 μ m;當(dāng)應(yīng)用于傳統(tǒng)的制冷工業(yè)系統(tǒng)時(shí)，流道的水力學(xué)直徑為0.6mm至3mm。
[0037]本實(shí)用新型中，散熱組件的流道的橫截面可為矩形、梯形等形狀，流道與垂直方向的夾角不僅限于20°，在加工方便的條件下，可以在合理范圍內(nèi)任意選取。
[0038]實(shí)施例作用與效果
[0039]本實(shí)施例提供的散熱裝置，包含至少一個(gè)由第一散熱組件和第二散熱組件組成的散熱單元，用于制冷工質(zhì)流入以及流出散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元和出質(zhì)單元，根據(jù)本實(shí)施例提供的散熱裝置，散熱單元中第一散熱組件的第一隔板和第二散熱組件中的第二隔板呈一定形狀的交叉，相鄰兩散熱單元之間的隔板也可呈一定形狀的交叉，形成讓制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔，隔板間的交叉點(diǎn)為制冷工質(zhì)的流動(dòng)提供了擾動(dòng)，增大了換熱效率，同時(shí)交叉使得本實(shí)施例中散熱裝置的流道蜿蜒盤(pán)旋，增加了換熱過(guò)程的長(zhǎng)度，提高了換熱效果，另外，本實(shí)施例提供的散熱裝置中每個(gè)散熱組件的流道呈人字形，進(jìn)質(zhì)口處流道與垂直方向成一定角度，相鄰兩散熱組件的進(jìn)質(zhì)口的流道也成一定角度，使得進(jìn)入兩散熱組件的制冷工質(zhì)形成一定程度的對(duì)流，進(jìn)一步提高換熱效果。
[0040]本實(shí)用新型不限于【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(lái)講，只要各種變化在所述的權(quán)利要求限定和確定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見(jiàn)的，一切利用本實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)用新型創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱裝置，用于電子器件或制冷器件的散熱，其特征在于，包括: 至少一個(gè)用于散熱的散熱單元，所述散熱單元用于填充制冷工質(zhì)， 所述散熱單元包含疊置的第一散熱組件和第二散熱組件， 所述第一散熱組件包含多條第一隔板，所述第二散熱組件包含多條第二隔板，兩條相鄰所述第一隔板或者第二隔板之間形成用于讓所述制冷工質(zhì)在其中流動(dòng)的流道， 所述第一隔板和所述第二隔板之間呈一定形狀的交叉，形成讓所述制冷工質(zhì)從中通過(guò)的空腔；以及 安裝于所述散熱單元左右兩側(cè)，用于所述制冷工質(zhì)流入以及流出所述散熱單元的進(jìn)質(zhì)單元和出質(zhì)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于: 其中，所述第一散熱組件和所述第二散熱組件還包括:位于所述流道兩側(cè)用于所述制冷工質(zhì)進(jìn)入以及流出所述流道的多個(gè)進(jìn)質(zhì)口和多個(gè)出質(zhì)口，所述進(jìn)質(zhì)口和所述出質(zhì)口分別和所述進(jìn)質(zhì)單元以及所述出質(zhì)單元相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于，還包括: 蓋板，覆蓋在所述散熱單元的上下兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于: 其中，所述散熱組件的所述流道呈人字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于: 其中，所述散熱單元的隔板之間以及所述散熱單元和所述蓋板之間均采用擴(kuò)散融合焊接技術(shù)進(jìn)行連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于: 其中，所述散熱單元中的所述流道的水力學(xué)直徑范圍為毫米級(jí)和微米級(jí)中的任意一種。
【文檔編號(hào)】F28D21/00GK204007264SQ201420465704
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】崔曉鈺, 邱子騫, 張昊, 徐天瀟, 喬鐵梁 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué), 上海翔港印務(wù)有限公司