本發(fā)明涉及液冷技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種扁管、液冷管及液冷裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，高溫是電子元件、集成電路等的大敵。高溫不但會導(dǎo)致使用壽命縮短，系統(tǒng)運行不穩(wěn)，甚至致使某些部件燒毀。因此，必須對某些電子元件、集成電路進行散熱處理。散熱方式的種類很多，例如風(fēng)冷、蒸發(fā)器風(fēng)冷以及液冷等。其中，液冷散熱因其具有散熱效率高、空間占用率低及靜音等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用。

液冷裝置一般是利用泵使液冷管中的冷卻液循環(huán)并進行散熱的。因此，液冷管是液冷裝置中必不可少的一部分。液冷管既可以單純地作為冷卻液流動的通道，不與發(fā)熱元件接觸。液冷管還可以兼作導(dǎo)熱管，與發(fā)熱元件直接接觸，吸收發(fā)熱元件的熱量并將熱量傳遞給冷卻液。

通常情況下，當(dāng)液冷管兼作導(dǎo)熱管，一般可以通過改變液冷管的材料、冷卻液的成分，以及增大液冷管與發(fā)熱元件的接觸面積、冷卻液在液冷管的流速等方式來增強液冷裝置的散熱效果。

就液冷管的材料來說，液冷管一般采用采用銅、鋁合金或二者的結(jié)合制成。從導(dǎo)熱性來說，存在其它材料的導(dǎo)熱性好于銅和鋁合金，例如銀。但銀的價格昂貴，所以一般不采用銀做液冷管。液冷管的材料的選取是受材料的價格、加工難度、重量、硬度及使用環(huán)境等因素共同決定的，不能只看材料的導(dǎo)熱性。因此，通過改變液冷管的材料來增強液冷裝置的散熱效果具有一定的局限性。

同理，冷卻液的成分的選取也是受冷卻液的價格、比熱容、吸熱能力、使用環(huán)境等因素共同決定的。因此，通過改變冷卻液的成分來增強液冷裝置的散熱效果也是具有一定的局限性。

增大液冷管與發(fā)熱元件的接觸面積，相應(yīng)地會使液冷管占用系統(tǒng)內(nèi)部的空間增大，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部空間利用率降低。此外，增大液冷管與發(fā)熱元件的接觸面積還存在設(shè)計復(fù)雜、成本增加等多方面的問題。

冷卻液在液冷管的流速與冷卻液的密度、粘度及泵的功率等相關(guān)。其中，泵的功率是決定冷卻液在液冷管的流速的主要因素。一般情況下，泵的功率越大，冷卻液在液冷管的流速越大。泵的功率增大，泵的工作能耗也會增大，耗電量增加，花費增大。同時，泵的功率增大，對泵的要求也會增高、泵的成本也會增高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種不改變液冷管的材料、冷卻液的成分、液冷管與發(fā)熱元件的接觸面積以及冷卻液在液冷管的流速的前提下，增強散熱效果的扁管、液冷管及液冷裝置，以改善上述問題。

本發(fā)明較佳實施例提供一種扁管，包括第一接頭、第二接頭以及連接在所述第一接頭與所述第二接頭之間的管體。所述管體內(nèi)設(shè)置有多個隔檔板，所述多個隔檔板將所述管體劃分為多個子通道。所述隔檔板靠近所述第一接頭的一端為第一端，所述多個隔檔板的第一端與所述第一接頭之間存在間隔。

進一步地，所述多個隔檔板中，靠近中間的隔檔板與所述第一接頭的距離小于遠(yuǎn)離中間的隔檔板與所述第一接頭的距離，以使所述多個隔檔板的第一端呈中間高兩頭低的弧形排布。

進一步地，所述多個隔檔板中，靠近中間的隔檔板與所述第一接頭的距離大于遠(yuǎn)離中間的隔檔板與所述第一接頭的距離，以使所述多個隔檔板的第一端呈中間低兩頭高的弧形排布。

進一步地，各所述隔檔板與所述第一接頭的距離相等，以使所述多個隔檔板的第一端所在的平面與所述第一接頭所在的平面平行。

進一步地，所述隔檔板的第一端與所述第一接頭之間的距離在2厘米至15厘米之間。

本發(fā)明另一較佳實施例提供一種液冷管，包括液冷管接頭及扁管。所述液冷管接頭包括快插接頭和與所述快插接頭連通的轉(zhuǎn)換扁管。所述扁管包括第一接頭、第二接頭以及連接在所述第一接頭與所述第二接頭之間的管體。所述第一接頭通過所述轉(zhuǎn)換扁管與所述快插接頭連通。所述管體內(nèi)設(shè)置有多個隔檔板，所述多個隔檔板將所述管體劃分為多個子通道。所述隔檔板靠近所述第一接頭的一端為第一端，所述多個隔檔板的第一端與所述第一接頭之間存在間隔。

進一步地，所述多個隔檔板中，靠近中間的隔檔板與所述第一接頭的距離小于遠(yuǎn)離中間的隔檔板與所述第一接頭的距離，以使所述多個隔檔板的第一端呈中間高兩頭低的弧形排布。

進一步地，所述多個隔檔板中，靠近中間的隔檔板與所述第一接頭的距離大于遠(yuǎn)離中間的隔檔板與所述第一接頭的距離，以使所述多個隔檔板的第一端呈中間低兩頭高的弧形排布。

進一步地，各所述隔檔板與所述第一接頭的距離相等，以使所述多個隔檔板的第一端所在的平面與所述第一接頭所在的平面平行。

本發(fā)明另一較佳實施例提供一種液冷裝置，包括上述液冷管。

本發(fā)明提供的扁管包括多個隔檔板，所述多個隔檔板將所述管體劃分為多個子通道，通過在所述多個隔檔板的第一端與所述第一接頭之間設(shè)置間隔，使從所述第一接頭流出的冷卻液均勻流入所述多個子通道。

本發(fā)明提供的液冷管及液冷裝置包括上述扁管，因而具有相同的均流效果，進而提高了液冷管及液冷裝置的熱傳導(dǎo)效率，從而增強了散熱效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為液體從管口AD流入方形容器的形態(tài)的示意圖。

圖2為液體從管口AD流入方形容器的流動規(guī)律示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實施例提供的一種扁管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明較佳實施例提供的一種扁管的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明較佳實施例提供的一種扁管的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明較佳實施例提供的一種液冷管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明較佳實施例提供的一種液冷管的應(yīng)用場景示意圖。

圖8為本發(fā)明較佳實施例提供的一種液冷管的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：10-扁管；11-第一接頭；12-管體；13-第二接頭；121-隔檔板；122-子通道；1211-第一端；1-液冷管；20-液冷管接頭；21-快插接頭；22-轉(zhuǎn)換扁管。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為只是或暗示相對重要性。

經(jīng)過多次試驗研究及探討發(fā)現(xiàn)：當(dāng)液冷管兼作導(dǎo)熱管，與發(fā)熱元件直接接觸時，冷卻液在液冷管中的分布情況是影響散熱效果的主要因素之一。冷卻液在液冷管中分布越均勻，散熱效果越好。反之，若冷卻液在液冷管中分布不均勻，例如中間多兩側(cè)少或者中減少兩側(cè)多等，都會導(dǎo)致發(fā)熱元件散熱不均勻，進而導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率低及散熱效果差。

然而，目前市場上的液冷管及液冷管裝置沒有均流結(jié)構(gòu)，冷卻液在液冷管內(nèi)流動時，分布極不均勻，進而導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率低及散熱效果差。因此，需要在液冷管及液冷管裝置中設(shè)有均流結(jié)構(gòu)，使冷卻液在液冷管內(nèi)流動時，均勻分布。

考慮到若改變液冷管的外形來實現(xiàn)均流，會需要對與之相關(guān)的設(shè)備進行匹配設(shè)計，繼而造成額外成本。因此，本發(fā)明對液體的流動規(guī)律進行了細(xì)致研究。

請參閱圖1，圖1表示液體從管口AD流出后，液體呈放射狀流入較大容器。較大容器是指，液體從管口AD流出后，液體的流動狀態(tài)不會受容器壁的約束，液體能夠自由流動?？蛇x地，在本實施例中，所述較大容器為較大的方形容器。根據(jù)圖1可以得出液體的寬度與液體到管口的距離的關(guān)系圖，如圖2所示。

請參閱圖2，當(dāng)液體剛從管口AD流出(液體到管口的距離為0)時，液體的寬度為AD。當(dāng)液體到管口的距離為h₁時，液體的寬度為BC。當(dāng)液體到管口的距離為h₂時，液體的寬度為EF。從圖2可以得出，隨著液體到管口的距離增加，液體的寬度增大。

應(yīng)理解，圖1和圖2所示的液體的流動是自由流動，即不受其它外力阻礙。例如，如果方形容器受到擠壓，那么液體從管口AD流入方形容器時的形態(tài)就可能不是放射狀。

根據(jù)液體的流動規(guī)律，本實施例提供了一種不改變液冷管(扁管)外形、不在液冷管(扁管)內(nèi)部增加部件且具有均流效果的扁管、液冷管及液冷裝置，從而提高了傳導(dǎo)效率低及增強了散熱效果。

請參閱圖3，本發(fā)明較佳實施例提供一種扁管10。所述扁管10包括第一接頭11、第二接頭13以及連接在所述第一接頭11與所述第二接頭13之間的管體12。

在本發(fā)明實施例的一種具體的實施方式中，所述第一接頭11和所述第二接頭13分別是指所述扁管10的兩端。也就是說，所述第一接頭11和所述第二接頭13是與所述管體12一體成型的。將所述扁管10的兩端命名為第一接頭11和第二接頭13是為了方便描述。在本實施例中，冷卻液在所述扁管10內(nèi)的流動方向是從所述第一接頭11流向所述第二接頭13。

所述管體12內(nèi)設(shè)置有多個隔檔板121，所述多個隔檔板121將所述管體12劃分為多個子通道122，每個所述子通道122連通所述扁管10一端的第一接頭11和另一端與所述第一接頭11對應(yīng)的第二接頭13?？蛇x地，在本實施例中，所述管體12可以是一根橫截面積處處相等的扁管?？蛇x地，在本實施例中，所述多個隔檔板121間隔均勻地設(shè)置在所述管體12內(nèi)。采用此種設(shè)計，當(dāng)進入所述管體12的冷卻液足夠充足(各個所述子通道122被冷卻液充滿)時，所述冷卻液的流量相等。

所述多個隔檔板121不僅具有分隔所述扁管10的作用，還能夠增強所述扁管10的結(jié)構(gòu)強度，以避免在使用過程中，被發(fā)熱元件壓變形或損壞，影響冷卻液的流通。特別地，基于該種設(shè)計的扁管10，其基材可選為鋁制口琴管。鋁合金密度低，但強度較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性。

所述隔檔板121靠近所述第一接頭11的一端為第一端1211，所述多個隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間存在間隔。從液體的流動規(guī)律可知，當(dāng)所述管體12不受到外力擠壓時，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的間隔越大，冷卻液的寬度越大，均流效果越好，散熱效果越好。但是，在實際應(yīng)用中，所述扁管10常與發(fā)熱元件接觸，發(fā)熱元件會擠壓所述扁管10。當(dāng)所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的間隔過大，即所示管體12與發(fā)熱元件接觸的部分沒有所述隔檔板121的支撐時，所述管體12會因為發(fā)熱元件的擠壓而產(chǎn)生形變，繼而導(dǎo)致冷卻液分布不均勻，例如中間少兩邊多等。因此，在管體12長度不變的情況下，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離越大，能夠用來與電池接觸的管體12的長度越小，管體12的利用率越低。所以，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的間隔也不能過大。因此，在進行所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離設(shè)置時，需綜合均流效果、管體12利用率及發(fā)熱元件的大小等進行靈活設(shè)置。

各所述隔檔板121與所述第一接頭11的距離可以相等也可以不等，沒有特別的限制。在本實施例的具體實施方式中，列舉了3種方案，如圖3、圖4、圖5所示，但不僅限于此。

請參閱圖3，各所述隔檔板121與所述第一接頭11的距離相等，以使所述多個隔檔板121的第一端1211所在的平面與所述第一接頭11所在的平面平行。

請參閱圖4，所述多個隔檔板121中，靠近中間的隔檔板121與所述第一接頭11的距離小于遠(yuǎn)離中間的隔檔板121與所述第一接頭11的距離，以使所述多個隔檔板121的第一端1211呈中間高兩頭低的弧形排布。

請參閱圖5，所述多個隔檔板121中，靠近中間的隔檔板121與所述第一接頭11的距離大于遠(yuǎn)離中間的隔檔板121與所述第一接頭11的距離，以使所述多個隔檔板121的第一端1211呈中間低兩頭高的弧形排布。

請參閱圖6，本發(fā)明實施例還提供一種液冷管1，包括液冷管接頭20及上述的扁管10。

所述液冷管接頭20包括快插接頭21和與所述快插接頭21連通的轉(zhuǎn)換扁管22。所述第一接頭11通過所述轉(zhuǎn)換扁管22與所述快插接頭21連通。

快插接頭21是一種不需要工具就能實現(xiàn)管路連通或斷開的接頭。可選地，在本實施例中，所述快插接頭21是快插陽接頭，與快插陰接頭相配合，通過螺紋、卡接等方式實現(xiàn)快速、簡單地連接和拆卸?？蛇x地，在本實施例中，所述快插接頭21的形狀可以是中空圓柱形。

轉(zhuǎn)換扁管22是連通所述第一接頭11與所述快插接頭21的部件。所述轉(zhuǎn)換扁管22與所述快插接頭21和所述第一接頭11的連接方式可以是固定連接，也可以是可拆卸連接。對于固定連接，可選擇焊接或一體成型。對于可拆卸連接，可選擇螺紋連接。

所述扁管10不僅作為冷卻液的流通通道，還起吸收發(fā)熱元件的熱量并傳遞給冷卻液的作用。因此，所述扁管10可以由導(dǎo)熱性能較好的材料制成，例如銀、銅、鋁或其合金等?？蛇x地，在本實施例中，所述扁管10主要由鋁合金材料制成。鋁合金材料相對銅或銀，具有成本低、加工難度低及重量輕等優(yōu)勢。

可選地，在本實施例中，所述扁管10質(zhì)地柔軟適中，可以根據(jù)發(fā)熱元件的形狀作不同的造型，以使所述扁管10的表面盡量貼合發(fā)熱元件且不會被發(fā)熱元件壓變形。采用此種設(shè)計，可以增大所述扁管10與所述發(fā)熱元件的接觸面積，從而提高散熱效率。

在具體實施時，所述液冷管1的大小、形狀及結(jié)構(gòu)可以根據(jù)使用環(huán)境進行相應(yīng)的設(shè)計。例如，所述液冷管1可以用在電池包、電腦、手機等的散熱裝置里。

特別地，請參閱圖7，所述液冷管1可以應(yīng)用于純電動汽車以及混合動力汽車的動力電池模組的散熱裝置里。

所述動力電池模組包括兩層以上的所述子模組，所述扁管10可以迂回繞設(shè)于所述電池模組，與每一層所述子模組相接觸。根據(jù)實際需求，可選地，所述液冷裝置包括多個所述液冷管1，多個所述液冷管1迂回繞設(shè)于所述電池模組。多個所述液冷管1的繞設(shè)方式不限，例如與每一層所述子模組接觸的可以有多個所述液冷管1，多個所述液冷管1的進液方向和出液方向間隔設(shè)置。所述液冷管1的個數(shù)根據(jù)電池的大小、扁管10的寬度等靈活設(shè)置。多個相鄰的所述扁管10之間還可以互相連接，增加導(dǎo)熱效率，更快速地達(dá)到中和溫度差的效果。所述連接可以是固定連接，也可以是可拆卸連接。

由前面敘述可知，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離不能太小也不能太大。所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離越小，均流效果越差，散熱效果越差。在扁管10長度不變的情況下，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離越大，能夠用來與電池接觸的扁管10的長度越小，扁管10的利用率越低。在進行所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離設(shè)置時，需綜合均流效果、扁管10的利用率及電池或電池模組的大小等進行靈活設(shè)置。

可選地，在本實施例中，所述隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間的距離在2厘米至15厘米之間?？蛇x地，在本實施例中，所述多個隔檔板121的第一端1211呈中間高兩頭低的弧形排布。

請參閱圖8，為了較好地與所述單體電池相接觸，以提高散熱效率。所述扁管10與每個所述單體電池的接觸面可以為曲面形狀，使得所述扁管10與每層所述子模組的接觸面為波浪形曲面。

所述液冷管1的設(shè)置方式或者應(yīng)用方式不限于此，可以根據(jù)實際情況靈活設(shè)置。例如，當(dāng)所述電池模組僅包括一層子模組時，所述扁管10可以鋪設(shè)于所述子模組的表面。當(dāng)所述電池模組包括兩層所述子模組時，所述扁管10可以鋪設(shè)于相鄰兩層所述子模組之間，也可以繞設(shè)于所述電池模組表面，即繞設(shè)于上層子模組的上表面和下層子模組的下表面。

動力電池是純電動汽車以及混合動力汽車的核心，動力電池的散熱問題是制約純電動汽車以及混合動力汽車發(fā)展的關(guān)鍵問題。動力電池模組的大型化使得其表面積與體積之比相對減小，電池內(nèi)部熱量不易散出，導(dǎo)致電池衰減加速及電池壽命縮短。此外，電池過熱易造成冒煙、起火甚至爆炸等嚴(yán)重的熱失控事件。目前，液冷散熱是散熱效果最好的一種方式，汽車的動力電池一般都采用這種方式。因此，所述液冷管1具有較大的經(jīng)濟價值和重要的現(xiàn)實意義。

本發(fā)明實施例還提供一種液冷裝置，包括上述液冷管1。

本發(fā)明提供的扁管10包括多個隔檔板121，所述多個隔檔板121將所述管體12劃分為多個子通道122，通過在所述多個隔檔板121的第一端1211與所述第一接頭11之間設(shè)置間隔，使從所述第一接頭11流出的冷卻液均勻流入所述多個子通道122。

應(yīng)理解，本發(fā)明提供的液冷管1及液冷裝置包括所述扁管10，因而具有相同的均流效果，進而提高了液冷管1及液冷裝置的熱傳導(dǎo)效率，從而增強了散熱效果。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接。可以是機械連接，也可以是電性連接?？梢允侵苯酉噙B，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。