本實(shí)用新型涉及散熱器領(lǐng)域，尤其是涉及一種冷鍛式三維流道液冷板。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)的發(fā)展是關(guān)乎國(guó)家能源安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)隨著輸變電技術(shù)和電力自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，其相應(yīng)的功能元件晶閘管，IGCT，方塊電阻等電子設(shè)備的功率將大大增加，電子設(shè)備的可靠性、安全性將直接影響整機(jī)的可靠性和全局電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全，故而發(fā)熱元器件的有效散熱變得尤為重要，且由于應(yīng)用的特殊性，散熱產(chǎn)品解決的不僅僅是熱性能和壓降問題，還要考慮到進(jìn)出口可調(diào)換、加工成本、加工難易度以及節(jié)能環(huán)保等要求。

傳統(tǒng)的液冷板技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展應(yīng)用在各行各業(yè)的散熱領(lǐng)域，可以將其概括分為以下幾類:一是埋管式液冷板,將銅管或鋼管嵌入基板中，二是在基材上加工出相應(yīng)的流道,三是制作出獨(dú)立的翅片嵌入基材連接作為散熱片。第一種方案因管子的尺寸將約束流道排布,換熱面積少,換熱效率低,均溫性差，壓降大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；第二種方案雖然較第一種可以靈活分布流道,均溫性適當(dāng)可調(diào),但是機(jī)加工量大,造價(jià)高,因小尺寸結(jié)構(gòu)加工受限,形成的流道換熱面積也受限,換熱效率低,第三種方案較前兩種機(jī)加量少,換熱效率有所提升,但因翅片本身結(jié)構(gòu)的限制,對(duì)于類似圓形的熱源流道排布受限,即流道的排布不能與熱源形狀完全貼合,影響熱性能和均溫性。以上三種液冷板的散熱方式都是依靠沖刷與熱源的接觸面來(lái)進(jìn)行散熱,往往由于功率器件的尺寸是固定的,導(dǎo)致了在有限的功率元器件尺寸下的有效流道不足，需要布置更多的有效流道來(lái)滿足越來(lái)越高的散熱要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種冷鍛式三維流道液冷板，不僅能夠滿足不同行業(yè)的散熱需求，而且具有散熱性能好、強(qiáng)度高、加工周期短、成本低和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

一種冷鍛式三維流道液冷板，該液冷板包括上蓋板、上部流道板、總流道板、下部流道板和下蓋板，在液冷板上設(shè)有進(jìn)口和出口，所述上蓋板、上部流道板、總流道板、下部流道板和下蓋板自上而下焊接為一體，在所述上蓋板的下板面上和下蓋板的上板面上均設(shè)有傳導(dǎo)柱，在所述上部流道板上設(shè)有與設(shè)在上蓋板的下板面上的傳導(dǎo)柱相對(duì)應(yīng)的上部流道，在所述下部流道板上設(shè)有與設(shè)在下蓋板的上板面上的傳導(dǎo)柱相對(duì)應(yīng)的下部流道，在總流道板上設(shè)有與上部流道和下部流道對(duì)應(yīng)的總流道。

在上述的本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板中，該液冷板為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

在上述的本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板中，所述傳導(dǎo)柱包括若干個(gè)條形傳導(dǎo)柱，在所述條形傳導(dǎo)柱上設(shè)有微流道。

在上述的本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板中，所述條形傳導(dǎo)柱包括兩種結(jié)構(gòu)：微流道均勻分布在條形傳導(dǎo)柱的兩側(cè)；所述微流道均勻分布在條形傳導(dǎo)柱的一側(cè)。

在上述的本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板中，所述微流道為齒狀的凹陷結(jié)構(gòu)，所述微流道的底部為圓弧狀。

基于上述技術(shù)方案，相比于現(xiàn)有技術(shù)本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、本實(shí)用新型的三維流道布置設(shè)計(jì)，能夠充分利用熱源下的空間，有效增加換熱面積，并延長(zhǎng)流體在流道內(nèi)的停留時(shí)間進(jìn)行充分換熱，提高換熱效率。

二、本實(shí)用新型的條形傳導(dǎo)柱上的微流道設(shè)計(jì)，使得流體流入液冷板后將均勻分布到微流道中，流體和固體壁面進(jìn)行充分接觸，增加了相應(yīng)的換熱面積；且微流道截面積尺寸較小，即使很小的流量也能產(chǎn)生有效的流速，大大提高了換熱性能。

三、本實(shí)用新型的對(duì)稱設(shè)計(jì)，使得安裝的可靠性大大增強(qiáng)，能夠有效地避免由于安裝工人一時(shí)疏忽造成功率器件的損傷和電網(wǎng)系統(tǒng)的重大事故。

四、本實(shí)用新型能夠通過對(duì)條形傳導(dǎo)柱的長(zhǎng)度、厚度、微流道單/雙側(cè)布置、各條形傳導(dǎo)柱上的微流道的個(gè)數(shù)、進(jìn)入各條形傳導(dǎo)柱區(qū)域的流量進(jìn)行優(yōu)化，在傳熱惡化的區(qū)域盡可能的增加換熱面積或提高流體沖刷速度，在熱流密度較小區(qū)域減少換熱面積或減小流體沖刷速度，從而采用合理的流道布局，提升液冷板表面的均溫性，避免由于較大溫度差導(dǎo)致功率器件的電性能受到影響。

五、本實(shí)用新型采用常用的風(fēng)冷散熱器加工方式——冷鍛技術(shù)來(lái)加工條形傳導(dǎo)柱，不需要額外的機(jī)加工，各部件裝配后進(jìn)行焊接，裝配部件少，組裝工時(shí)短，焊接后可靠性高，產(chǎn)品性能一致性高，有效的控制液冷板的加工成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的爆炸視圖。

圖3是本實(shí)用新型條形傳導(dǎo)柱的第一種形式的主視圖。

圖4是本實(shí)用新型條形傳導(dǎo)柱的第一種形式的俯視圖。

圖5是本實(shí)用新型條形傳導(dǎo)柱的第二種形式的主視圖。

圖6是本實(shí)用新型條形傳導(dǎo)柱的第二種形式的俯視圖。

圖7是本實(shí)用新型微流道的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板做進(jìn)一步地詳細(xì)闡述，以求更為清楚明了地理解其結(jié)構(gòu)類型和使用方式，但不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種冷鍛式三維流道液冷板，該液冷板包括上蓋板1、上部流道板2、總流道板3、下部流道板4和下蓋板5，在液冷板上設(shè)有進(jìn)口6和出口7，所述上蓋板1、上部流道板2、總流道板3、下部流道板4和下蓋板5自上而下焊接為一體，該液冷板為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，在所述上蓋板1的下板面上和下蓋板5的上板面上均設(shè)有傳導(dǎo)柱8，在所述上部流道板2上設(shè)有與設(shè)在上蓋板1的下板面上的傳導(dǎo)柱8相對(duì)應(yīng)的上部流道9，在所述下部流道板4上設(shè)有與設(shè)在下蓋板5的上板面上的傳導(dǎo)柱8相對(duì)應(yīng)的下部流道10，在總流道板3上設(shè)有與上部流道9和下部流道10對(duì)應(yīng)的總流道11。

如圖3和圖4所示，所述傳導(dǎo)柱8包括若干個(gè)條形傳導(dǎo)柱12，在所述條形傳導(dǎo)柱12上設(shè)有微流道13，所述條形傳導(dǎo)柱12包括第一種結(jié)構(gòu)形式，所述微流道13均勻分布在條形傳導(dǎo)柱12的兩側(cè)，所述微流道13為齒狀的凹陷結(jié)構(gòu)，所述微流道13的底部為圓弧狀；如圖5和圖6所示，所述條形傳導(dǎo)柱12還包括第2種結(jié)構(gòu)形式，所述微流道13還均勻分布在條形傳導(dǎo)柱12的其中一側(cè)，所述上蓋板1和條形傳導(dǎo)柱12作為一個(gè)部件通過冷鍛技術(shù)一體成型，所述下蓋板5和條形傳導(dǎo)柱12 作為一個(gè)部件通過冷鍛技術(shù)一體成型，不需要額外的機(jī)加工，各部件裝配后進(jìn)行焊接，裝配部件少，組裝工時(shí)短，焊接后可靠性高，產(chǎn)品性能一致性高，有效的控制液冷板的加工成本。

在固定熱源大小及位置、固定散熱器外形尺寸和冷卻劑進(jìn)口參數(shù)（溫度和流量）的情況下，對(duì)熱源下不同位置條形傳導(dǎo)柱12的長(zhǎng)短分布、薄厚程度和微流道的尺寸進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，每種尺寸的搭配都會(huì)形成相應(yīng)的散熱面積和微流道13內(nèi)不同的沖刷速度，優(yōu)化評(píng)估會(huì)對(duì)以上兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，并利用CFD得到具體的散熱性能。如果有微小偏差，將再次對(duì)條形傳導(dǎo)柱12的尺寸有針對(duì)性的調(diào)整修改，以獲得符合熱性能指標(biāo)的條形傳導(dǎo)柱12參數(shù)組合。

本實(shí)用新型能夠通過對(duì)條形傳導(dǎo)柱12的長(zhǎng)度、厚度、微流道單/雙側(cè)布置、各條形傳導(dǎo)柱12上的微流道13的個(gè)數(shù)以及進(jìn)入各條形傳導(dǎo)柱12區(qū)域的流量進(jìn)行優(yōu)化，在傳熱惡化的區(qū)域盡可能的增加換熱面積或提高流體沖刷速度，在熱流密度較小區(qū)域減少換熱面積或減小流體沖刷速度，從而采用合理的流道布局，提升液冷板表面的均溫性，避免由于較大溫度差導(dǎo)致功率器件的電性能受到影響。

毫無(wú)疑問，本實(shí)用新型一種冷鍛式三維流道液冷板除了上述實(shí)施例中講述的類型和方式以外，還包括其他類似的結(jié)構(gòu)組成方式和固定連接方式?？偠灾緦?shí)用新型還包括其他對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的變換和替代。