一种高功率芯片远程相变换热装置制造方法及图纸

技术编号:40384305 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:19
本技术公开了一种高功率芯片远程相变换热装置,涉及环境保护技术领域,主要目的在于解决设备内部风冷散热空间不足,液冷散热冗余设计的问题。主要采用的技术方案为:蒸发器,其包括基板、与所述基板焊接到一起形成封闭腔体的盖板、设置在所述基板上并位于所述封闭腔体内的用于与所述高功率芯片贴合固定的模组固定孔位和设置在所述盖板内壁上的蒸发器內微齿,所述封闭腔体内充有相变工质;冷凝器,其包括冷凝器上封头、与所述冷凝器上封头连通的若干个并列布置的散热扁管、与所述若干个散热扁管连通的冷凝器下封头和设置在相邻的两个散热扁管之间的翅片,所述冷凝器上封头通过气管与所述盖板连接,所述冷凝器下封头通过回液管与所述盖板连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环境保护,特别是涉及一种高功率芯片远程相变换热装置


技术介绍

1、现阶段人们对于信息的实时化、同步化要求越来越高,相应的芯片计算能力就要随之提高,由此带来的大功率器件的散热问题也就成了亟待解决的难题。为了降低运行成本,室外高海拔应用一般都采用自然对流散热,但是自然对流翅片效率低,散热性能差,虽然产品尺寸较大,但是通过增大尺寸之后改良后的性能却不能与之成正比。

2、随着社会工业化的大规模发展和扩张,各行业的设备集成度越来越大,功能越来越多,随之而来的功率器件的应用也如雨后春笋般成指数增长,伴随能源消耗的就是热损失,如果不能找到合理有效的方法处理这一部分热量,将造成电器元件的寿命大打折扣,甚至不能正常工作,从而影响到整个设备运行,目前大数据,云计算,物联网,ai等信息技术进步和信息社会快速发展,网络数据通信量也急速增长。随着数据呈几何倍率增长,作为载体的数据中心,将更猛烈的发展。而传统的散热方案自然对流和强制风冷已经远远不能满足大功耗器件的需求,针对大功率密度的应用场合,比如激光、服务器、光伏能源、医疗设备、军工设备中,由于对温度的苛刻要求,很多芯片区域是没有散热面积的,即使有散热面积,也不足以解决当下的散热问题,故水冷方案迅速崛起,但是水冷方案会牵扯到系统设备内有冷却工质存在,后期的泄露维护安全等问题都是值得考量的。

3、现有的散热技术发展十分迅速,液冷效率比风冷高,但是若采用液冷技术冷却芯片,则需要设计整套液冷系统与之配合,其中的动部件泵等增加系统噪音,需要额外的维护和检修,使得整体设备结构因为普通的散热问题变得更加复杂,成本更高。

4、风冷方案不需要液体,因此是最安全可靠的散热方案,目前市场上用来解决热扩散问题的方式,使用热管埋管的方式较多,将热管或者均温板埋入到机箱(散热器)中去,但是由于热管及均温板有以下缺点,对于实际应用仍然有诸多限制:(1)热管或者均温板的导热效率相对较高,受传热极限限制,高功率芯片传热需要配备多根热管;但是由于其尺寸及形状的限制,设计不灵活,无法完成高热量的远距离传输;(2)热管或均温板埋入压铸件需要挖槽,槽型配合不好导致内部产生空气热阻,降低导热性能;(3)热管或者均温板与风冷散热器的结合,受加工工艺限制,环氧树脂焊接强度不足,钎焊温度过高会烧毁热管,同时满足强度和温度的锡焊需要对焊件进行镀镍,增加成本;(4)热管或者均温板由于是铜材质,和铝材质基板等材料不同,异种金属的结合在冷热冲击工况下,因为金属热膨胀系数不同容易产生界面剥离和变形。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术提供一种高功率芯片远程相变换热装置,主要目的在于解决设备内部风冷散热空间不足,液冷散热冗余设计的问题以及解决热管或其他均温产品无法灵活远距离传输高功率热量的问题。

2、为达到上述目的,本技术主要提供如下技术方案:

3、本技术的实施例提供一种高功率芯片远程相变换热装置。其包括:

4、蒸发器,其包括基板、与所述基板焊接到一起形成封闭腔体的盖板、设置在所述基板上并位于所述封闭腔体内的用于与所述高功率芯片贴合固定的模组固定孔位和设置在所述盖板内壁上的蒸发器內微齿,所述封闭腔体内充有相变工质;

5、冷凝器,其包括冷凝器上封头、与所述冷凝器上封头连通的若干个并列布置的散热扁管、与所述若干个散热扁管连通的冷凝器下封头和设置在相邻的两个散热扁管之间的翅片,所述冷凝器上封头通过气管与所述盖板连接,所述冷凝器下封头通过回液管与所述盖板连接。

6、如前所述的,所述盖板上设置有气管固定口,所述气管的一端与所述气管固定口连接,另一端与所述冷凝器上封头连接;

7、所述盖板上设置有回液管固定口,所述回液管的一端与所述回液管固定口连接,另一端与所述冷凝器下封头连接。

8、如前所述的,所述回液管的管径小于所述气管的管径。

9、如前所述的,所述蒸发器內微齿采用铲齿工艺。

10、如前所述的,所述蒸发器、所述冷凝器、所述气管和所述回液管均采用铝或者铜材质制成。

11、如前所述的,所述相变工质可以采用r134a或者r1233zd或者r245fa。

12、如前所述的,所述散热扁管采用内肋齿散热扁管或者采用强化换热扁管。

13、如前所述的,所述翅片采用开窗翅片或者折叠翅片或者冲压翅片或者波纹翅片。

14、如前所述的,所述翅片表面涂有防腐涂层或者涂有亲水涂层或者涂有疏水涂层。

15、如前所述的,所述蒸发器內微齿和所述盖板之间留有1.5mm-2mm之间的缝隙。

16、借由上述技术方案,本技术的一种高功率芯片远程相变换热装置至少具有下列优点:

17、本技术的一种高功率芯片远程相变换热装置通过设置蒸发器和冷凝器,并在蒸发器内充有相变工质,采用相变技术将热量迁移出,再利用冷凝器类似空调的联通管路设计,将热量远程传递到设备外部可利用空间中,既解决了芯片本身的散热和热性能问题,也不需对原有系统结构做较大变动。

18、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于:其包括:

2.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于:其包括:

2.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的高功率芯片远程相变换热装置,其特征在于,

【专利技术属性】
技术研发人员:梁太阳胡从星毛耀伟孙东海马先松孙振华
申请(专利权)人:苏州吴中综合能源有限公司
类型:新型
国别省市:

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