一种应用3d打印技术的新型水冷板结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水冷散热技术，尤其涉及一种应用3D打印技术的新型水冷板结构。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的发展，电子设备的尺寸越来越小、组装密度越来越高，整体耗散功率急剧增大，引起电子设备高热流的散热问题日益突出。当电子设备不具有很好的散热性能时，对整个装备的性能和寿命会产生重大影响。目前大多采用冷板对高密度电子设备进行散热。
[0003]水冷板是常见的一种的热交换器，具有重量轻、体积小、散热量大等特点，其内部流道以及散热翅片的设计是影响散热效果的主要因素。目前常见的水冷板加工是采用铣削加工出散热翅片然后一体化焊接成型，存在着翅片高度受限以及翅片间隙过大(一般不小于3_)等问题，散热效率不高，难以达到散热要求，且需要大面积密封，有漏水的隐患。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供了一种散热效率高且不存在漏水隐患的应用3D打印技术的新型水冷板结构。
[0005]本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:一种应用3D打印技术的新型水冷板结构，包括冷板基体和左右对称的进水口和出水口，所述进水口和出水口分别位于冷板基体的左右侧下方，所述冷板基体内部通道包括若干条梯形主水道以及圆孔微通道，进水口连通冷板基体进水侧的梯形主水道，出水口连通冷板基体出水侧的梯形主水道，冷板基体内部除了进水侧和出水侧的梯形主水道为单独一个设置外，其余的梯形主水道都是成对设置。成对设置的梯形主水道之间在宽底边处设置有连通口，而梯形主水道之间除了连通口以外的部分则设有间隙，所述冷板基体的内部通道除了梯形主水道外均是圆孔微通道，梯形主水道之间通过所述圆孔微通道连通。
[0006]作为优化的技术方案，所述梯形主水道之间平行设置，且梯形主水道设置的方向与进水及出水的方向一致。
[0007]作为优化的技术方案，在成对设置的梯形主水道之间的连通口处设置有分流片。
[0008]作为优化的技术方案，所述分流片包括至少一片。
[0009]作为优化的技术方案，所述分流片包括若干片，若干片分流片在垂直与水流的方向平行设置。
[0010]作为优化的技术方案，分流片的底端两侧呈向外延伸的圆弧形。
[0011]作为优化的技术方案，所述圆孔微通道为至少一层。
[0012]作为优化的技术方案，所述梯形主水道的上下底边均设置成圆角。
[0013]作为优化的技术方案，所述水冷板结构采用3D打印技术一体成型。
[0014]作为一个具体的技术方案，所述梯形主水道上底边为1.5mm，下底边为5.5mm，高为61.5mm，相邻水道间距1.5mm，上底边圆角半径为0.75mm，下底边圆角半径为2.75mm ;所述多层圆孔微通道每个通孔直径为1mm，沿冷板基体厚度方向孔间距1.6mm，沿高度方向孔间距1.5mm ;所述分流片厚度为0.5mm,圆弧形的圆角半径为1_。
[0015]本发明相比现有技术具有以下优点:通过采用3D打印技术一体成型制作出的新型水冷板结构，不存在漏水的隐患，采用梯形主水道使得水更为均匀地在多个圆孔微通道内流通，通过多层圆孔微通道增大散热面积，吸热更为充分，减少水流通阻力，分流片同时起到增大换热面积和增强扰流的作用，并且使水可流过的截面积减小，起到增加流速的作用，有利于提高水与壁面的换热系数，从而提高水冷板的散热效率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明水冷板结构主视图；
[0017]图2为本发明水冷板结构仰视图；
[0018]图3为图1中A-A剖视图；
[0019]图4为图2中B-B剖视图；
[0020]图5为图2中B-B反向剖视图；
[0021]图6为对应图4方向的立体剖视图；
[0022]图7为对应图5方向的立体剖视图；
[0023]图8为图1中C-C剖视图；
[0024]图9为图8中I部放大示意图；
[0025]图10为分流片的设置示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]如图1至图7所示，本发明一种应用3D打印技术的新型水冷板结构，包括冷板基体I和左右对称的进水口 2和出水口 3。
[0028]所述冷板基体I内部通道包括若干条梯形主水道12、圆孔微通道14。
[0029]所述进水口 2和出水口 3分别位于冷板基体I的左右侧下方，进水口 2连通冷板基体I进水侧的梯形主水道12，出水口 3连通冷板基体I出水侧的梯形主水道12。
[0030]冷板基体I内部除了进水侧和出水侧的梯形主水道12为单独一个设置外，其余的梯形主水道12都是成对设置。成对设置的梯形主水道12之间在宽底边处设置有连通口122，而梯形主水道12之间除了连通口 122以外的部分则设有间隙124，连通口 122的设置是使水能够从一个梯形主水道12流入下一个梯形主水道12，间隙122的设置是为了增大散热面积。梯形主水道12之间平行设置，且梯形主水道12设置的方向与进水及出水的方向一致。
[0031]所述冷板基体I的内部通道除了梯形主水道12外均是圆孔微通道14，梯形主水道12之间通过所述圆孔微通道14连通，通过进水口 2进入的冷水由于压力进入进水侧的梯形主水道12，然后通过圆孔微通道14流入下一个相邻的成对设置的梯形主水道12。成对设置的梯形主水道12之间的水通过连通口 122连通，按照这个流向，最终水从出水口 3出来，变成热水，从而起到给零部件散热的作用。
[0032]由于整个水的流道比较长，水流越往后冲力越小，导致水流变缓，散热效果变差，基于这一考虑，本申请人设计了一个优化的技术方案，在成对设置的梯形主水道12之间的连通口 122处设置有分流片126，分流片126顺着水流的方向设置。请同时参阅图8至图10所示，所述分流片126包括至少一片，本实施例中设置有2片分流片126，2片分流片126在垂直与水流的方向平行设置，且分流片126的底端两侧呈向外延伸的弧形。分流片126的设置起到增大散热面和增强扰流的作用，可以使水流过的截面积减小，起到增加流速的作用，提高水冷板的散热效率。
[0033]梯形主水道的尺寸依据水冷板的大小设置，所述圆孔微通道14为至少一层，最多的层数由水冷板的厚度决定，本实施例中设置有四层圆孔微通道14。多层圆孔微通道14可有效增大散热面积并减小水流通阻力。
[0034]为了使水能够顺畅的流动，所述梯形主水道12的上下底边均设置成圆角。
[0035]所述水冷板结构采用3D打印技术一体成型。
[0036]作为一个具体的例子，所述梯形主水道上底边为1.5mm，下底边为5.5mm，高为61.5mm，相邻水道间距1.5mm，上底边圆角半径为0.75mm，下底边圆角半径为2.75mm。所述多层圆孔微通道每个通孔直径为1_，沿冷板基体厚度方向孔间距1.6_，沿高度方向孔间距1.5mm。所述分流片厚度为0.5mm，圆角半径为1mm。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用3D打印技术的新型水冷板结构，包括冷板基体和左右对称的进水口和出水口，所述进水口和出水口分别位于冷板基体的左右侧下方，其特征在于:所述冷板基体内部通道包括若干条梯形主水道以及圆孔微通道，进水口连通冷板基体进水侧的梯形主水道，出水口连通冷板基体出水侧的梯形主水道，冷板基体内部除了进水侧和出水侧的梯形主水道为单独一个设置外，其余的梯形主水道都是成对设置。成对设置的梯形主水道之间在宽底边处设置有连通口，而梯形主水道之间除了连通口以外的部分则设有间隙，所述冷板基体的内部通道除了梯形主水道外均是圆孔微通道，梯形主水道之间通过所述圆孔微通道连通。
2.如权利要求1所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述梯形主水道之间平行设置，且梯形主水道设置的方向与进水及出水的方向一致。
3.如权利要求1所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:在成对设置的梯形主水道之间的连通口处设置有分流片。
4.如权利要求3所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述分流片包括至少一片。
5.如权利要求3所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述分流片包括若干片，若干片分流片在垂直与水流的方向平行设置。
6.如权利要求3至5任一项所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:分流片的底端两侧呈向外延伸的圆弧形。
7.如权利要求1所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述圆孔微通道为至少一层。
8.如权利要求1所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述梯形主水道的上下底边均设置成圆角。
9.如权利要求1所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述水冷板结构采用3D打印技术一体成型。
10.如权利要求8所述的应用3D打印技术的新型水冷板结构，其特征在于:所述梯形主水道上底边为1.5mm，下底边为5.5mm，高为61.5mm，相邻水道间距1.5mm，上底边圆角半径为0.75mm，下底边圆角半径为2.75mm ;所述多层圆孔微通道每个通孔直径为1mm，沿冷板基体厚度方向孔间距1.6mm，沿高度方向孔间距1.5mm ;所述分流片厚度为0.5mm，圆弧形的圆角半径为1mm。
【专利摘要】一种应用3D打印技术的新型水冷板结构，冷板基体内部通道包括若干条梯形主水道及圆孔微通道,进水口连通冷板基体进水侧的梯形主水道,出水口连通冷板基体出水侧的梯形主水道，冷板基体内除了进出水侧的梯形主水道为单独一个设置外，其余的梯形主水道都是成对设置。成对设置的梯形主水道之间在宽底边处设置有连通口，而梯形主水道之间除了连通口以外的部分则设有间隙，梯形主水道之间通过圆孔微通道连通。本发明相比现有技术具有以下优点：不存在漏水的隐患，采用梯形主水道使得水更为均匀地在多个圆孔微通道内流通，通过多层圆孔微通道增大散热面积，吸热更为充分，减少水流通阻力，提高了水冷板的散热效率。
【IPC分类】H05K7-20
【公开号】CN104768356
【申请号】CN201510205124
【发明人】胡祥涛, 张祥祥, 陈兴玉, 程五四
【申请人】中国电子科技集团公司第三十八研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月27日