一种冷板结构和终端设备的制作方法

本申请涉及液冷技术领域，尤其涉及一种冷板结构和终端设备。

背景技术：

随着信息通信技术(informationcommunicationstechnology，ict)的发展，终端设备(比如数据中心的机柜等)上集成的电子元件越来越多，性能越来越强大，相应地，产生的热量也越来越多。当机柜局部过热时，如果产生的热量不能及时散发出去，将会直接影响元器件的正常使用，还会缩短元器件的使用寿命。因此提高终端设备的散热性能越来越迫切。

液冷散热可以较好地解决终端设备的散热问题，液冷散热时，冷板与热源(比如芯片)直接或者间接接触，通过热交换循环带走热源产生的热量。

液冷系统与发热器件直接接触的散热部件称之为冷板，其内部通过一定的结构设计，流体进入并带走发热器件的热量。

现有技术中，应用较多的冷板结构是铲齿微通道结构。该方法使用的铲齿微通道结构(如图1中的100所示)的加工比较复杂，加工时需要使用特殊的机器加工铲齿微通道，制作工艺和成本都很高。

另一现有技术，如图2所示，在冷板的底板上加工出离散柱状的散热结构201，柱状的散热结构可以是方形、原型、菱形，各柱子可以是顺排或者叉排等。为了提升散热性能，需要加工间隙较小的柱状结构，通常需要电腐蚀或者线切割，流程复杂，工艺成本高。

另一现有技术，如图3所示，在空腔301中，嵌入一种翅片结构302或者其他插入物结构，其中插入物结构与底板进行焊接，最终形成冷板。由于填充的翅片通常由冲压方式形成，其翅片间隙往往只能做到1mm以上，由此形成的冷板热性能不强。

另一现有技术，如图4所示，包括上盖板401、下盖板402、基板403，冷板的底板具有翅片结构，上盖板401上设置有翅片，通过上下互锁形成更细流道的冷板。通常该冷板需要进行焊接，即上盖板的翅片与底板焊接，如此一来上盖板的翅片需要具有一定的宽度，互锁后形成的冷板流道不够细，散热性能不强。

因此，如何提供一种制造工艺简单降温性功能较好的冷板是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种冷板结构和终端设备，具有较好的降温性能，而且制造工艺简单成本低。

第一方面，本申请实施例提供了一种冷板结构，包括底板和扰流板；其中，所述底板上设置有多个翅片；所述扰流板上设置有扰流结构，所述扰流结构设置在所述翅片形成的流道内，所述扰流结构与所述底板及所述翅片不同时接触。可以理解的，扰流结构与底板和翅片不同时接触，是为了保证液体可以在翅片形成的流道内流动，因此扰流结构与底板和翅片可以完全不接触，也可以部分接触，只要留有缝隙即可。

本申请实施例提供的冷板结构，在底板上设置了多个翅片，翅片的厚度和间距可以做的比较大，适用于锻造、铸造、挤压成型等低成本工艺，扰流板上设置的扰流结构设置在翅片形成的流道内，并且与底板和翅片不接触。由于扰流结构的存在，当水流在翅片形成的流道内流动时，会受到扰流结构的阻挡，并且从扰流结构与翅片的两侧以及底板之间的缝隙流过，这样可以获得较大的局部流速，充分扰动流体，获得较大的温度梯度，增强换热能力，从而具有较好的降温性能。

在一些可能的实施方式中，冷板结构还包括盖板，所述盖板与所述扰流板是独立结构，所述盖板位于所述扰流板的上面。

在一些可能的实施方式中，冷板结构还包括盖板，所述盖板与所述扰流板为一体结构。

在一些可能的实施方式中，所述翅片平行并且垂直设置在所述底板上，在所述底板上形成平直的翅片通道。

在一些可能的实施方式中，所述翅片的间距为0.1毫米至3毫米。举例来说，在一些实施例中翅片的间距可以为0.1毫米、0.3毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.75毫米、0.88毫米、0.92毫米、1毫米、1.6毫米、2.5毫米或者3毫米等。

在一些可能的实施方式中，在所述盖板与所述扰流板是独立的结构时，所述扰流板包括冲压成型的多个朝下的突起结构，所述突起结构与所述底板及相邻的翅片不接触存在缝隙。

在一些可能的实施方式中，所述缝隙小于0.5毫米。举例来说，在一些实施例中，缝隙可以为0.1毫米、0.11毫米、0.15毫米、0.18毫米、0.2毫米、0.35毫米、0.46毫米或者0.5毫米等。

在一些可能的实施方式中，所述突起结构与冷却液的流动方向在45度至135度。举例来说，在一些实施例中突起结构与冷却液的流动方向的角度为45度、50度、62度、73度、81度、100度、112度、127度或者135度等。

在一些可能的实施方式中，所述突起结构离散分布式地设置在所述扰流板上，用于扰动液体流动。

第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括第一方面或者第一方面任一可能的实施方式所述的冷板结构。

本申请实施例提供的终端设备包括冷板结构，冷板结构的底板上设置了多个翅片，翅片的厚度和间距可以做的比较大，适用于锻造、铸造、挤压成型等低成本工艺，扰流板上设置的扰流结构设置在翅片形成的流道内，并且与底板和翅片不接触。由于扰流结构的存在，当水流在翅片形成的流道内流动时，会受到扰流结构的阻挡，并且从扰流结构与翅片的两侧以及底板之间的缝隙流过，这样可以获得较大的局部流速，充分扰动流体，获得较大的温度梯度，增强换热能力，从而具有较好的降温性能。

附图说明

图1为现有技术中一种冷板结构的结构示意图。

图2为现有技术中另一种冷板结构的结构示意图。

图3为现有技术中另一种冷板结构的结构示意图。

图4为现有技术中另一种冷板结构的结构示意图。

图5a为本申请的一个实施例中冷板的结构示意图。

图5b为本申请的一个实施例中底板的结构示意图。

图6为本申请的一个实施例中扰流板的结构示意图。

图7为本申请的一个实施例中冷板结构截面示意图。

图8为本申请的一个实施例中冷板结构截面示意图。

图9位本申请一个实施例提供的热交换示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供的冷板如图图5a所示，可以应用在机柜等终端设备上。在该实施例中冷板由底板503、扰流板508和盖板502组成。如图6所示，底板503上设置有多个翅片504；在一些实施例中，多个翅片504彼此平行并且垂直设置在底板503上，在底板上形成平直的翅片通道。如图5a所示，扰流板508上设置有扰流结构509，扰流结构设置在翅片形成的流道内，扰流结构与所述底板及所述翅片不同时接触，盖板502利用螺钉和定位孔506与安装基板505固定。扰流结构与底板和翅片不同时接触，是为了保证液体可以在翅片形成的流道内流动，因此扰流结构与底板和翅片可以完全不接触，也可以部分接触，只要留有缝隙即可。

需要说明的是，如图6所示，底板503上设置的翅片504可以是普通平直翅片结构，其翅片厚度、翅片间距可以做的较大，适用于锻造、铸造、挤拉成型等低成本工艺。盖板与扰流板可以是独立结构也可以是一体结构。当盖板与扰流板是独立结构时，盖板位于扰流板的上面。

如图5b所示，扰流板508包括冲压成型的多个朝下的突起结构602，突起结构602与底板及相邻的翅片不接触存在缝隙。突起结构602离散分布式地设置在扰流板508上，用于扰动液体流动。

需要说明的是，扰流板可以是具有一定形状的钣金冲压件，产生若干向下突出的结构。扰流板与底板配合后，形成流道，每个通道内的左侧、右侧、下侧均有一定的间隙。

如图7所示，底板503与多个翅片504形成多个流道，翅片的间距可以是0.1毫米至3毫米，举例来说，在一些实施例中翅片的间距可以为0.1毫米、0.3毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.75毫米、0.88毫米、0.92毫米、1毫米、1.6毫米、2.5毫米或者3毫米等。

如图7所示，扰流板可以包括冲压成型的多个朝下的突起结构602，突起结构602与底板及相邻的翅片不接触存在缝隙704。缝隙可以为小于0.5毫米。举例来说，在一些实施例中缝隙可以为0.1毫米、0.11毫米、0.15毫米、0.18毫米、0.2毫米、0.35毫米、0.46毫米或者0.5毫米等。

突起结构602与冷却液的流动方向可以是45度至135度。举例来说，在一些实施例中突起结构与冷却液的流动方向的角度为45度、50度、62度、73度、81度、100度、112度、127度或者135度等。

举例来说，在一些可能的实施例中，由挤拉成型工艺做出的翅片厚度1.5毫米，翅片间距3毫米，翅片高度4毫米的平直通道结构；由0.5毫米厚的金属钣金冲压成具有若干离散，朝下有一定倾角的肋片，如图6所示。如图8所示，扰流板的突起结构宽度b为2.6毫米，高度为3.8毫米，与通道形成的三面间隙均为0.2毫米，倾斜角a为45°，节距p为9.5毫米。

冷板在实际使用时，参见图5a所示，可以包括接头501，冷板上盖板502、底板503、翅片504、带螺钉507的安装基板505。接头501具有进口和出口，分别于管路相连，水从其中一个接头进入冷板，流入翅片504形成的通道，在各个通道内，由于扰流结构509的存在，水流只能从翅片504的两侧及底部经过，此时可以获得局部较大流速，从而充分扰动流体，获得更大的温度梯度，具有较强的换热能力。

在实际使用时，冷板的底部可以涂硅脂与发热器件(比如cpu)接触，通过安装基板505上面的螺钉507与单板锁紧，保证对芯片一定的压力，从而使得硅脂能够充分填充界面间隙，保证良好接触。cpu产生的热量，通过硅脂接触冷板，从而导热传递至冷板的安装基板505，然后是翅片504，再由进入的具有一定温度的水(比如45℃的水)，在一定的流速下冲击翅片504，与翅片504形成一定的换热，热量由翅片504传递给水，导致水的温度增加，例如60℃，再由冷板出口流出，如此控制cpu的壳温低于80℃。

在本申请一些可能的实施方式中，热交换的结构及流程参见图9。液冷系统主要由以下部分组成：发热芯片cpu900、硅脂901、冷板902、冷板入口管路904、冷板出口管路903、换热器905、换热器905一次侧的冷水进口管路906、换热器905一次侧的冷水出口管路907和循环泵908。冷板内的水流动是由系统中的循环泵908提供动力，冷板出口的高温水，例如60℃进入换热器905，与换热器905一次侧的冷水进行换热。换热器905一次侧通常连接冷却塔，此时的出水温度最高不超过35℃，来自冷板出口管路903的高温水60℃与来自冷却塔流经换热器905一次侧的冷水进口管路906的冷水35℃，在板式换热器内部的板片中进行换热，将60℃的高温水冷却到了45℃，再由循环泵908经过冷板进口管路904进入冷板，进行下一个换热循环。

本申请实施例还提供了包括前面任一实施例所述的冷板结构的终端设备。冷板结构参见前面的描述。这里不再以赘述。

应理解本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。