一種應用3d打印技術的新型水冷板結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水冷散熱技術，尤其涉及一種應用3D打印技術的新型水冷板結構。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發展，電子設備的尺寸越來越小、組裝密度越來越高，整體耗散功率急劇增大，引起電子設備高熱流的散熱問題日益突出。當電子設備不具有很好的散熱性能時，對整個裝備的性能和壽命會產生重大影響。目前大多采用冷板對高密度電子設備進行散熱。
[0003]水冷板是常見的一種的熱交換器，具有重量輕、體積小、散熱量大等特點，其內部流道以及散熱翅片的設計是影響散熱效果的主要因素。目前常見的水冷板加工是采用銑削加工出散熱翅片然后一體化焊接成型，存在著翅片高度受限以及翅片間隙過大(一般不小于3_)等問題，散熱效率不高，難以達到散熱要求，且需要大面積密封，有漏水的隱患。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供了一種散熱效率高且不存在漏水隱患的應用3D打印技術的新型水冷板結構。
[0005]本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的:一種應用3D打印技術的新型水冷板結構，包括冷板基體和左右對稱的進水口和出水口，所述進水口和出水口分別位于冷板基體的左右側下方，所述冷板基體內部通道包括若干條梯形主水道以及圓孔微通道，進水口連通冷板基體進水側的梯形主水道，出水口連通冷板基體出水側的梯形主水道，冷板基體內部除了進水側和出水側的梯形主水道為單獨一個設置外，其余的梯形主水道都是成對設置。成對設置的梯形主水道之間在寬底邊處設置有連通口，而梯形主水道之間除了連通口以外的部分則設有間隙，所述冷板基體的內部通道除了梯形主水道外均是圓孔微通道，梯形主水道之間通過所述圓孔微通道連通。
[0006]作為優化的技術方案，所述梯形主水道之間平行設置，且梯形主水道設置的方向與進水及出水的方向一致。
[0007]作為優化的技術方案，在成對設置的梯形主水道之間的連通口處設置有分流片。
[0008]作為優化的技術方案，所述分流片包括至少一片。
[0009]作為優化的技術方案，所述分流片包括若干片，若干片分流片在垂直與水流的方向平行設置。
[0010]作為優化的技術方案，分流片的底端兩側呈向外延伸的圓弧形。
[0011]作為優化的技術方案，所述圓孔微通道為至少一層。
[0012]作為優化的技術方案，所述梯形主水道的上下底邊均設置成圓角。
[0013]作為優化的技術方案，所述水冷板結構采用3D打印技術一體成型。
[0014]作為一個具體的技術方案，所述梯形主水道上底邊為1.5mm，下底邊為5.5mm，高為61.5mm，相鄰水道間距1.5mm，上底邊圓角半徑為0.75mm，下底邊圓角半徑為2.75mm ;所述多層圓孔微通道每個通孔直徑為1mm，沿冷板基體厚度方向孔間距1.6mm，沿高度方向孔間距1.5mm ;所述分流片厚度為0.5mm,圓弧形的圓角半徑為1_。
[0015]本發明相比現有技術具有以下優點:通過采用3D打印技術一體成型制作出的新型水冷板結構，不存在漏水的隱患，采用梯形主水道使得水更為均勻地在多個圓孔微通道內流通，通過多層圓孔微通道增大散熱面積，吸熱更為充分，減少水流通阻力，分流片同時起到增大換熱面積和增強擾流的作用，并且使水可流過的截面積減小，起到增加流速的作用，有利于提高水與壁面的換熱系數，從而提高水冷板的散熱效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明水冷板結構主視圖；
[0017]圖2為本發明水冷板結構仰視圖；
[0018]圖3為圖1中A-A剖視圖；
[0019]圖4為圖2中B-B剖視圖；
[0020]圖5為圖2中B-B反向剖視圖；
[0021]圖6為對應圖4方向的立體剖視圖；
[0022]圖7為對應圖5方向的立體剖視圖；
[0023]圖8為圖1中C-C剖視圖；
[0024]圖9為圖8中I部放大示意圖；
[0025]圖10為分流片的設置示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0027]如圖1至圖7所示，本發明一種應用3D打印技術的新型水冷板結構，包括冷板基體I和左右對稱的進水口 2和出水口 3。
[0028]所述冷板基體I內部通道包括若干條梯形主水道12、圓孔微通道14。
[0029]所述進水口 2和出水口 3分別位于冷板基體I的左右側下方，進水口 2連通冷板基體I進水側的梯形主水道12，出水口 3連通冷板基體I出水側的梯形主水道12。
[0030]冷板基體I內部除了進水側和出水側的梯形主水道12為單獨一個設置外，其余的梯形主水道12都是成對設置。成對設置的梯形主水道12之間在寬底邊處設置有連通口122，而梯形主水道12之間除了連通口 122以外的部分則設有間隙124，連通口 122的設置是使水能夠從一個梯形主水道12流入下一個梯形主水道12，間隙122的設置是為了增大散熱面積。梯形主水道12之間平行設置，且梯形主水道12設置的方向與進水及出水的方向一致。
[0031]所述冷板基體I的內部通道除了梯形主水道12外均是圓孔微通道14，梯形主水道12之間通過所述圓孔微通道14連通，通過進水口 2進入的冷水由于壓力進入進水側的梯形主水道12，然后通過圓孔微通道14流入下一個相鄰的成對設置的梯形主水道12。成對設置的梯形主水道12之間的水通過連通口 122連通，按照這個流向，最終水從出水口 3出來，變成熱水，從而起到給零部件散熱的作用。
[0032]由于整個水的流道比較長，水流越往后沖力越小，導致水流變緩，散熱效果變差，基于這一考慮，本申請人設計了一個優化的技術方案，在成對設置的梯形主水道12之間的連通口 122處設置有分流片126，分流片126順著水流的方向設置。請同時參閱圖8至圖10所示，所述分流片126包括至少一片，本實施例中設置有2片分流片126，2片分流片126在垂直與水流的方向平行設置，且分流片126的底端兩側呈向外延伸的弧形。分流片126的設置起到增大散熱面和增強擾流的作用，可以使水流過的截面積減小，起到增加流速的作用，提高水冷板的散熱效率。
[0033]梯形主水道的尺寸依據水冷板的大小設置，所述圓孔微通道14為至少一層，最多的層數由水冷板的厚度決定，本實施例中設置有四層圓孔微通道14。多層圓孔微通道14可有效增大散熱面積并減小水流通阻力。
[0034]為了使水能夠順暢的流動，所述梯形主水道12的上下底邊均設置成圓角。
[0035]所述水冷板結構采用3D打印技術一體成型。
[0036]作為一個具體的例子，所述梯形主水道上底邊為1.5mm，下底邊為5.5mm，高為61.5mm，相鄰水道間距1.5mm，上底邊圓角半徑為0.75mm，下底邊圓角半徑為2.75mm。所述多層圓孔微通道每個通孔直徑為1_，沿冷板基體厚度方向孔間距1.6_，沿高度方向孔間距1.5mm。所述分流片厚度為0.5mm，圓角半徑為1mm。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種應用3D打印技術的新型水冷板結構，包括冷板基體和左右對稱的進水口和出水口，所述進水口和出水口分別位于冷板基體的左右側下方，其特征在于:所述冷板基體內部通道包括若干條梯形主水道以及圓孔微通道，進水口連通冷板基體進水側的梯形主水道，出水口連通冷板基體出水側的梯形主水道，冷板基體內部除了進水側和出水側的梯形主水道為單獨一個設置外，其余的梯形主水道都是成對設置。成對設置的梯形主水道之間在寬底邊處設置有連通口，而梯形主水道之間除了連通口以外的部分則設有間隙，所述冷板基體的內部通道除了梯形主水道外均是圓孔微通道，梯形主水道之間通過所述圓孔微通道連通。
2.如權利要求1所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述梯形主水道之間平行設置，且梯形主水道設置的方向與進水及出水的方向一致。
3.如權利要求1所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:在成對設置的梯形主水道之間的連通口處設置有分流片。
4.如權利要求3所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述分流片包括至少一片。
5.如權利要求3所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述分流片包括若干片，若干片分流片在垂直與水流的方向平行設置。
6.如權利要求3至5任一項所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:分流片的底端兩側呈向外延伸的圓弧形。
7.如權利要求1所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述圓孔微通道為至少一層。
8.如權利要求1所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述梯形主水道的上下底邊均設置成圓角。
9.如權利要求1所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述水冷板結構采用3D打印技術一體成型。
10.如權利要求8所述的應用3D打印技術的新型水冷板結構，其特征在于:所述梯形主水道上底邊為1.5mm，下底邊為5.5mm，高為61.5mm，相鄰水道間距1.5mm，上底邊圓角半徑為0.75mm，下底邊圓角半徑為2.75mm ;所述多層圓孔微通道每個通孔直徑為1mm，沿冷板基體厚度方向孔間距1.6mm，沿高度方向孔間距1.5mm ;所述分流片厚度為0.5mm，圓弧形的圓角半徑為1mm。
【專利摘要】一種應用3D打印技術的新型水冷板結構，冷板基體內部通道包括若干條梯形主水道及圓孔微通道,進水口連通冷板基體進水側的梯形主水道,出水口連通冷板基體出水側的梯形主水道，冷板基體內除了進出水側的梯形主水道為單獨一個設置外，其余的梯形主水道都是成對設置。成對設置的梯形主水道之間在寬底邊處設置有連通口，而梯形主水道之間除了連通口以外的部分則設有間隙，梯形主水道之間通過圓孔微通道連通。本發明相比現有技術具有以下優點：不存在漏水的隱患，采用梯形主水道使得水更為均勻地在多個圓孔微通道內流通，通過多層圓孔微通道增大散熱面積，吸熱更為充分，減少水流通阻力，提高了水冷板的散熱效率。
【IPC分類】H05K7-20
【公開號】CN104768356
【申請號】CN201510205124
【發明人】胡祥濤, 張祥祥, 陳興玉, 程五四
【申請人】中國電子科技集團公司第三十八研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月27日