一种液冷结构及电子设备

本申请涉及液冷结构散热，特别涉及一种液冷结构及电子设备。

背景技术：

1、相关技术中，随着芯片制成能力的提高，电子设备的整体性能不断上升。而电子设备整体性能的提升，通常也意味着功率的增加，内部pcba板上的热流密度进一步提高。pcba板上的电子元器件工作时将会产生更多的热量，假如不能及时地对电子元器件进行散热，将会导致电子元器件的功能下降甚至失效。

2、目前常见的散热方式包括自然散热方式、风冷散热方式和液冷散热方式。其中，自然散热的散热性能有限，只能用于小功耗散热，风冷散热适用于中低功耗散热，而液冷散热是目前最适合高功耗散热的散热方式。液冷散热方式又分为直接液冷和间接液冷。直接液冷散热系统复杂，建设成本高，目前主流液冷散热都是间接液冷散热方式。在液冷散热方案设计中，冷板的性能影响着整体的散热性能，而流道的设计在很大程度上直接影响着冷板的散热性能。传统的液冷结构流道设计主要以平行流道、蛇型流道、树型流道、蜂窝流道等流道形状为主，这类流道要么加工简单、流动阻力小但散热性能差，要么散热性能好但流动阻力大，动力泵成本增加。

3、专利cn114824568a公开了一种用于锂离子电池组的仿生流道结构液冷结构，该仿生流道采用仿生拓扑优化的方法计算而来，具有较低的压降和不俗的散热性能，但该流道结构只能匹配某一尺寸下确定进出口的液冷结构，也就是当液冷结构的尺寸改变或者进出口位置变化时，该拓扑流道需要重新设计，流程麻烦，设计时间成本大。专利cn114784421a公开了一种用于冷却电池模组的液冷结构，其流道为两个独立的回字型流道，设计简单，且回字型盘绕的流道大大增强了散热性能，但过长的流动路径极大地增加了流动阻力，进出口两端压降增大，极大地增加了动力泵的损耗。

4、因此，很有必要开发一种设计简单、应用广泛的液冷结构，在具备高散热性能的同时，又能兼顾流动性能，以减少进出口压降。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种液冷结构及电子设备，能够有效减少冷却液在流动过程中受到的阻力，从而降低液冷结构进出口的压降，以增强流动性能；同时，还能够有效保证散热性能。

2、本申请的第一方面实施例的液冷结构，包括液冷板，所述液冷板具有流道结构，所述流道结构的平面轮廓由b-dna双螺旋结构经平面化并放大得到，其中，所述流道结构包括两条相互交错且反向平行的主流道，两条所述主流道之间设置有若干条次级流道，每条所述次级流道的一端与其中一条所述主流道连通，另一端与另一所述主流道连通。

3、进一步地，每条所述次级流道的延伸方向与所述流道结构的整体延伸方向垂直。

4、进一步地，其中一条所述主流道与另一条所述主流道交汇处的倒角为3°～5°。

5、进一步地，所述主流道的宽度为3～4mm。

6、进一步地，所述次级流道的宽度为3～4mm。

7、进一步地，所述液冷板具有相对设置的第一传热面和第二传热面，所述第一传热面和/或所述第二传热面与所述主流道的最小距离为2-3mm。

8、进一步地，所述液冷板的材料为铝3003。

9、进一步地，所述流道结构的数量为多条，多条所述流道结构沿垂直于所述流道结构的延伸方向间隔设置。

10、进一步地，包括进出液模块，所述进出液模块包括进液结构和出液结构，所述进液结构设置于所述液冷板的一侧，所述出液结构设置于所述液冷板的另一侧。

11、本申请另一方面实施例的电子设备，包括如前所述的液冷结构。

12、根据本申请实施例的液冷结构及电子设备，至少具有如下有益效果：本申请实施例中，冷却液从流道结构的进液端流入主流道，冷却液在主流道及次级流道中不断分流、汇合，以充分带走pcba模块产生的热量，然后冷却液从流道结构的出液口流出。在这个过程中，整个流道结构内的冷却液由于分流和汇合，使得流道结构内的冷却液可以长时间处于湍流状态，可以增强冷却液的换热能力，且主流道之间又有次级流道可以增大冷却液与冷板的接触散热面积，使得冷却液与冷板的换热更加充，从而可以提高换热效率。同时，主流道的整体延伸轨迹呈低峰波浪线，在增加换热面积的同时还可以减少冷却液流动过程中受到的阻力，有利于降低液冷板进出口压降，从而增强流动性能。

13、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种液冷结构，其特征在于，包括液冷板，所述液冷板具有流道结构，所述流道结构的平面轮廓由b-dna双螺旋结构经平面化并放大得到，其中，所述流道结构包括两条相互交错且反向平行的主流道，两条所述主流道之间设置有若干条次级流道，每条所述次级流道的一端与其中一条所述主流道连通，另一端与另一所述主流道连通。

2.根据权利要求1所述的液冷结构，其特征在于，每条所述次级流道的延伸方向与所述流道结构的整体延伸方向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的液冷结构，其特征在于，其中一条所述主流道与另一条所述主流道交汇处的倒角为3°～5°。

4.根据权利要求1或2所述的液冷结构，其特征在于，所述主流道的宽度为3～4mm。

5.根据权利要求1或2所述的液冷结构，其特征在于，所述次级流道的宽度为3～4mm。

6.根据权利要求1所述的液冷结构，其特征在于，所述液冷板具有相对设置的第一传热面和第二传热面，所述第一传热面和/或所述第二传热面与所述主流道的最小距离为2～3mm。

7.根据权利要求1或6所述的液冷结构，其特征在于，所述液冷板的材料为铝3003。

8.根据权利要求1所述的液冷结构，其特征在于，所述流道结构的数量为多条，多条所述流道结构沿垂直于所述流道结构的延伸方向间隔设置。

9.根据权利要求1所述的液冷结构，其特征在于，还包括进出液模块，所述进出液模块包括进液结构和出液结构，所述进液结构设置于所述液冷板的一侧，所述出液结构设置于所述液冷板的另一侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的液冷结构。

技术总结
本申请公开了一种液冷结构及电子设备，其中，液冷结构包括液冷板，所述液冷板具有流道结构，所述流道结构的平面轮廓由B‑DNA双螺旋结构经平面化并放大得到，所述流道结构包括两条相互交错且反向平行的主流道，两条所述主流道之间设置有若干条次级流道，每条所述次级流道的一端与其中一条所述主流道连通，另一端与另一所述主流道连通。本申请实施例中的液冷结构可以使得冷却液与冷板的换热更加充，从而可以提高换热效率。同时，主流道的整体延伸轨迹呈低峰波浪线，在增加换热面积的同时还可以减少冷却液流动过程中受到的阻力，有利于降低液冷板进出口压降，从而增强流动性能。

技术研发人员：陈亨达,谢颖熙,李军委,陆龙生,黄珍媛,黄泽强
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18