[发明专利]一种用于冷媒散热片的散热测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于冷媒散热技术领域，具体涉及一种用于冷媒散热片的散热测试装置及其方法。

背景技术

随着主控基板朝着集成化、模块化、密集化、小型化方向发展，随之带来的基板散热问题也影响着产品性能及使用寿命，传统利用风冷散热片形式的散热由于散热效率低而不能满足目前用户需求。

现有技术中冷媒散热片多数由铝合金材质的散热板和嵌入该散热板的铜管形成，其中铜管外壁和铝合金应紧密贴合，并且存在多种形成该类型冷媒散热片的加工方案，主要包括如下四种加工方案：（1）冲压变形-压铜管：在铝合金板上开设椭圆槽，铜管使用压嵌工艺压嵌至铝合金中，该加工方式简单易行，但是该压嵌方式易使铜管外壁和铝合金压合不均匀而导致散热不理想，且压坏工件的概率也较大；（2）液压胀管：首先将铜管和铝合金散热片串好，并将联箱式弯头焊接好，对铜管通入高压液体（例如水），将水压升高至1200-2000kg/cm²时，用液体压力降铜管胀大，使其与铝合金紧密贴合，虽然此方法工艺简单，但是这种方法由于铜管壁厚及铜材质状态不均匀性，加工效率低，很难保证胀紧量；（3）胀杆式机械胀管：利用目前的换热器胀管技术，从内至外对铜管胀管，使其与外围的铝合金紧密贴合，具体地，由于铜管为软态而铝合金为硬态，使用机械胀管机，用机械力将合金胀头强行推入铜管内径，将铜管胀大例如30-40丝，其中胀管量的计算包括铜管外径正偏差、铝合金孔内径负偏差和穿铜管间距，最后为保证铜管与铝合金的紧密贴合，再加大一定胀量（也成为过盈量），其中该胀量的取值既要保证铜管在机械胀接后的自缩，也要保证冷热冷媒的冲击作用下铜管外壁与铝合金的紧密贴合，以减小热阻，保证传热，该加工方案不用开外廓模具，对胀管机有一定的需求，但是就目前加工能力来看，完全能满足加工需求，且合金胀头、铜管内径和铝合金孔内径都是标准化的，因此，加工形成的产品一致性好；（4）冲压变形-压铝合金型材：此种加工方案加工简便、速度快，但是需要开外廓模具，并对冲压机床有一定的需求。

随着市场上出现的通过上述各种加工方案形成的各种冷媒散热片，各冷媒散热片散热能力不同，在购买并使用该产品时，很难根据该产品的构造来判断其散热能力，因此需要针对由不同加工方案形成的各冷媒散热产品进行散热测试，选出形成冷媒散热产品的优选加工方案。

发明内容

本发明提供一种用于冷媒散热片的散热测试装置及其方法，用于有效测试冷媒散热片的散热能力，以便选出形成该冷媒散热片的优选加工方案，便于后期量产，且降低后期因研发冷媒散热片的加工方案而投入的成本。

为了解决上述技术问题，本发明所提出如下技术方案予以解决：

一种用于冷媒散热片的散热测试装置，所述冷媒散热片包括铝合金散热板和嵌入所述铝合金散热板的铜管，其特征在于，包括：加热单元、用于向所述铜管循环通入冷媒的循环冷却单元、用于采集所述冷媒散热片中多点处温度的温度采集单元和用于实时输出各温度的温度输出单元；所述加热单元包括输出恒定功率的电源和与所述电源电连接的发热体，所述发热体与所述铝合金散热板接触；所述温度采集单元与所述温度输出单元相连。

进一步地，为了保证热量稳定传递，所述加热单元还包括铜体，其夹设在所述发热体和所述铝合金散热板之间，通过所述铜体将所述发热体产出的热量传递至所述铝合金散热板。

进一步地，所述温度输出单元包括温度采集仪。

进一步地，为了实现对冷媒散热片的散热能力评估，所述温度采集单元包括四个热电偶，其分别采集进入所述铜管的入冷媒温度、从所述铜管流出的出冷媒温度、铜体前端温度和铜体后端温度。

进一步地，为了监测该冷媒散热片的正常运行状态，所述温度采集单元还包括用于采集所述铜管的联箱式弯头处温度的热电偶。

进一步地，所述循环冷却单元包括用于盛放通入所述铜管内的冷媒的箱体、用于抽取所述冷媒的泵体和用于检测所述冷媒恒定流量的流量计。

本发明还涉及一种利用如上所述的散热测试装置进行散热测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对发热体连接具有恒定功率的电源，使将热量传递至所述铝合金散热板，且对所述铜管通入循环冷媒；（2）采集进入所述铜管的入冷媒温度、从所述铜管流出的出冷媒温度以及所述铝合金散热板温度；（3）根据所述铝合金散热板温度、所述入冷媒温度、所述出冷媒温度以及所述恒定功率，计算所述冷媒散热片的热阻。

进一步地，所述铝合金散热板温度的步骤包括采集所述铝合金散热板的前端温度和所述铝合金散热板的后端温度的步骤。