[发明专利]一种液冷散热冷头、液冷散热系统及激光电视

说明书

本发明公开了一种液冷散热冷头、液冷散热系统及激光电视，其中液冷散热冷头包括壳体，壳体上设置有液体工质入口和液体工质出口，壳体内设置有泡沫金属以及锯齿状的歧管式通道，歧管式通道固定于泡沫金属上并形成供液体工质流动的通道；液体工质在外部压力的推动下依次进入液体工质入口、开口面向液体工质入口的歧管式通道、泡沫金属、开口面向液体工质出口的歧管式通道、液体工质出口。本发明采用了歧管式通道和泡沫金属相结合的散热方式，具有流动阻力较小和均温性好的特性。相比较于传统歧管式直微通道，本发明加工方便，泡沫金属孔密度和孔隙率等参数易于调节，直接焊接组装，特别是微米级尺度下通道，加工更具有成本优势，可快速大规模应用。

技术领域

本发明涉及激光电视散热技术领域，尤其涉及一种液冷散热冷头、液冷散热系统及激光电视。

背景技术

作为新一代的显示技术，激光电视具有画面尺寸大，易搬运和长时间观看不伤眼等优点，具有较大市场前景。激光电视的核心部件之一为激光光源，激光光源在工作时会产生大量的热，热量聚集会引起激光光源温度升高，会降低激光光效，减少使用寿命，更严重的导致激光光源损坏，因此对激光光源进行散热十分有必要。尤其是当激光电视采用三色激光光源后，红色激光光源对温度的要求更高，散热更难。

液冷是一种利用液体流动来带走热量的高效散热方式，液冷系统主要包括冷头、循环泵、冷排、储液罐、液体工质和水管等。其中冷头直接同激光光源接触，冷头中流动的液体工质带走激光光源产生的大量热量。现有液冷散热技术中，冷头中一般加工有平行的微小通道，液体在平行的微小通中流动，从而带走热量，但冷却通道上的压降会随着通道的长度的增加而急剧升高。微小宽度的微流体通道可以提高激光光源的散热面积，然而冷头的压降却随之增加，这意味着需要大功率泵，从而增加了能耗和成本。另外一个缺点则是在液体的流动方向上，激光光源会产生较高的温度梯度。专利CN201610196677.6和CN201710882519.0都存在这样的问题。

歧管式微通道冷却系统在降低泵输送功率和激光光源温度梯度方面具有巨大的潜力。在歧管式微通道系统中，这种3D分层歧管(一个具有多个用于分配冷却剂的端口的通道部件)为嵌入式微通道提供了多个入口和出口，从而将冷却剂传输路径分成多个平行部分。专利CN201811088661.9和CN202010760271.2都是通过歧管式微通道来强化换热，但这种结构在加工工艺和成本上都有较高要求，同时歧管式微通道的换热面积受到通道和肋厚度及深度影响，换热能力仍然受到一定限制。

发明内容

本发明提供了一种液冷散热冷头、液冷散热系统及激光电视，以解决上述问题。

本发明采用的技术方案是：提供一种液冷散热冷头，包括壳体，所述壳体上设置有液体工质入口和液体工质出口，所述壳体内设置有泡沫金属以及锯齿状的歧管式通道，所述歧管式通道固定于所述泡沫金属上并形成供液体工质流动的通道；液体工质在外部压力的推动下依次进入液体工质入口、开口面向液体工质入口的歧管式通道、泡沫金属、开口面向液体工质出口的歧管式通道、液体工质出口。

作为液冷散热冷头的一种优选方式，所述壳体包括冷板和冷头盖板，所述冷板与所述冷头盖板固定连接、且两者接触面之间设置有密封机构从而形成密封腔体；

所述液体工质入口和液体工质出口设置于所述冷头盖板上；

所述歧管式通道固定在所述冷头盖板内；

所述泡沫金属固定在所述冷板上，所述冷板上还设置有激光器安装槽。

作为液冷散热冷头的一种优选方式，所述密封机构包括设置在所述冷头盖板和/或冷板上的密封槽以及密封圈。

作为液冷散热冷头的一种优选方式，所述泡沫金属为泡沫铜、泡沫铝或泡沫镍，所述冷板为铜或铝材质。

作为液冷散热冷头的一种优选方式，所述歧管式通道开口端的宽度为0.5-5mm，歧管式通道肋厚为0.2-1mm、高度为1-10mm。