CN108495516A - 一种基于流体介质散热的板卡组件及安装板卡组件的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于流体介质散热的板卡组件及安装板卡组件的设备，包括液冷板、流体介质、流道盖板、PCB板、锁紧装置、插拔器、导向销、盲插式流体连接器；板卡组件的液冷板内充满流动的流体介质，PCB板上产生的热量通过热传递传给液冷板，液冷板与流体介质进行热交换，液流具有高换热系数、良好的流动性的特点，使得本发明的板卡组件能够承受的热流密度大，板卡散热效率高，热负载温度梯度小。板卡组件的锁紧装置进行了特殊的设计，在传统锁紧原理下提供新的实现方式。板卡组件的插拔器利用滚动摩擦取代传统的硬挤压帮助板卡组件插拔，同时插拔器的助力杆能够卡入液冷板实现自锁。
Description
技术领域
本发明属于板卡领域，具体涉及一种基于流体介质散热的板卡组件及安装板卡组件的设备，主要用于计算机、控制器、交换机、通讯设备、电力电子、雷达设备等功能设备内印制板电路的散热，特别适用于高功率、高密度电子设备内印制板电路的散热，确保其具有良好的工作环境。
背景技术
随着电子技术的快速发展，电子设备集成度进一步提高，集成器件的功能日趋复杂，功率不断加大，再加上特殊领域电子装备小型化和机动性的需要，其结构设计朝着小型组装方向发展，单位面积的功率不断增大，电子元器件散发的热量相应增加，热流密度也成倍的增加。大量的热耗如果不能及时散发出去，将极大地影响电子设备的可靠性。
一般而言，电子产品的温度每急剧上升10℃，可靠度可能会降低为原来的一半，而温度从75℃升高至125℃，可靠度则变为原来的20％。印制板电路是一种高度集成的应用电路，PCB板卡上会焊接大量的电子元器件，其中电阻、电源模块和芯片等器件在工作过程中会产生一定的热量，实践证明，随着温度的增加，PCB板卡的失效率也呈指数增长趋势。PCB板卡工作的可靠性和正常工作寿命与其工作温度密切相关，而实施有效的热控制措施是提高设备工作可靠性的关键措施，PCB板卡的热控制尤为重要。
目前PCB板卡的冷却方式通常为自然风冷和强迫风冷两种形式。自然风冷是最理想的冷却方式，无需其他辅助设备，但其冷却能力较低，适合热流密度在0.04W/cm2以下的电子元器件的冷却，自然风冷是将PCB板上的热量通过热辐射和热传导的形式传递到外部。强迫风冷的冷却系统结构简单、紧凑，成本低，设备量少，但受外形尺寸及重量的限制，所提供的风量有限，适合热流密度较低的场合，强迫风冷是将PCB板上的热量传递给散热器，然后强迫风流将散热器表面能的热量带出环境。一般情况下，在热流密度小于0.4W/cm2时，可采用强迫风冷。目前自然风冷和强迫风冷广泛应用于PCB板卡的散热，但是这种冷却方式在板卡技术领域有一定的局限性：
1、自然风冷热传递路径长，整个散热路径热阻大；
2、强迫风冷需设计风道，合理的风道才能提供足够的风流进行良好的冷却；
3、强迫风冷是开放的冷却方式，使灰尘、湿气等负面因素带入板卡工作环境；
4、自然风冷和强迫风冷初始热交换效率低，具有一定的热梯度之后热交换效率会升高；
5、自然风冷和强迫风冷的风流受环境影响很大，若PCB板卡所处的环境本身就温度就比较高，在大系统中自然风冷和强迫风冷就起不到作用；
6、自然风冷和强迫风冷自身散热能力的局限性限制了板卡的设计，在板卡设计时需充分论证板卡的散热能力，由于空间限制会给结构设计造成很大压力。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种基于流体介质散热的板卡组件，不仅能够完成目前PCB板卡的安装及散热功能，为PCB板提供可靠的固定方式，同时能够提供良好的散热路径，为PCB板的工作提供可靠的散热环境，确保PCB板工作的可靠性和工作寿命，同时提供一种可靠的PCB板安装方式和设备；板卡组件的锁紧装置进行了特殊的设计，在传统锁紧原理下提供新的实现方式。板卡组件的插拔器利用滚动摩擦取代传统的硬挤压帮助板卡组件插拔，同时插拔器的助力杆能够卡入液冷板实现自锁。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于流体介质散热的板卡组件，用于PCB板卡的安装、散热及固定；该板卡组件包括液冷板、流体介质、流道盖板、PCB板、锁紧装置、插拔器、导向销、盲插式流体连接器；
所述液冷板包括液流入口、流道、液流出口、翅片；流道内开设多个所述翅片，所述流体介质从液流入口进入液冷板，在液冷板的流道内流动，实现将功率器件传递给液冷板的热量交换给流体介质，流体介质吸收热量后经出液流出口引出；
所述流道盖板和所述PCB板固定在液冷板相对的两面，将液冷板上的流道封闭，形成型腔；
所述PCB板包含印制板组件和对外接口组件；
所述锁紧装置位于液冷板的上下两端，是板卡组件的固定装置，将整个板卡组件压紧在板卡组件所需安装的位置；
所述插拔器位于液冷板的一侧端，是板卡组件在插入和拔出过程中的助力装置；
所述导向销安装在液冷板的另一侧端上，在板卡插入的过程中起到导向的作用，在板卡组件盲插的时候可以避免错插，导向销分为上下各一个；
所述盲插式流体连接器安装在液冷板上导向销一侧的邻近位置，实现将板卡组件安装设备的流体介质引入板卡组件中，盲插式流体连接器分为上下各一个，成对安装。
优选地，所述锁紧装置包括导轨、推块、滑动块I、滑动块Ⅱ、压紧块、固定块、卷销和自制螺钉；锁紧装置通过导轨固定在液冷板上，锁紧装置的导轨和自制螺钉通过螺纹连接，拧动自制螺钉，螺旋传动推动推块、滑动块I、滑动块Ⅱ做直线运动，同时推动压紧块做移动直线方向和垂直方向的运动，直至压紧块被安装环境限制，从而锁紧。
优选地，所述导轨具有缺口，所述自制螺钉具有非螺纹段，锁紧装置在解锁锁紧装置时由于导轨的缺口和自制螺钉的非螺纹段的配合，可以保证在松开的过程中不会将自制螺钉完全拧出，避免完全拧出后推块、滑动块落入设备中。
优选地，所述插拔器包括助力杆、销、滚动体、轴套、弹簧、锁舌和拨块；插拔器轴套安装在液冷板上，安装后插拔器可以绕轴套进行转动，滚动体通过销安装在助力杆的头部，锁舌通过弹簧安装在助力杆的尾部且接受拨块的拨动；
板卡组件在插入安装设备时，先将插拔器的锁舌与液冷板的卡槽分离，推动板卡组件到设计位置后按压助力杆的尾部使锁舌卡在液冷板的卡槽内，同时助力杆上滚动体那一端会被板卡安装的机箱挡住，起到一定的限位作用；板卡组件在拔出时，拨动拨块使锁舌与液冷板分离，抬动助力杆，使滚动体与板卡安装的机箱进行力的相互作用，从而使板卡组件退出机箱，完成拔出过程。
优选地，所述盲插式流体连接器包括盲插式流体连接器的头和盲插式流体连接器的座；盲插式流体连接器的头安装在液冷板上，盲插式流体连接器的座安装在板卡组件需安装的设备上，板卡组件插入时盲插式流体连接器的头和座会插合，板卡组件拔出时盲插式流体连接器的头和座会分离。
优选地，所述板卡组件的安装方式如下：推动插拔器的拨块使插拔器的锁舌与液冷板的卡槽分离，将板卡组件插入板卡组件安装的设备内，通过导向销的作用将板卡组件插入到位，按压插拔器的助力杆将锁舌卡入液冷板的卡槽，用工具转动锁紧装置的自制螺钉，使锁紧装置的压紧块与板卡组件安装设备的槽压紧，实现将基于流体介质散热的板卡组件安装到设备中，同时实现盲插式流体连接器的头和座之间的插合。
为实现上述目的，按照本发明的第二方面，还提供了一种安装板卡组件的设备，包括机箱、多个如前所述的基于流体介质散热的板卡组件，多个基于流体介质散热的板卡组件安装在机箱内，多个液冷板的流道并联接入整个设备的流道。
优选地，还包括卡口式流体连接器；
所述机箱由前面板、左侧板、上盖板、右侧板、下盖板、流体分配器、封板、背板组件和后面板固定形成；所述流体分配器固定于上下盖板左右侧板围成框架开口的后侧，封板固定在流体分配器后部上，使得设备上的进出液流在封闭的型腔内流动；封板后侧的背板组件、背板组件后侧的后面板再依次固定于流体分配器；
所述盲插式流体连接器的座安装在流体分配器上相背于封板，的前部，卡口式流体连接器固定安装在流体分配器一侧部上，使得卡口式流体连接器、流体分配器的型腔、盲插式流体连接器的座之间连通。
优选地，基于流体散热的板卡组件上的导向销使得基于流体散热的板卡组件上的盲插式流体连接器的头与流体分配器上安装的盲插式流体连接器的座插合，从而形成上卡口式流体连接器——流体分配器——基于流体散热的板卡组件——流体分配器——下卡口式流体连接器之间整个设备流道的连通。
优选地，基于流体散热的板卡组件上的PCB板与背板组件之间插合连接，在电气上完成连接。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明提供的基于流体介质散热的板卡组件与目前被广泛应用的板卡有着明显的区别，该板卡组件在实现电气功能的前提下利用流体介质散热，通过流体介质与液冷板的热交换将热流带出板卡组件进行散热，同时在板卡的插拔与锁紧方面有着更加合理的实现方式。
2、板卡组件的液冷板内充满流动的流体介质，PCB板上产生的热量通过热传递传给液冷板，液冷板与流体介质进行热交换，液流具有高换热系数、良好的流动性的特点，使得本发明的板卡组件能够承受的热流密度大，板卡散热效率高，热负载温度梯度小；本发明的改进可以使PCB板的设计师在设计板卡时扩大板卡整体的功率，冗余设计范围更大，且高功率、高功率密度的器件在设计时提供了新的散热思路，同时为设备的结构工程师提供新的散热方法与散热实现方式。
3、基于流体介质散热的板卡组件的锁紧装置的压紧块被挤压时做斜线的运动而压紧，由于导轨的限位使得压紧块不会产生转动，避免了在锁紧过程中锁紧装置上滑块的转动而卡滞在安装设备的卡槽内；本发明专利提供的锁紧装置在解锁锁紧装置时由于导轨的缺口和自制螺钉的非螺纹段的设计，可以保证在松开的过程中不会将自制螺钉完全拧出，避免完全拧出后推块、滑动块落入设备中。
4、基于流体介质散热的板卡组件的插拔器在板卡组件插拔时插拔器上的滚动体与板卡组件的安装设备进行挤压而产生转动，滚动体与设备的滚动摩擦代替了目前插拔时候的硬挤压，同时插拔器的助力杆能够卡入液冷板实现自锁，插拔器的工作更为合理。
5、基于流体介质散热的板卡组件安装后在封闭的情况下就可以实现设备的散热，在对系统设备进行设计的时候完全可以设计成封闭的机箱设备，提高了机箱设备的防尘防潮能力，为机箱设备内的单板级器件级的设备提供了更加良好的工作环境，有助于提高设备工作的可靠性、稳定性。
6、本发明所述的基于流体介质散热的板卡组件实现方式合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各板卡组件中，尤其适用于密封环境下散热要求较高的板卡组件中，具有良好的应用价值和推广前景。
附图说明
图1为本发明基于流体介质散热的板卡组件示意图(正反面)；
图2为本发明基于流体介质散热的板卡组件爆炸后示意图(正反面)；
图3为本发明液冷板模型示意图(正反面)；
图4为本发明锁紧装置模型示意图；
图5为本发明插拔器模型示意图；
图6为本发明安装板卡组件的设备的模型爆炸后示意图(正反面)；
图7为本发明安装板卡组件的设备的模型示意图(隐藏前面板)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-2所示，本发明提供一种基于流体介质散热的板卡组件，用于PCB板卡的安装、散热及固定；该板卡组件包括液冷板1、流体介质、流道盖板2、PCB板3、锁紧装置4、4’、插拔器5、5’、导向销6、6’、盲插式流体连接器7、7’。
如图3所示，所述液冷板1是流体介质散热方式下热交换最重要的部分，液冷板的设计直接影响功率器件热交换效率，其包括液流入口1.1、流道1.2、液流出口1.3、翅片1.4；流道1.2内开设多个所述翅片1.4，所述流体介质从液流入口1.1进入液冷板1，在液冷板1的流道1.2内流动，实现将功率器件传递给液冷板1的热量交换给流体介质，流体介质吸收热量后经出液流出口1.3引出。流道的设计是液冷板最重要的部分，为实现高密度散热的特点，在液冷板的流道内开设大量的翅片，增加的翅片可以使液流与液冷板之间的交换面积增大，提高液流的热交换效率，同时增加的翅片可以使流道内的液流产生紊乱，从而破坏流体之间的层流，使液流分子之间也产生充分的热交换，使流体分子之间的热量更加均匀，提高液冷板的整体热交换效率。
如图1-2所示，所述流道盖板2直接焊接在液冷板1的一面上，所述PCB板3固定在液冷板1另一面，将液冷板上的流道封闭，形成型腔，确保液流在液冷板内流动，实现液流在液冷板内流入流出。
所述PCB板3包含印制板组件和对外接口组件，印制板组件作为电子元器件的载体，板卡实现一定的功能，同时板卡上的器件会产生一定的功耗。对外接口组件主要是实现印制板组件与外部单元之间的通讯、供电、传输等功能。PCB板通过螺钉连接到液冷板上，螺钉会装上弹垫、平垫和胶木垫进行防松和绝缘处理。
如图4所示，所述锁紧装置4、4’位于液冷板1的上下两端，是板卡组件的固定装置，将整个板卡组件压紧在板卡组件所需安装的位置。优选地，所述锁紧装置4、4’包括导轨10、推块11、滑动块I12、滑动块Ⅱ13、压紧块14、固定块15、卷销16和自制螺钉17；锁紧装置的导轨10上有螺纹孔，通过螺钉将锁紧装置固定在液冷板1上。锁紧装置4、4’的导轨10和自制螺钉17通过螺纹连接，拧动自制螺钉17，螺旋传动推动推块11、滑动块I12、滑动块Ⅱ13做直线运动，同时推动压紧块14做移动直线方向和垂直方向的运动，直至压紧块14被安装环境限制，从而锁紧。
优选地，所述导轨10具有缺口，所述自制螺钉17具有非螺纹段，锁紧装置4、4’在解锁锁紧装置4、4’时由于导轨10的缺口和自制螺钉17的非螺纹段的配合，可以保证在松开的过程中不会将自制螺钉17完全拧出，避免完全拧出后推块11、滑动块落入设备中。
如图5所示，所述插拔器5、5’位于液冷板1的一侧端，是板卡组件在插入和拔出过程中的助力装置。优选地，所述插拔器5、5’包括助力杆18、销19、滚动体20、轴套21、弹簧22、锁舌23和拨块24；插拔器5、5’通过螺钉穿过轴套21安装在液冷板1上，安装后插拔器5、5’可以绕螺钉和轴套21进行转动。滚动体20通过销19安装在助力杆18的头部，锁舌23通过弹簧22安装在助力杆18的尾部且接受拨块24的拨动。板卡组件在插入安装设备时，先将插拔器5、5’的锁舌23与液冷板1的卡槽分离，推动板卡组件到设计位置后按压助力杆18的尾部使锁舌23卡在液冷板1的卡槽内，同时助力杆18上滚动体20那一端会被板卡安装的机箱挡住，起到一定的限位作用；板卡组件在拔出时，拨动拨块24使锁舌23与液冷板1分离，抬动助力杆18，使滚动体20与板卡安装的机箱进行力的相互作用，从而使板卡组件退出机箱，完成拔出过程。
如图1-2所示，所述导向销6、6’安装在液冷板1的另一侧端上，在板卡插入的过程中起到导向的作用，在板卡组件盲插的时候可以避免错插，导向销6、6’分为上下各一个。
如图1-2所示，所述盲插式流体连接器7、7’安装在液冷板1上导向销6、6’一侧的邻近位置，实现将板卡组件安装设备的流体介质引入板卡组件中，经过板卡组件内液冷板的流动流出板卡组件，液流从板卡组件的一端流入液冷板，在液冷板内进行热交换，吸收热量，将热量通过流体带出板卡组件，盲插式流体连接器7、7’分为上下各一个，成对安装。
优选地，所述盲插式流体连接器7、7’包括盲插式流体连接器的头8、8’和盲插式流体连接器的座9、9’；盲插式流体连接器的头8、8’安装在液冷板1上，盲插式流体连接器的座9、9’安装在板卡组件需安装的设备上，板卡组件插入时盲插式流体连接器的头和座会插合，板卡组件拔出时盲插式流体连接器的头和座会分离。
基于流体介质散热的板卡组件的安装方式如下：
推动插拔器5、5’的拨块24使插拔器5、5’的锁舌23与液冷板1的卡槽分离，将板卡组件插入板卡组件安装的设备内，通过导向销6、6’的作用将板卡组件插入到位，按压插拔器5、5’的助力杆18将锁舌23卡入液冷板1的卡槽，用工具转动锁紧装置4、4’的自制螺钉17，使锁紧装置4、4’的压紧块14与板卡组件安装设备的槽压紧，实现将基于流体介质散热的板卡组件安装到设备中，同时实现盲插式流体连接器的头和座之间的插合。
基于流体介质散热的板卡组件的工作方式如下：
基于流体介质散热的板卡组件安装后即实现了板卡组件功能性的连接，设备工作会完成PCB板的特殊功能，同时板卡组件与设备引入的液流接通，设备引入的外界液流经盲插式流体连接器引入到板卡组件，流体在板卡组件的液冷板内循环，进行热交换，通过液冷板将热量传递给液流，同时从另一盲插式流体连接器(忙插式流体连接器成对安装)流出液冷板，最后热量会随液流带出设备。
按照本发明的第二方面，如图6-7所示，还提供了一种安装板卡组件的设备，包括机箱、多个如前所述的基于流体介质散热的板卡组件26，多个基于流体介质散热的板卡组件26安装在机箱内，多个液冷板1的流道1.2并联接入整个设备的流道。
优选地，还包括卡口式流体连接器32、32’；
所述机箱由前面板25、左侧板27、上盖板28、右侧板29、下盖板30、流体分配器31、封板33、33’、背板组件34和后面板35通过焊接的形式固定连接在一起形成。所述流体分配器31固定于上下盖板左右侧板围成框架开口的后侧，封板33、33’焊接在流体分配器31后部上，使得设备上的进出液流在封闭的型腔内流动；封板33、33’后侧的背板组件34、背板组件34后侧的后面板35再依次固定于流体分配器31。背板组件34通过螺钉安装在流体分配器31上，后面板35通过螺钉固定在流体分配器31上，前面板25通过螺钉安装到焊接形成的机箱上。
如图6所示，所述盲插式流体连接器的座9、9’安装在流体分配器31上相背于封板33、33’，的前部，卡口式流体连接器32、32’固定安装在流体分配器31一侧部上，使得卡口式流体连接器32、32’、流体分配器31的型腔、盲插式流体连接器的座9、9’之间连通。
优选地，基于流体散热的板卡组件26上的导向销6、6’使得基于流体散热的板卡组件26上的盲插式流体连接器的头8与流体分配器31上安装的盲插式流体连接器的座9插合(基于流体散热的板卡组件26的上下两端都插合，如图2)，从而形成上卡口式流体连接器32——流体分配器31——基于流体散热的板卡组件26——流体分配器31——下卡口式流体连接器32’之间整个设备流道的连通。同时，基于流体散热的板卡组件26上的PCB板3与背板组件34之间插合连接，在电气上完成连接。
本发明安装板卡组件的设备在工作过程中，流体通过卡口式流体连接器32将液冷引入到流体分配器31(流体分配器31上部分为液流的流入端)，经液流分配器31的型腔使流体通过盲插式流体连接器将液流引入到基于流体散热的板卡组件26，流体在基于流体散热的板卡组件26内流动，进行热交换，通过液冷板将热量传递给液流流回液流分配器31(流体分配器31下部分为液流的流出端)，最后通过卡口式流体连接器32′将热量带出机箱，通过这种方式将PCB板上产生的热量带出设备。
以上所述实施例可以解释该基于流体散热的板卡组件功能：板卡组件上的盲插式流体连接器与设备上液流道之间形成连通，将外界流体引入到板卡组件的液冷板内，流体吸收PCB板传递给液冷板的热量，最终实现板卡组件的散热，板卡组件具有锁紧装置进行固定，同时板卡组件具有起拔器进行板卡组件的插拔。
本发明的技术效果：
本发明提供的基于流体介质散热的板卡组件与目前被广泛应用的板卡有着明显的区别，该板卡组件在实现电气功能的前提下利用流体介质散热，通过流体介质与液冷板的热交换将热流带出板卡组件进行散热，同时在板卡的插拔与锁紧方面有着更加合理的实现方式。
作为本发明的改进，板卡组件的液冷板内充满流动的流体介质，PCB板上产生的热量通过热传递传给液冷板，液冷板与流体介质进行热交换，液流具有高换热系数、良好的流动性的特点，使得本发明的板卡组件能够承受的热流密度大，板卡散热效率高，热负载温度梯度小。本发明的改进可以使PCB板的设计师在设计板卡时扩大板卡整体的功率，冗余设计范围更大，且高功率、高功率密度的器件在设计时提供了新的散热思路，同时为设备的结构工程师提供新的散热方法与散热实现方式。
作为本发明的改进，基于流体介质散热的板卡组件的锁紧装置的压紧块被挤压时做斜线的运动而压紧，由于导轨的限位使得压紧块不会产生转动，避免了在锁紧过程中锁紧装置上滑块的转动而卡滞在安装设备的卡槽内。本发明专利提供的锁紧装置在解锁锁紧装置时由于导轨的缺口和自制螺钉的非螺纹段的设计，可以保证在松开的过程中不会将自制螺钉完全拧出，避免完全拧出后推块、滑动块落入设备中。
作为本发明的改进，基于流体介质散热的板卡组件的插拔器在板卡组件插拔时插拔器上的滚动体与板卡组件的安装设备进行挤压而产生转动，滚动体与设备的滚动摩擦代替了目前插拔时候的硬挤压，同时插拔器的助力杆能够卡入液冷板实现自锁，插拔器的工作更为合理。
作为本发明的改进，基于流体介质散热的板卡组件安装后在封闭的情况下就可以实现设备的散热，在对系统设备进行设计的时候完全可以设计成封闭的机箱设备，提高了机箱设备的防尘防潮能力，为机箱设备内的单板级器件级的设备提供了更加良好的工作环境，有助于提高设备工作的可靠性、稳定性。
本发明的推广应用价值：
本发明所述的基于流体介质散热的板卡组件实现方式合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各板卡组件中，尤其适用于密封环境下散热要求较高的板卡组件中，具有良好的应用价值和推广前景。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于流体介质散热的板卡组件，用于PCB板卡的安装、散热及固定，其特征在于，该板卡组件包括液冷板(1)、流体介质、流道盖板(2)、PCB板(3)、锁紧装置(4、4’)、插拔器(5、5’)、导向销(6、6’)、盲插式流体连接器(7、7’)；
所述液冷板(1)包括液流入口(1.1)、流道(1.2)、液流出口(1.3)、翅片(1.4)；流道(1.2)内开设多个所述翅片(1.4)，所述流体介质从液流入口(1.1)进入液冷板(1)，在液冷板(1)的流道(1.2)内流动，实现将功率器件传递给液冷板(1)的热量交换给流体介质，流体介质吸收热量后经出液流出口(1.3)引出；
所述流道盖板(2)和所述PCB板(3)固定在液冷板(1)相对的两面，将液冷板(1)上的流道封闭，形成型腔；
所述PCB板(3)包含印制板组件和对外接口组件；
所述锁紧装置(4、4’)位于液冷板(1)的上下两端，是板卡组件的固定装置，将整个板卡组件压紧在板卡组件所需安装的位置；
所述插拔器(5、5’)位于液冷板(1)的一侧端，是板卡组件在插入和拔出过程中的助力装置；
所述导向销(6、6’)安装在液冷板(1)的另一侧端上，在板卡插入的过程中起到导向的作用，在板卡组件盲插的时候可以避免错插，导向销(6、6’)分为上下各一个；
所述盲插式流体连接器(7、7’)安装在液冷板(1)上导向销(6、6’)一侧的邻近位置，实现将板卡组件安装设备的流体介质引入板卡组件中，盲插式流体连接器(7、7’)分为上下各一个，成对安装。
2.如权利要求1所述的基于流体介质散热的板卡组件，其特征在于：所述锁紧装置(4、4’)包括导轨(10)、推块(11)、滑动块I(12)、滑动块Ⅱ(13)、压紧块(14)、固定块(15)、卷销(16)和自制螺钉(17)；锁紧装置(4、4’)通过导轨(10)固定在液冷板(1)上，锁紧装置(4、4’)的导轨(10)和自制螺钉(17)通过螺纹连接，拧动自制螺钉(17)，螺旋传动推动推块(11)、滑动块I(12)、滑动块Ⅱ(13)做直线运动，同时推动压紧块(14)做移动直线方向和垂直方向的运动，直至压紧块(14)被安装环境限制，从而锁紧。
3.如权利要求2所述的基于流体介质散热的板卡组件，其特征在于：所述导轨(10)具有缺口，所述自制螺钉(17)具有非螺纹段，锁紧装置(4、4’)在解锁锁紧装置(4、4’)时由于导轨(10)的缺口和自制螺钉(17)的非螺纹段的配合，可以保证在松开的过程中不会将自制螺钉(17)完全拧出，避免完全拧出后推块(11)、滑动块落入设备中。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于流体介质散热的板卡组件，其特征在于：所述插拔器(5、5’)包括助力杆(18)、销(19)、滚动体(20)、轴套(21)、弹簧(22)、锁舌(23)和拨块(24)；插拔器(5、5’)轴套(21)安装在液冷板(1)上，安装后插拔器(5、5’)可以绕轴套(21)进行转动，滚动体(20)通过销(19)安装在助力杆(18)的头部，锁舌(23)通过弹簧(22)安装在助力杆(18)的尾部且接受拨块(24)的拨动；
板卡组件在插入安装设备时，先将插拔器(5、5’)的锁舌(23)与液冷板(1)的卡槽分离，推动板卡组件到设计位置后按压助力杆(18)的尾部使锁舌(23)卡在液冷板(1)的卡槽内，同时助力杆(18)上滚动体(20)那一端会被板卡安装的机箱挡住，起到一定的限位作用；板卡组件在拔出时，拨动拨块(24)使锁舌(23)与液冷板(1)分离，抬动助力杆(18)，使滚动体(20)与板卡安装的机箱进行力的相互作用，从而使板卡组件退出机箱，完成拔出过程。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于流体介质散热的板卡组件，其特征在于：所述盲插式流体连接器(7、7’)包括盲插式流体连接器的头(8、8’)和盲插式流体连接器的座(9、9’)；盲插式流体连接器的头(8、8’)安装在液冷板(1)上，盲插式流体连接器的座(9、9’)安装在板卡组件需安装的设备上，板卡组件插入时盲插式流体连接器的头和座会插合，板卡组件拔出时盲插式流体连接器的头和座会分离。
6.如权利要求1-5任一项所述的基于流体介质散热的板卡组件，其特征在于：所述板卡组件的安装方式如下：推动插拔器(5、5’)的拨块(24)使插拔器(5、5’)的锁舌(23)与液冷板(1)的卡槽分离，将板卡组件插入板卡组件安装的设备内，通过导向销(6、6’)的作用将板卡组件插入到位，按压插拔器(5、5’)的助力杆(18)将锁舌(23)卡入液冷板(1)的卡槽，用工具转动锁紧装置(4、4’)的自制螺钉(17)，使锁紧装置(4、4’)的压紧块(14)与板卡组件安装设备的槽压紧，实现将基于流体介质散热的板卡组件安装到设备中，同时实现盲插式流体连接器的头和座之间的插合。
7.一种安装板卡组件的设备，其特征在于：包括机箱、多个如权利要求1-6任一项所述的基于流体介质散热的板卡组件(26)，多个基于流体介质散热的板卡组件(26)安装在机箱内，多个液冷板(1)的流道(1.2)并联接入整个设备的流道。
8.如权利要求7所述的安装板卡组件的设备，其特征在于：还包括卡口式流体连接器(32、32’)；
所述机箱由前面板(25)、左侧板(27)、上盖板(28)、右侧板(29)、下盖板(30)、流体分配器(31)、封板(33、33’)、背板组件(34)和后面板(35)固定形成；所述流体分配器(31)固定于上下盖板左右侧板围成框架开口的后侧，封板(33、33’)固定在流体分配器(31)后部上，使得设备上的进出液流在封闭的型腔内流动；封板(33、33’)后侧的背板组件(34)、背板组件(34)后侧的后面板(35)再依次固定于流体分配器(31)；
所述盲插式流体连接器的座(9、9’)安装在流体分配器(31)上相背于封板(33、33’)，的前部，卡口式流体连接器(32、32’)固定安装在流体分配器(31)一侧部上，使得卡口式流体连接器(32、32’)、流体分配器(31)的型腔、盲插式流体连接器的座(9、9’)之间连通。
9.如权利要求7-8任一项所述的安装板卡组件的设备，其特征在于：基于流体散热的板卡组件(26)上的导向销(6、6’)使得基于流体散热的板卡组件(26)上的盲插式流体连接器的头(8)与流体分配器(31)上安装的盲插式流体连接器的座(9)插合，从而形成上卡口式流体连接器(32)——流体分配器(31)——基于流体散热的板卡组件(26)——流体分配器(31)——下卡口式流体连接器(32’)之间整个设备流道的连通。
10.如权利要求7-9任一项所述的安装板卡组件的设备，其特征在于：基于流体散热的板卡组件(26)上的PCB板(3)与背板组件(34)之间插合连接，在电气上完成连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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