CN111683508B - 一种高性能散热冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能散热冷却装置，包括上安装板、连接板、下支撑座、散热机构、定位伸缩机构；本发明在浮动架上端的卡接滑槽内滑动穿接散热块，如此使得散热块到达所需的安装板上端的散热区域凹槽的正下方，然后将伸缩驱动杆向上移动，带动抵压驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽，然后旋转伸缩驱动杆，使得驱动插接杆带动外螺纹定位柱在穿接螺纹通道内向上旋转，直至外螺纹定位柱的上端插入散热块底部中间的定位槽内，如此实现散热块的定位，然后伸缩驱动杆的上端由复位弹性体向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆的下端延伸至驱动空腔下端开口的下方外侧，实现伸缩驱动杆的向下复位。

Description

一种高性能散热冷却装置

技术领域

本发明涉及一种高性能散热冷却装置。

背景技术

现代电子设备对可靠性要求、性能指标、功率密度等要求进一步提高，电子设备的热设计也越来越重要。功率器件是多数电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响整机可靠性、安全性以及使用寿命。功率器件的散热方案除了能有效的散掉热量之外，可靠性也是至关重要的。现有的传统的水冷散热器是通过在底座上开直槽，再将上盖板与底座密封焊接连接在一起，在上盖板上端的散热区安装电子器件，由于长时间的使用受到热胀冷缩的影响，散热装置会发生变形，由于是整理式结构，进而使得整体报废，所以需要开发一种安装和拆卸都十分便利以便于更换配件的电子散热装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种连接可靠、安装和拆卸便利的高性能散热冷却装置。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种高性能散热冷却装置，包括上安装板、连接板、下支撑座、散热机构、定位伸缩机构；

所述上安装板和下支撑座分别上下相对平行设置；所述上安装板和下支撑座之间设有滑动间隙；所述上安装板的上端设有一个散热区域凹槽；所述上安装板和下支撑座的一端之间安装连接板；所述下支撑座的上端中间设有长条形结构的浮动槽；所述浮动槽的下端中间设有连通的穿接孔；所述浮动槽的下端两侧分别设有一个导向孔；

所述散热机构包括浮动架、分离螺纹柱、驱动螺母、散热块、导向杆、驱动弹性体；所述驱动螺母旋转卡接于穿接孔的下端四周外侧；所述浮动架截面呈U形结构；所述浮动架的上端设有卡接滑槽；所述浮动槽的底部并且位于穿接孔的两侧分别安装多个驱动弹性体；所述浮动架的底部中间垂直安装分离螺纹柱；所述浮动架的底部两侧分别安装一个导向杆；所述浮动架上下滑动安装于下支撑座的浮动槽上；所述驱动弹性体向上弹性抵压于浮动架的底部两侧；所述浮动架的底部两侧的导向杆分别穿接于导向孔上；所述分离螺纹柱的下端穿过穿接孔后螺纹穿接于驱动螺母上；

所述浮动架上端的卡接滑槽内滑动穿接一个散热块；所述散热块呈长方体结构；所述散热块的内部设有冷却空腔；所述冷却空腔的四周和底部由保温材料制成，冷却空腔的上端设有软体密封层；所述散热块的两侧分别设有入水管和出水管；所述入水管和出水管分别与冷却空腔连通；所述入水管和出水管的外端分别从上安装板和下支撑座之间的滑动间隙向外延伸；

所述定位伸缩机构包括外螺纹定位柱、上限位环体、下限位环体、复位弹性体、驱动插接杆、伸缩驱动杆；所述散热块的底部中间设有定位槽；所述浮动架的中间设有贯穿其上下两端的穿接螺纹通道；所述穿接螺纹通道位于定位槽的正下方；所述分离螺纹柱的内部设有驱动空腔；所述驱动空腔上端与穿接螺纹通道连通；所述驱动空腔的下端开口，下端开口处设有定位环；所述伸缩驱动杆上端从分离螺纹柱的下端插入驱动空腔内；所述下限位环体安装于伸缩驱动杆的上端四周外侧；所述下限位环体抵接或分离连接于驱动空腔下端开口的定位环上侧；所述伸缩驱动杆的下端穿过并延伸至驱动空腔下端开口的下方；所述驱动插接杆同轴心安装于伸缩驱动杆的上端并且位于驱动空腔内；所述上限位环体安装于驱动空腔的内部上方；所述复位弹性体套接于驱动插接杆上；所述复位弹性体的两端弹性抵压于上限位环体的四周下端面和伸缩驱动杆的上端面之间；所述外螺纹定位柱螺纹旋转安装于浮动架的穿接螺纹通道上；所述外螺纹定位柱的下端设有驱动槽；所述伸缩驱动杆向上移动时，抵压驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽；所述驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽时，驱动插接杆可带动外螺纹定位柱在穿接螺纹通道内向上旋转，并且使得外螺纹定位柱的上端插入散热块底部中间的定位槽内，所述伸缩驱动杆的上端由复位弹性体向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆的下端延伸至驱动空腔下端开口的下方外侧；所述驱动螺母旋转时，带动分离螺纹柱向上运动并使得分离螺纹柱向上脱离驱动螺母，所述分离螺纹柱向上运动脱离驱动螺母后带动伸缩驱动杆穿接于驱动螺母内。

进一步，所述驱动螺母的上端四周设有旋转卡接环；所述穿接孔的下端四周设有环形卡接槽；所述驱动螺母通过上端四周的旋转卡接环旋转卡接于穿接孔下端四周的环形卡接槽上。

进一步，所述旋转卡接环和环形卡接槽的纵向截面均呈T形结构。

进一步，所述散热块的下端中间设有滑动卡接槽；所述浮动架的中间上端面设有滑动卡接条；所述散热块通过下端中间的滑动卡接槽滑动卡接于浮动架中间上端面的滑动卡接条上；所述滑动卡接槽和滑动卡接条的截面均呈上大下小的锥形结构；所述定位槽位于滑动卡接槽的上端中间；所述穿接螺纹通道位于滑动卡接条内部中间。

进一步，所述上安装板的下端面设有一个凹陷抵接区；所述上安装板下端面的凹陷抵接区对应于上安装板上端的散热区域凹槽。

进一步，所述浮动槽呈长方体槽体结构；所述浮动架的两侧滑动抵接于浮动槽的两侧内壁上；所述浮动槽的两侧内壁上涂附有耐磨涂层。

进一步，所述软体密封层由橡胶材料制成。

进一步，所述下支撑座截面呈倒U形结构；所述下支撑座的两侧内部分别安装一个限位抵接板；所述限位抵接板的上端面分别限位抵接或分离连接于导向杆的下端面。

进一步，所述驱动插接杆和外螺纹定位柱下端的驱动槽的截面均呈矩形结构。

本发明的有益效果

1.本发明在浮动架上端的卡接滑槽内滑动穿接散热块，如此使得散热块到达所需的安装板上端的散热区域凹槽的正下方，然后将伸缩驱动杆向上移动，带动抵压驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽，然后旋转伸缩驱动杆，使得驱动插接杆带动外螺纹定位柱在穿接螺纹通道内向上旋转，直至外螺纹定位柱的上端插入散热块底部中间的定位槽内，如此实现散热块的定位，然后伸缩驱动杆的上端由复位弹性体向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆的下端延伸至驱动空腔下端开口的下方外侧，实现伸缩驱动杆的向下复位。

2.本发明通过旋转驱动螺母，使得驱动螺母在穿接孔的下端四周外侧卡接旋转，进而带动分离螺纹柱向上运动，当驱动螺母旋转至一定程度后使得分离螺纹柱向上脱离驱动螺母，此时分离螺纹柱不会受到驱动螺母的螺纹咬合束缚，此时通过浮动槽内的驱动弹性体继续向上推动浮动架和散热块，从而使得散热块上端的软体密封层与散热区域凹槽的下端面贴合，如此通过弹性抵接的方式进行冷却，使得驱动螺母和分离螺纹柱进行了分离，结构的抗多变性更好，避免了驱动螺母受到外力勿碰旋转后驱动分离螺纹柱向下移动进而使得散热块与散热区域凹槽分离的弊端，此时虽然分离螺纹柱向上脱离了驱动螺母，但是由于分离螺纹柱的下端同轴心安装了伸缩驱动杆，伸缩驱动杆会跟随分离螺纹柱向上移动并且穿接于驱动螺母内，如此当需要拆卸时，可以向下拉动伸缩驱动杆并同时旋转驱动螺母，当驱动螺母找到与分离螺纹柱咬合的螺纹切入点后即可旋转向下带动分离螺纹柱，如此便利实现拆卸，整个过程操作便利、安装快捷，而且可以实现独立的散热结构，使用灵活便利，实现了结构的稳定性的同时不影响拆卸的便利性。

附图说明

图1为本发明的截面剖视结构示意图。

图2为本发明散热块上端的软体密封层与散热区域凹槽的下端面贴合的结构示意图。

图3为本发明图1中的局部放大结构示意图。

图4为本发明图2中的局部放大结构示意图。

图5为本发明驱动插接杆和外螺纹定位柱分离的结构示意图。

图6为本发明伸缩驱动杆向上抵压驱动插接杆插入外螺纹定位柱下端的结构示意图。

图7为本发明外螺纹定位柱在穿接螺纹通道内旋转向上插入定位槽的结构示意图。

图8为本发明伸缩驱动杆被复位弹性体向下弹性挤压复位的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图1至8所示，一种高性能散热冷却装置，包括上安装板2、连接板3、下支撑座1、散热机构4、定位伸缩机构8。

所述上安装板2和下支撑座1分别上下相对平行设置；所述上安装板2和下支撑座1之间设有滑动间隙5；所述上安装板2的上端设有一个散热区域凹槽21；所述上安装板2和下支撑座1的一端之间安装连接板3；所述下支撑座1的上端中间设有长条形结构的浮动槽11；所述浮动槽11的下端中间设有连通的穿接孔13；所述浮动槽11的下端两侧分别设有一个导向孔14。

所述散热机构4包括浮动架42、分离螺纹柱43、驱动螺母44、散热块41、导向杆47、驱动弹性体45；所述驱动螺母44旋转卡接于穿接孔13的下端四周外侧；所述浮动架42截面呈U形结构；所述浮动架42的上端设有卡接滑槽422；所述浮动槽11的底部并且位于穿接孔13的两侧分别安装多个驱动弹性体45；所述浮动架42的底部中间垂直安装分离螺纹柱43；所述浮动架42的底部两侧分别安装一个导向杆47；所述浮动架42上下滑动安装于下支撑座1的浮动槽11上；所述驱动弹性体45向上弹性抵压于浮动架42的底部两侧；所述浮动架42的底部两侧的导向杆47分别穿接于导向孔14上；所述分离螺纹柱43的下端穿过穿接孔13后螺纹穿接于驱动螺母44上。

所述浮动架42上端的卡接滑槽内滑动穿接一个散热块41；所述散热块41呈长方体结构；所述散热块41的内部设有冷却空腔413；所述冷却空腔413的四周和底部由保温材料制成，冷却空腔413的上端设有软体密封层414；所述散热块41的两侧分别设有入水管411和出水管412；所述入水管411和出水管412分别与冷却空腔413连通；所述入水管411和出水管412的外端分别从上安装板2和下支撑座1之间的滑动间隙5向外延伸。

所述定位伸缩机构8包括外螺纹定位柱86、上限位环体85、下限位环体82、复位弹性体84、驱动插接杆83、伸缩驱动杆81；所述散热块41的底部中间设有定位槽416；所述浮动架42的中间设有贯穿其上下两端的穿接螺纹通道428；所述穿接螺纹通道428位于定位槽416的正下方；所述分离螺纹柱43的内部设有驱动空腔431；所述驱动空腔431上端与穿接螺纹通道428连通；所述驱动空腔431的下端开口，下端开口处设有定位环432；所述伸缩驱动杆81上端从分离螺纹柱43的下端插入驱动空腔431内；所述下限位环体82安装于伸缩驱动杆81的上端四周外侧；所述下限位环体82抵接或分离连接于驱动空腔431下端开口的定位环432上侧；所述伸缩驱动杆81的下端穿过并延伸至驱动空腔431下端开口的下方；所述驱动插接杆83同轴心安装于伸缩驱动杆81的上端并且位于驱动空腔431内；所述上限位环体85安装于驱动空腔431的内部上方；所述复位弹性体84套接于驱动插接杆83上；所述复位弹性体84的两端弹性抵压于上限位环体85的四周下端面和伸缩驱动杆81的上端面之间；所述外螺纹定位柱86螺纹旋转安装于浮动架42的穿接螺纹通道428上；所述外螺纹定位柱86的下端设有驱动槽861；所述伸缩驱动杆81向上移动时，抵压驱动插接杆83上端插入外螺纹定位柱86下端的驱动槽861；所述驱动插接杆83上端插入外螺纹定位柱86下端的驱动槽861时，驱动插接杆83可带动外螺纹定位柱86在穿接螺纹通道428内向上旋转，并且使得外螺纹定位柱86的上端插入散热块41底部中间的定位槽416内，所述伸缩驱动杆81的上端由复位弹性体84向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆81的下端延伸至驱动空腔431下端开口的下方外侧；所述驱动螺母44旋转时，带动分离螺纹柱43向上运动并使得分离螺纹柱43向上脱离驱动螺母44，所述分离螺纹柱43向上运动脱离驱动螺母44后带动伸缩驱动杆46穿接于驱动螺母44内。

如图1至8所示，进一步优选，所述驱动螺44母的上端四周设有旋转卡接环441；所述穿接孔13的下端四周设有环形卡接槽12；所述驱动螺母44通过上端四周的旋转卡接环441旋转卡接于穿接孔13下端四周的环形卡接槽12上。进一步，所述旋转卡接环441和环形卡接槽12的纵向截面均呈T形结构。进一步，所述散热块41的下端中间设有滑动卡接槽415；所述浮动架42的中间上端面设有滑动卡接条421；所述散热块41通过下端中间的滑动卡接槽415滑动卡接于浮动架42中间上端面的滑动卡接条421上；所述滑动卡接槽415和滑动卡接条421的截面均呈上大下小的锥形结构；所述定位槽416位于滑动卡接槽415的上端中间；所述穿接螺纹通道428位于滑动卡接条421内部中间。进一步，所述上安装板2的下端面设有一个凹陷抵接区22；所述上安装板2下端面的凹陷抵接区22对应于上安装板2上端的散热区域凹槽21。进一步优选，所述上安装板2的下端面设有多个凹陷抵接区22；所述上安装板2下端面的多个凹陷抵接区22分别对应于上安装板2上端的多个散热区域凹槽21。进一步，所述浮动槽11呈长方体槽体结构；所述浮动架42的两侧滑动抵接于浮动槽11的两侧内壁上；所述浮动槽11的两侧内壁上涂附有耐磨涂层。进一步，所述软体密封层414由橡胶材料制成。进一步，所述下支撑座1截面呈倒U形结构；所述下支撑座1的两侧内部分别安装一个限位抵接板48；所述限位抵接板48的上端面分别限位抵接或分离连接于导向杆47的下端面。进一步，所述驱动插接杆83和外螺纹定位柱86下端的驱动槽861的截面均呈矩形结构。

本发明在浮动架42上端的卡接滑槽422内滑动穿接散热块41，如此使得散热块41到达所需的上安装板2上端的散热区域凹槽21的正下方，然后将伸缩驱动杆81向上移动，带动抵压驱动插接杆83上端插入外螺纹定位柱86下端的驱动槽861，然后旋转伸缩驱动杆81，使得驱动插接杆83带动外螺纹定位柱86在穿接螺纹通道428内向上旋转，直至外螺纹定位柱86的上端插入散热块41底部中间的定位槽416内，如此实现散热块41的定位，然后伸缩驱动杆81的上端由复位弹性体84向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆81的下端延伸至驱动空腔431下端开口的下方外侧，实现伸缩驱动杆81的向下复位。

本发明旋转驱动螺母44，使得驱动螺母44在穿接孔13的下端四周外侧卡接旋转，进而带动分离螺纹柱43向上运动，当驱动螺母44旋转至一定程度后使得分离螺纹柱43向上脱离驱动螺母44，此时分离螺纹柱43不会受到驱动螺母44的螺纹咬合束缚，此时通过浮动槽11内的驱动弹性体45继续向上推动浮动架42和散热块41，从而使得散热块41上端的软体密封层414与散热区域凹槽21的下端面贴合，实现快速散热，如此通过弹性抵接的方式进行冷却，实现了分离螺纹柱43和脱离驱动螺母44的分离，结构的抗多变性更好，避免了驱动螺母44受到外力勿碰旋转后驱动分离螺纹柱43向下移动进而使得散热块41与散热区域凹槽22分离的弊端，此时虽然分离螺纹柱43向上脱离了驱动螺母44，但是由于分离螺纹柱43的下端同轴心安装了伸缩驱动杆46，伸缩驱动杆46会跟随分离螺纹柱43向上移动并且穿接于驱动螺母44内，如此当需要拆卸时，可以向下拉动伸缩驱动杆46并同时旋转驱动螺母44，当驱动螺母44找到与分离螺纹柱43咬合的螺纹切入点后即可旋转向下带动分离螺纹柱43，如此便利实现拆卸，整个过程操作便利、安装快捷，而且可以实现独立的散热结构，使用灵活便利，如此实现了结构的稳定性的同时不影响拆卸的便利性。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高性能散热冷却装置，其特征在于，包括上安装板、连接板、下支撑座、散热机构、定位伸缩机构；所述上安装板和下支撑座分别上下相对平行设置；所述上安装板和下支撑座之间设有滑动间隙；所述上安装板的上端设有一个散热区域凹槽；所述上安装板和下支撑座的一端之间安装连接板；所述下支撑座的上端中间设有长条形结构的浮动槽；所述浮动槽的下端中间设有连通的穿接孔；所述浮动槽的下端两侧分别设有一个导向孔；所述散热机构包括浮动架、分离螺纹柱、驱动螺母、散热块、导向杆、驱动弹性体；所述驱动螺母旋转卡接于穿接孔的下端四周外侧；所述浮动架截面呈U形结构；所述浮动架的上端设有卡接滑槽；所述浮动槽的底部并且位于穿接孔的两侧分别安装多个驱动弹性体；所述浮动架的底部中间垂直安装分离螺纹柱；所述浮动架的底部两侧分别安装一个导向杆；所述浮动架上下滑动安装于下支撑座的浮动槽上；所述驱动弹性体向上弹性抵压于浮动架的底部两侧；所述浮动架的底部两侧的导向杆分别穿接于导向孔上；所述分离螺纹柱的下端穿过穿接孔后螺纹穿接于驱动螺母上；所述浮动架上端的卡接滑槽内滑动穿接一个散热块；所述散热块呈长方体结构；所述散热块的内部设有冷却空腔；所述冷却空腔的四周和底部由保温材料制成，冷却空腔的上端设有软体密封层；所述散热块的两侧分别设有入水管和出水管；所述入水管和出水管分别与冷却空腔连通；所述入水管和出水管的外端分别从上安装板和下支撑座之间的滑动间隙向外延伸；所述定位伸缩机构包括外螺纹定位柱、上限位环体、下限位环体、复位弹性体、驱动插接杆、伸缩驱动杆；所述散热块的底部中间设有定位槽；所述浮动架的中间设有贯穿其上下两端的穿接螺纹通道；所述穿接螺纹通道位于定位槽的正下方；所述分离螺纹柱的内部设有驱动空腔；所述驱动空腔上端与穿接螺纹通道连通；所述驱动空腔的下端开口，下端开口处设有定位环；所述伸缩驱动杆上端从分离螺纹柱的下端插入驱动空腔内；所述下限位环体安装于伸缩驱动杆的上端四周外侧；所述下限位环体向下抵接于驱动空腔下端开口的定位环上侧或者向上分离于定位环上侧；所述伸缩驱动杆的下端穿过并延伸至驱动空腔下端开口的下方；所述驱动插接杆同轴心安装于伸缩驱动杆的上端并且位于驱动空腔内；所述上限位环体安装于驱动空腔的内部上方；所述复位弹性体套接于驱动插接杆上；所述复位弹性体的两端弹性抵压于上限位环体的四周下端面和伸缩驱动杆的上端面之间；所述外螺纹定位柱通过螺纹旋转安装于浮动架的穿接螺纹通道上；所述外螺纹定位柱的下端设有驱动槽；所述伸缩驱动杆向上移动时，抵压驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽；所述驱动插接杆上端插入外螺纹定位柱下端的驱动槽时，驱动插接杆可带动外螺纹定位柱在穿接螺纹通道内向上旋转，并且使得外螺纹定位柱的上端插入散热块底部中间的定位槽内，所述伸缩驱动杆的上端由复位弹性体向下弹性挤压复位并使得伸缩驱动杆的下端延伸至驱动空腔下端开口的下方外侧；所述驱动螺母旋转时，带动分离螺纹柱向上运动并使得分离螺纹柱向上脱离驱动螺母，所述分离螺纹柱向上运动脱离驱动螺母后带动伸缩驱动杆穿接于驱动螺母内；所述驱动螺母的上端四周设有旋转卡接环；所述穿接孔的下端四周设有环形卡接槽；所述驱动螺母通过上端四周的旋转卡接环旋转卡接于穿接孔下端四周的环形卡接槽上。

2.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述旋转卡接环和环形卡接槽的纵向截面均呈T形结构。

3.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述散热块的下端中间设有滑动卡接槽；所述浮动架的中间上端面设有滑动卡接条；所述散热块通过下端中间的滑动卡接槽滑动卡接于浮动架中间上端面的滑动卡接条上；所述滑动卡接槽和滑动卡接条的截面均呈上大下小的锥形结构；所述定位槽位于滑动卡接槽的上端中间；所述穿接螺纹通道位于滑动卡接条内部中间。

4.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述上安装板的下端面设有一个凹陷抵接区；所述上安装板下端面的凹陷抵接区对应于上安装板上端的散热区域凹槽。

5.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述浮动槽呈长方体槽体结构；所述浮动架的两侧滑动抵接于浮动槽的两侧内壁上；所述浮动槽的两侧内壁上涂附有耐磨涂层。

6.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述软体密封层由橡胶材料制成。

7.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述下支撑座截面呈倒U形结构；所述下支撑座的两侧内部分别安装一个限位抵接板；所述导向杆向下抵接于限位抵接板的上端面或向上分离于限位抵接板的上端面。

8.根据权利要求1所述的高性能散热冷却装置，其特征在于，所述驱动插接杆和外螺纹定位柱下端的驱动槽的截面均呈矩形结构。

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