CN113133270A - 一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，属于换热设计技术领域。本发明解决了现有的电子设备密闭空间散热效果差、空间利用率差的问题。所述热侧水冷板经超塑成形加工为热源支撑板，所述冷侧水冷板经超塑成形加工为电子设备外壳体，热侧水冷板的流道、冷侧水冷板的流道与循环泵通过管路连接形成闭环的散热系统。每个水冷板均由两个板片经扩散焊接，扩散焊接强度达到母材强度，内部流道的流通尺寸达毫米级，换热效果显著，同时经超塑成形加工后的水冷板流道结构完整，在保证其换热性能的同时，经超塑形加工形成不同结构的水冷板；可在保证散热功能的情况下，同时作为电子设备结构部件的一部分，进一步增加电子设备整体的空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，属于换热设计技术领域。
背景技术
随着工业加工技术的发展，与电子性能提升的要求，目前电子工业器件逐渐倾向于紧凑密闭与高效高功耗方向发展，由于密闭空间内设备结构紧凑且空气流动差，高功耗发热器件容易形成热蓄积而导致其过热失效，而逐渐小型化的设备趋势，也使得电子设备本体结构与空间布置日趋复杂，若采用风扇散热的方式，其散热能力有限，且易产生灰尘，水汽进入等缺陷。
发明内容
本发明是为了解决现有的电子设备密闭空间散热效果差、空间利用率差的问题，进而提供了一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，它包括热侧水冷板、冷侧水冷板及循环泵，其中所述热侧水冷板包括第一板片与第二板片，所述第一板片的一侧面化学蚀刻有第一流道，第二板片紧密贴合在第一板片的一侧面且第一板片与第二板片采用扩散焊接；所述冷侧水冷板包括第三板片与第四板片，所述第三板片的一侧面化学蚀刻有第三流道，第四板片紧密贴合在第三板片的一侧面且第三板片与第四板片采用扩散焊接；所述热侧水冷板经超塑成形加工为热源支撑板，所述冷侧水冷板经超塑成形加工为电子设备外壳体，热侧水冷板的流道、冷侧水冷板的流道与循环泵通过管路连接形成闭环的散热系统。
进一步地，流道内的循环工质为水或乙二醇水溶液。
进一步地，冷侧水冷板上位于设备外部的一侧面上加装有若干肋片。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
每个水冷板均由两个板片经扩散焊接，扩散焊接强度达到母材强度，内部流道的流通尺寸达毫米级，换热效果显著，同时经超塑成形加工后的水冷板流道结构完整，在保证其换热性能的同时，可根据设计方案灵活更改外型，即根据不同外壳结构的电子设备，经超塑形加工形成不同结构的水冷板；
通过本申请的热侧水冷板和冷侧水冷板，可在保证散热功能的情况下，同时作为电子设备结构部件的一部分，进一步增加电子设备整体的空间利用率，且能够实现对电子设备的封闭，杜绝灰尘水汽等杂质的渗入。
附图说明
图1为本申请的立体结构示意图；
图2为本申请散热系统的循环散热示意图；
图3为第一板片的立体结构示意图；
图4为第三板片的立体结构示意图；
图5为本申请的一种应用示意图，其所应用的电子设备壳体为两端封闭的筒状结构，热源位于封闭筒状结构的一端(为了清楚示意本申请散热系统在电子设备壳体内的安装位置，筒状结构的一个封闭端未示出)。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～5说明本实施方式，一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，它包括热侧水冷板1、冷侧水冷板2及循环泵3，其中所述热侧水冷板1包括第一板片11与第二板片，所述第一板片11的一侧面化学蚀刻有第一流道11-1，第二板片紧密贴合在第一板片11的一侧面且第一板片11与第二板片采用扩散焊接；所述冷侧水冷板2包括第三板片21与第四板片，所述第三板片21的一侧面化学蚀刻有第三流道21-1，第四板片紧密贴合在第三板片21的一侧面且第三板片21与第四板片采用扩散焊接；所述热侧水冷板1经超塑成形加工为热源支撑板，所述冷侧水冷板2经超塑成形加工为电子设备外壳体，热侧水冷板1的流道、冷侧水冷板2的流道与循环泵3通过管路4连接形成闭环的散热系统。用本申请的热侧水冷板1替代现有技术中电子设备的热源支撑基板，与电子设备中的热源贴合，使其在起到支撑热源作用的同时吸收热能，由循环泵3强制驱动流道内部工质将发热区热量携出，经作为设备外壳体的冷侧水冷板2释放至外部空间中，以降低电子设备密闭空间内的温度。工质流动方向为循环流动，即由热侧吸热——冷侧放热——循环泵——热侧吸热依次循环。流道的断面形状可为U形，也可为弧形。
循环泵3固装在电子设备壳体内部支撑结构上。
通过本申请的热侧水冷板1和冷侧水冷板2，可在保证散热功能的情况下，同时作为电子设备结构部件的一部分，进一步增加电子设备整体的空间利用率，且能够实现对电子设备的封闭，杜绝灰尘水汽等杂质的渗入。
每个水冷板均由两个板片经扩散焊接，扩散焊接强度达到母材强度，内部流道的流通尺寸达毫米级，换热效果显著，同时经超塑成形加工后的水冷板流道结构完整，在保证其换热性能的同时，可根据设计方案灵活更改外型，即根据不同外壳结构的电子设备，经超塑形加工形成不同结构的水冷板，达到结构功能一体化的设计理念。
每两个经扩散焊接后的板片，根据气体状态方程计算常温常压下流道内填充惰性气体的体积，然后对流道进行封闭，采用适当的模具或夹具进行高温超塑成形加工，经加工后的流道保持完整，板片选材可以为不锈钢、铝合金或钛合金等。
每个水冷板中的两个板片，一个板片加工有流道，另一个板片可为平板，以保证焊接强度。
热侧水冷板1的形状根据要实现散热的电子设备的发热源结构设计。
冷侧水冷板2的形状根据要实现散热的电子设备的壳体结构设计。
本申请适用于如大功率芯片或电机等高热流密度设备。
流道内的循环工质为水或乙二醇水溶液。
冷侧水冷板2上位于设备外部的一侧面上加装有若干肋片。以强化散热效率。
Claims (3)
1.一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，其特征在于：它包括热侧水冷板(1)、冷侧水冷板(2)及循环泵(3)，其中所述热侧水冷板(1)包括第一板片(11)与第二板片，所述第一板片(11)的一侧面化学蚀刻有第一流道(11-1)，第二板片紧密贴合在第一板片(11)的一侧面且第一板片(11)与第二板片采用扩散焊接；所述冷侧水冷板(2)包括第三板片(21)与第四板片，所述第三板片(21)的一侧面化学蚀刻有第三流道(21-1)，第四板片紧密贴合在第三板片(21)的一侧面且第三板片(21)与第四板片采用扩散焊接；所述热侧水冷板(1)经超塑成形加工为热源支撑板，所述冷侧水冷板(2)经超塑成形加工为电子设备外壳体，热侧水冷板(1)的流道、冷侧水冷板(2)的流道与循环泵(3)通过管路(4)连接形成闭环的散热系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，其特征在于：流道内的循环工质为水或乙二醇水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于异形扩散焊水冷板的密闭空间强制散热系统，其特征在于：冷侧水冷板(2)上位于设备外部的一侧面上加装有若干肋片。
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