CN114916210A - 一种高热流密度电子器件循环散热装置 - Google Patents

一种高热流密度电子器件循环散热装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于散热设备技术领域，尤其是涉及一种高热流密度电子器件循环散热装置，包括散热器和冷凝器，散热器和冷凝器之间通过循环冷却管连通，循环冷却管上设置有循环泵，散热器包括散热座，散热座的上端开设有散热槽，且对应散热槽的槽底放置有导热板，散热座的内侧均匀开设有多个散热腔，循环冷却管贯穿多个散热腔设置，循环冷却管的下侧均匀固定连通有多个与散热腔位置对应的U形连通管，导热板的下端固定连接有多个导热筒，导热筒内活动套设有挤推活塞，导热筒的位于挤推活塞的上侧内部填设有膨胀液。本发明提高了冷却液的冷却利用率，能够针对电子器件局部发热过高区域进行单独提升散热，提高了散热性能差、减少了能源浪费。

Description

一种高热流密度电子器件循环散热装置
技术领域
本发明属于散热设备技术领域，尤其是涉及一种高热流密度电子器件循环散热装置。
背景技术
随着电子科技的发展，电子信息器件不断向着高精度、可靠性和小型化方向发展，一些芯片的封装体积越来越小，而其功率且越来越大，部分芯片的热流密度已经超过了200W/cm2，面临如此高的热流密度，如何在有限空间内实现最优的散热结构与方式成为现下需要重视的问题。
传统技术中，多使用散热器和风扇对电子器件进行散热，但是这种散热方式所能去除的热流密度比较低，适合小功率的电子元器件使用，不能满足高热流密度的电子元器件散热的需要，且目前对于电子器件的散热大多是统一散热，不能针对电子器件局部发热过高区域进行单独提升散热，造成了散热性能差和能源浪费的问题。
为此，我们提出一种高热流密度电子器件循环散热装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种高热流密度电子器件循环散热装置。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高热流密度电子器件循环散热装置，包括散热器和冷凝器，所述散热器和冷凝器之间通过循环冷却管连通，所述循环冷却管上设置有循环泵，所述散热器包括散热座，所述散热座的上端开设有散热槽，且对应散热槽的槽底放置有导热板，所述散热座的内侧均匀开设有多个散热腔，所述循环冷却管贯穿多个散热腔设置，所述循环冷却管的下侧均匀固定连通有多个与散热腔位置对应的U形连通管，所述导热板的下端固定连接有多个导热筒，所述导热筒的下端贯穿散热座的下端，所述导热筒内活动套设有挤推活塞，所述导热筒的位于挤推活塞的上侧内部填设有膨胀液，所述挤推活塞的下端固定连接有挤推杆，所述挤推杆的下端贯穿导热筒的下端，且固定连接有挤推块，所述U形连通管的水平部对称固定连通有两个连接方筒，所述连接方筒内活动插套有侧挡板，所述侧挡板的上端贯穿伸入散热腔内，所述挤推块的侧壁对称固定连接有多根传动杆，所述传动杆远离挤推块的一端固定连接在侧挡板的外侧；
所述冷凝器包括冷凝框，所述冷凝框的侧壁对称开设有两个冷却腔，所述冷凝框的内壁均匀固定连通有多根与冷却腔连通的冷凝管，所述冷凝框的上端固定安装有往复机构，所述往复机构的下端输出端固定连接有冷凝风机。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述导热板的下端均匀固定连接有多个散热翅片，所述散热翅片的下端贯穿伸入散热腔内，且侧壁开设有多个通液孔。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述冷凝管的管壁固定套接有多个换热翅片。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述往复机构包括两个对称固定连接在冷凝框上端的卡板，两个所述卡板之间转动连接有同一根往复丝杆，其中一个所述卡板的外侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端与往复丝杆的一端固定连接，所述往复丝杆的杆壁螺纹套接有移动块，所述移动块的下端通过冷凝框上端开设的条形开口贯穿冷凝框的下端，且固定连接在冷凝风机的上端。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述冷凝风机的下端外侧固定套接有定位框，所述定位框的下端内侧固定连接有多个半导体冷凝板。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述冷凝框对应条形开口的内壁固定连接有导向滑杆，所述移动块的侧壁开设有与导向滑杆滑动套接的滑孔。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，所述冷凝框的底部通过多个支撑块固定连接有同一个支撑座。
在上述的一种高热流密度电子器件循环散热装置中，多根所述冷凝管相互交错设置。
与现有技术相比，本发明提供了一种高热流密度电子器件循环散热装置，具备以下有益效果：
1、该高热流密度电子器件循环散热装置，通过设有的散热器，电子器件放置在散热座上端的散热槽内，导热板将电子器件的热量快速集中在一起，循环泵配合循环管将冷却液输送至散热腔内，对电子器件进行快速散热，且导热筒能够实时接触到导热板对应位置处的热量，当热量过大时，导热筒内的膨胀液发生体积膨胀，推动挤推活塞和挤推杆下移，进而通过挤推块和传动杆的配合带动侧挡板下移，使得侧挡板解除对散热腔内的封堵，并使得侧挡板插接在连接方筒内，断去U形连通管的连通管路，使得冷却液能够通入散热腔内辅助进行散热，且热量交底的区域，导热筒内的膨胀液没有过大的体积改变，使得侧挡板继续阻挡在散热腔内，并使得U形连通管连通，不会使得冷却液流入与此对应的散热腔内，减少冷却液的流通路线，提高了冷却液的冷却利用率，能够针对电子器件局部发热过高区域进行单独提升散热，提高了散热性能差、减少了能源浪费。
2、该高热流密度电子器件循环散热装置，通过设有的冷凝器，多根冷凝管连通在冷凝框内侧的两个冷却腔内，冷却液流通在冷凝管内后通过多个换热翅片对冷凝管进行有效冷凝，驱动电机带动往复丝杆转动，通过往复丝杆和移动块的螺纹套接作用与导向滑杆对移动块的限位导向作用使得移动块带动冷凝风机来回移动，对冷凝管进行进一步的辅助散热，且冷凝风机套过半导体冷凝板的配合提高了冷凝风机的散热性能，保证了电子器件的散热性。
综上所述：本发明提高了冷却液的冷却利用率，能够针对电子器件局部发热过高区域进行单独提升散热，提高了散热性能差、减少了能源浪费。
附图说明
图1为本发明提出的一种高热流密度电子器件循环散热装置结构示意图；
图2为本发明提出的一种高热流密度电子器件循环散热装置的部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种高热流密度电子器件循环散热装置冷凝风机的结构示意图；
图4为本发明提出的一种高热流密度电子器件循环散热装置的多根冷凝管的侧视结构示意图。
图中：1、循环冷却管；2、循环泵；3、散热座；4、散热槽；5、导热板；6、散热腔；7、U形连通管；8、导热筒；9、挤推活塞；10、膨胀液；11、挤推杆；12、挤推块；13、连接方筒；14、侧挡板；15、传动杆；16、冷凝框；17、冷却腔；18、冷凝管；19、冷凝风机；20、散热翅片；21、通液孔；22、换热翅片；23、卡板；24、往复丝杆；25、驱动电机；26、移动块；27、条形开口；28、定位框；29、半导体冷凝板；30、导向滑杆；31、支撑块；32、支撑座。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
请参阅图1-4，一种高热流密度电子器件循环散热装置，包括散热器和冷凝器，散热器和冷凝器之间通过循环冷却管1连通，循环冷却管1上设置有循环泵2，散热器包括散热座3，散热座3的上端开设有散热槽4，且对应散热槽4的槽底放置有导热板5，散热座3的内侧均匀开设有多个散热腔6，循环冷却管1贯穿多个散热腔6设置，循环冷却管1的下侧均匀固定连通有多个与散热腔6位置对应的U形连通管7，导热板5的下端固定连接有多个导热筒8，导热筒8的下端贯穿散热座3的下端，导热筒8内活动套设有挤推活塞9，导热筒8的位于挤推活塞9的上侧内部填设有膨胀液10，挤推活塞9的下端固定连接有挤推杆11，挤推杆11的下端贯穿导热筒8的下端，且固定连接有挤推块12，U形连通管7的水平部对称固定连通有两个连接方筒13，连接方筒13内活动插套有侧挡板14，侧挡板14的上端贯穿伸入散热腔6内，挤推块12的侧壁对称固定连接有多根传动杆15，传动杆15远离挤推块12的一端固定连接在侧挡板14的外侧；
冷凝器包括冷凝框16，冷凝框16的侧壁对称开设有两个冷却腔17，冷凝框16的内壁均匀固定连通有多根与冷却腔17连通的冷凝管18，冷凝框16的上端固定安装有往复机构，往复机构的下端输出端固定连接有冷凝风机19。
导热板5的下端均匀固定连接有多个散热翅片20，散热翅片20的下端贯穿伸入散热腔6内，且侧壁开设有多个通液孔21。
冷凝管18的管壁固定套接有多个换热翅片22。
往复机构包括两个对称固定连接在冷凝框16上端的卡板23，两个卡板23之间转动连接有同一根往复丝杆24，其中一个卡板23的外侧固定连接有驱动电机25，驱动电机25的输出端与往复丝杆24的一端固定连接，往复丝杆24的杆壁螺纹套接有移动块26，移动块26的下端通过冷凝框16上端开设的条形开口27贯穿冷凝框16的下端，且固定连接在冷凝风机19的上端。
冷凝风机19的下端外侧固定套接有定位框28，定位框28的下端内侧固定连接有多个半导体冷凝板29。
冷凝框16对应条形开口27的内壁固定连接有导向滑杆30，移动块26的侧壁开设有与导向滑杆30滑动套接的滑孔。
冷凝框16的底部通过多个支撑块31固定连接有同一个支撑座32。
多根冷凝管18相互交错设置。
现对本发明的操作原理做如下描述：通过设有的散热器，电子器件放置在散热座3上端的散热槽4内，导热板5将电子器件的热量快速集中在一起，循环泵2配合循环管将冷却液输送至散热腔6内，对电子器件进行快速散热，且导热筒8能够实时接触到导热板5对应位置处的热量，当热量过大时，导热筒8内的膨胀液10发生体积膨胀，推动挤推活塞9和挤推杆11下移，进而通过挤推块12和传动杆15的配合带动侧挡板14下移，使得侧挡板14解除对散热腔6内的封堵，并使得侧挡板14插接在连接方筒13内，断去U形连通管7的连通管路，使得冷却液能够通入散热腔6内辅助进行散热，且热量交底的区域，导热筒8内的膨胀液10没有过大的体积改变，使得侧挡板14继续阻挡在散热腔6内，并使得U形连通管7连通，不会使得冷却液流入与此对应的散热腔6内，减少冷却液的流通路线，提高了冷却液的冷却利用率，能够针对电子器件局部发热过高区域进行单独提升散热，提高了散热性能差、减少了能源浪费的，通过设有的冷凝器，多根冷凝管18连通在冷凝框16内侧的两个冷却腔17内，冷却液流通在冷凝管18内后通过多个换热翅片22对冷凝管18进行有效冷凝，驱动电机25带动往复丝杆24转动，通过往复丝杆24和移动块26的螺纹套接作用与导向滑杆30对移动块26的限位导向作用使得移动块26带动冷凝风机19来回移动，对冷凝管18进行进一步的辅助散热，且冷凝风机19套过半导体冷凝板29的配合提高了冷凝风机19的散热性能，保证了电子器件的散热性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)

1.一种高热流密度电子器件循环散热装置，包括散热器和冷凝器，其特征在于：所述散热器和冷凝器之间通过循环冷却管(1)连通，所述循环冷却管(1)上设置有循环泵(2)，所述散热器包括散热座(3)，所述散热座(3)的上端开设有散热槽(4)，且对应散热槽(4)的槽底放置有导热板(5)，所述散热座(3)的内侧均匀开设有多个散热腔(6)，所述循环冷却管(1)贯穿多个散热腔(6)设置，所述循环冷却管(1)的下侧均匀固定连通有多个与散热腔(6)位置对应的U形连通管(7)，所述导热板(5)的下端固定连接有多个导热筒(8)，所述导热筒(8)的下端贯穿散热座(3)的下端，所述导热筒(8)内活动套设有挤推活塞(9)，所述导热筒(8)的位于挤推活塞(9)的上侧内部填设有膨胀液(10)，所述挤推活塞(9)的下端固定连接有挤推杆(11)，所述挤推杆(11)的下端贯穿导热筒(8)的下端，且固定连接有挤推块(12)，所述U形连通管(7)的水平部对称固定连通有两个连接方筒(13)，所述连接方筒(13)内活动插套有侧挡板(14)，所述侧挡板(14)的上端贯穿伸入散热腔(6)内，所述挤推块(12)的侧壁对称固定连接有多根传动杆(15)，所述传动杆(15)远离挤推块(12)的一端固定连接在侧挡板(14)的外侧；
所述冷凝器包括冷凝框(16)，所述冷凝框(16)的侧壁对称开设有两个冷却腔(17)，所述冷凝框(16)的内壁均匀固定连通有多根与冷却腔(17)连通的冷凝管(18)，所述冷凝框(16)的上端固定安装有往复机构，所述往复机构的下端输出端固定连接有冷凝风机(19)。
2.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述导热板(5)的下端均匀固定连接有多个散热翅片(20)，所述散热翅片(20)的下端贯穿伸入散热腔(6)内，且侧壁开设有多个通液孔(21)。
3.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述冷凝管(18)的管壁固定套接有多个换热翅片(22)。
4.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述往复机构包括两个对称固定连接在冷凝框(16)上端的卡板(23)，两个所述卡板(23)之间转动连接有同一根往复丝杆(24)，其中一个所述卡板(23)的外侧固定连接有驱动电机(25)，所述驱动电机(25)的输出端与往复丝杆(24)的一端固定连接，所述往复丝杆(24)的杆壁螺纹套接有移动块(26)，所述移动块(26)的下端通过冷凝框(16)上端开设的条形开口(27)贯穿冷凝框(16)的下端，且固定连接在冷凝风机(19)的上端。
5.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述冷凝风机(19)的下端外侧固定套接有定位框(28)，所述定位框(28)的下端内侧固定连接有多个半导体冷凝板(29)。
6.根据权利要求4所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述冷凝框(16)对应条形开口(27)的内壁固定连接有导向滑杆(30)，所述移动块(26)的侧壁开设有与导向滑杆(30)滑动套接的滑孔。
7.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：所述冷凝框(16)的底部通过多个支撑块(31)固定连接有同一个支撑座(32)。
8.根据权利要求1所述的一种高热流密度电子器件循环散热装置，其特征在于：多根所述冷凝管(18)相互交错设置。
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