CN203722992U - 嵌入式多流道散热模块构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式多流道散热模块构件，其包括散热框架、无溢接头、导向件、锁紧器和助拔器，散热框架由内部建立扰流柱的挠流通道的冷板和盖板焊接构成，助拔器铆接在冷板的上端上，无溢接头与冷板之间螺纹连接，两个锁紧器分别安装在冷板的两侧，导向件与冷板之间螺纹连接。本实用新型结构简单，使用方便、性能可靠，能实现对高速、高功耗密度密封嵌入式计算机机箱进行有效散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热模块构件，特别是涉及一种嵌入式多流道散热模块构件。
背景技术
随着计算机在车载、机载和舰载电子信息系统中的运用，电子元器件的总功耗大幅度增长而物理尺寸却越来越小，而且恶劣的高温环境势必会影响电子元器件的性能。在很多高温领域出现普通冷却技术失效的现象，甚至发生由于高温导致加固计算机死机或芯片功能失效的现象。为了解决此类事件的发生，保证电子元器件的正常工作，必须通过模块液冷仿真技术及实验技术的研究，找到一种适应于当前高速、高功耗密度密封嵌入式计算机发展要求的高效冷却解决方案，在一定程度上适应高热流密度的散热要求。
为了使液冷冷板保持其特有优势，同时弥补它的不足，我们应尽各种可能优化内部的流道以及尽可能的提高液冷构件和发热芯片之间的传热效率。选取导热效率高的制冷液、流速高的驱动泵有利于提高液冷剂与构件内部流道间的对流换热系数。由于制冷液的选取受到流动性能、高低温性能的限制，泵的选择同样会受到体积大小、高低温性能的限制。因此流道的设计对散热效率的影响尤其重要。目前的流道形式多以蛇形为主，但其流道的阻力系数较大，散热效果不均匀。设计中，应该保证被控器件在合理的温度范围内工作，冷却流体的流动压降不致过大。一般情况下，散热构件内流体流速提高到一定程度后，对换热性能的强化就不太明显，流阻同流速是平方关系，散热构件的流阻将显著增加。而且散热构件内流速实际上受冷却系统资源的限制，也不能太大。另外增加液体流道换热面积，也可以在一定范围内提高冷却介质侧的换热能力。散热构件可以通过提高流道内的流速、改变流道方向来增加流体的扰动，利用入口段效应等方式进行强化传热。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种嵌入式多流道散热模块构件，其结构简单，使用方便、性能可靠，能实现对高速、高功耗密度密封嵌入式计算机机箱进行有效散热。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种嵌入式多流道散热模块构件，其特征在于，其包括散热框架、无溢接头、导向件、锁紧器和助拔器，散热框架由内部建立扰流柱的挠流通道的冷板和盖板焊接构成，助拔器铆接在冷板的上端上，无溢接头与冷板之间螺纹连接，两个锁紧器分别安装在冷板的两侧，导向件与冷板之间螺纹连接。
优选地，所述盖板的厚度为1.4mm至1.6mm。
本实用新型的积极进步效果在于：采用本实用新型流道全程流动均匀，有良好的导向性，压损较小；流道自身具有尽可能大的换热面积，有效提高了对流换热系数；同时流道的布置便于焊接后的后续加工，加工好的冷板具有畅通均匀的流道，能很好地满足冷却液密封不外溢的要求。本实用新型结构合理简单，制作工艺容易、使用方便、性能可靠、效果好，对机箱内部进行模块级散热具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的一种嵌入式多流道散热模块构件外形结构主视图；
图2是本实用新型的正方形挠流通道的结构主视透视图；
图3是本实用新型的结构侧视图；
图4是本实用新型的结构俯视图；
图5是本实用新型的内部建立扰流柱的挠流通道的冷板的结构主视图；
图6是本实用新型的盖板的结构主视图；
图7是本实用新型的圆形挠流通道构件的结构主视透视图；
图8是本实用新型的菱形挠流通道构件的结构主视透视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型嵌入式多流道散热模块构件主要包括散热框架1、无溢接头2、导向件3、锁紧器4和助拔器5，散热框架1由内部建立扰流柱的挠流通道的冷板6和盖板7焊接构成，助拔器5铆接在冷板6的上端上，无溢接头2与冷板6之间螺纹连接，两个锁紧器4分别安装在冷板6的两侧，导向件3与冷板6之间螺纹连接。盖板7的厚度为1.4mm至1.6mm。锁紧器4与一个接插件8固定，这样方便与其他元件连接。
装配过程中应尽量减小接触热阻；冷板6内部建立正方形扰流柱的挠流通道，无溢接头2设在冷却液进出口处，导向件3、锁紧器4和助拔器5设在冷板两侧，冷板6内部的换热系数与挠流柱簇的排列形式、柱间距离、挠流柱的等效管径（即特征尺寸）、挠流柱簇的排数、流体性质，流道粗糙度等等因素有关，此处综合考虑以上多种因素，采用优化后的均匀分布的挠流柱簇叉排形式，流道的绝对粗糙度控制在0.05mm范围之内，内部通道整体尺寸：211mm×110mm×2mm，挠流柱尺寸为10mm×10mm，柱间尺寸横向、纵向均为10.9mm，挠流柱簇的排数为9排。同时，考虑到安装的平稳性和运作的可靠性，在冷板两侧安装导向件3。在冷板6的进出口处安装无溢接头2，同时保证无溢接头附近的压头损失较小，冷板6通过锁紧器4与机箱侧壁紧密接触，尽量减小接触热阻。助拔器5铆接在冷板6的上端两侧，保证转动灵活，不脱落。对于散热构件和发热器件之间传热效率的提高，首先在加工精度方面应尽量满足接触面间的良好接触，在有间隙的情况下，可采用垫导热相变材料、导热率高的衬垫来减少散热构件和发热器件间的热阻。芯片功耗产生的热量传导至冷板，冷却液在正方形挠流柱后形成旋涡流动，改变流道内冷却剂的流速大小和方向，增加流体的扰动来进行强化传热，促使液体内部及液体与冷板间进行充分的热交换，加热后的液冷剂由出口处送至机箱外部的冷却系统中进行冷却后再由进口输入冷板中循环冷却芯片。完成金属传导、强迫液冷、强迫风冷的散热结合。从而大大提高嵌入式多流道散热模块构件的散热效率。
如图5和图6所示，冷板6选用防锈铝LF21经过精密加工而成，在其内部建立扰流柱的挠流通道与盖板7焊接而成，同时，考虑到安装的平稳性和运作的可靠性，在冷板两侧安装导向件3，导向件3与冷板6间通过螺纹连接，所述的盖板7如图6所示选用防锈铝LF21经过精密加工而成，在其周围设有焊接槽与冷板6焊接。
如图7所示，在冷板6内部建立圆形扰流柱的挠流通道，冷板内部的换热系数与挠流柱簇的排列形式、柱间距离、挠流柱的等效管径（即特征尺寸）、挠流柱簇的排数、流体性质，流道粗糙度等等因素有关，此处综合考虑以上多种因素，采用优化后的均匀分布的挠流柱簇叉排形式，流道的绝对粗糙度控制在0.05mm范围之内，内部通道整体尺寸：211mm×110mm×2mm,挠流柱尺寸为φ10mm，柱间尺寸横向为8mm，纵向为13.8mm，挠流柱簇的排数为7排。同时，考虑到安装的平稳性和运作的可靠性，在冷板两侧安装导向件3，导向件3与冷板6间通过螺纹连接。在冷板6的进出口处安装无溢接头2，同时保证无溢接头附近的压头损失较小，无溢接头2与冷板6间通过螺纹连接。锁紧器4安装在冷板6的两侧，冷板6通过锁紧器4与机箱侧壁紧密接触，尽量减小接触热阻。助拔器5铆接在冷板6的上端两侧，保证转动灵活，不脱落。芯片功耗产生的热量传导至冷板，冷却液在圆形挠流柱后形成旋涡流动，改变流道内冷却剂的流速大小和方向，增加流体的扰动来进行强化传热，促使液体内部及液体与冷板间进行充分的热交换，加热后的液冷剂由出口处送至机箱外部的冷却系统中进行冷却后再由进口输入冷板中循环冷却芯片。完成金属传导、强迫液冷、强迫风冷的散热结合。从而大大提高嵌入式多流道散热模块构件的散热效率。
如图8所示，在冷板6内部建立菱形扰流柱的挠流通道。冷板内部的换热系数与挠流柱簇的排列形式、柱间距离、挠流柱的等效管径（即特征尺寸）、挠流柱簇的排数、流体性质，流道粗糙度等等因素有关，此处综合考虑以上多种因素，采用优化后的均匀分布的挠流柱簇叉排形式，流道的绝对粗糙度控制在0.05mm范围之内，内部通道整体尺寸：211mm×110mm×2mm,挠流柱尺寸为13.5mm×13.5mm，边线夹角为30°，柱间尺寸横向为7mm，纵向为26.1mm，挠流柱簇的排数为4排。同时，考虑到安装的平稳性和运作的可靠性，在冷板两侧安装导向件3，导向件3与冷板6间通过螺纹连接。在冷板6的进出口处安装无溢接头2，同时保证无溢接头附近的压头损失较小，无溢接头2与冷板6间通过螺纹连接。锁紧器4安装在冷板6的两侧，冷板6通过锁紧器4与机箱侧壁紧密接触，尽量减小接触热阻。助拔器5铆接在冷板6的上端两侧，保证转动灵活，不脱落。芯片功耗产生的热量传导至冷板，冷却液在菱形挠流柱后形成旋涡流动，改变流道内冷却剂的流速大小和方向，增加流体的扰动来进行强化传热，促使液体内部及液体与冷板间进行充分的热交换，加热后的液冷剂由出口处送至机箱外部的冷却系统中进行冷却后再由进口输入冷板中循环冷却芯片。完成金属传导、强迫液冷、强迫风冷的散热结合。从而大大提高嵌入式多流道散热模块构件的散热效率。
本实用新型主要针对模块级散热处理，考虑到模块尺寸较小，为获得优良的散热效果，建立了匹配的不同内部流道的冷板6结构。流道的设计经过冷板吸热面，且与热源器件直接接触，同时又满足模块安装的尺寸要求。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种嵌入式多流道散热模块构件，其特征在于，其包括散热框架、无溢接头、导向件、锁紧器和助拔器，散热框架由内部建立扰流柱的挠流通道的冷板和盖板焊接构成，助拔器铆接在冷板的上端上，无溢接头与冷板之间螺纹连接，两个锁紧器分别安装在冷板的两侧，导向件与冷板之间螺纹连接。
2.如权利要求1所述的嵌入式多流道散热模块构件，其特征在于，所述盖板的厚度为1.4mm至1.6mm。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105338796A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-02-17 | 山东超越数控电子有限公司 | 一种增强液冷冷板内部流体对流换热强度的方法和装置 |
| CN107275300A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-20 | 华南理工大学 | 一种模块化的igbt液冷板及其制造方法 |
| CN107718538A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-23 | 武汉科技大学 | 一种sls 3d打印机液冷装置 |
| CN108336045A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-27 | 电子科技大学 | 采用3d打印的仿机翼截面散热肋构成的微通道散热系统 |
| CN109526189A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 西安电子科技大学 | 一种环型微通道换热器及其流体流动换热实验装置 |
| CN109830778A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-31 | 重庆大学 | 一种均温液冷板 |
| CN111163618A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-15 | 洛阳隆盛科技有限责任公司 | 一种基于液冷散热的3u-vpx液冷电源壳体及方法 |
| WO2021014002A1 (en) | 2019-07-25 | 2021-01-28 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Arrangement of a power semiconductor module and a cooler |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105338796A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-02-17 | 山东超越数控电子有限公司 | 一种增强液冷冷板内部流体对流换热强度的方法和装置 |
| CN107275300A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-20 | 华南理工大学 | 一种模块化的igbt液冷板及其制造方法 |
| CN107718538A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-23 | 武汉科技大学 | 一种sls 3d打印机液冷装置 |
| CN107718538B (zh) * | 2017-11-14 | 2019-09-10 | 武汉科技大学 | 一种sls 3d打印机液冷装置 |
| CN108336045A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-27 | 电子科技大学 | 采用3d打印的仿机翼截面散热肋构成的微通道散热系统 |
| CN109526189A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 西安电子科技大学 | 一种环型微通道换热器及其流体流动换热实验装置 |
| CN109830778A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-31 | 重庆大学 | 一种均温液冷板 |
| WO2021014002A1 (en) | 2019-07-25 | 2021-01-28 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Arrangement of a power semiconductor module and a cooler |
| CN111163618A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-15 | 洛阳隆盛科技有限责任公司 | 一种基于液冷散热的3u-vpx液冷电源壳体及方法 |
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