CN214507708U - 一种紧凑型三维均温控温机箱 - Google Patents
一种紧凑型三维均温控温机箱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214507708U CN214507708U CN202120310708.2U CN202120310708U CN214507708U CN 214507708 U CN214507708 U CN 214507708U CN 202120310708 U CN202120310708 U CN 202120310708U CN 214507708 U CN214507708 U CN 214507708U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- heat transfer
- compact
- temperature
- conducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种紧凑型三维均温控温机箱，包括：起到支撑作用的顶板(101)，位于控温机箱两侧的两个侧壁(102)，与发热产品实现热量交换的多个导热凸台(103)，位于侧壁(102)和/或导热冷却底板(105)内部的传热通道(104)，导热冷却底板(105)；其中，顶板(101)、两个侧壁(102)、导热冷却底板(105)一体成型包围成一个两端开放的“口”字形结构；多个导热凸台(103)位于侧壁(102)和/或导热冷却底板(105)内侧；传热通道(104)与温控机箱一体成型，传热通道(104)内具有灌封的气‑液两相传热工质。本实用新型的三维均温机箱结构提供了一种新型高效、紧凑的控温产品和方法，特别适用于有限空间内的大功率密度电子载荷的散热控温问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及控温机箱技术领域，本实用新型特别涉及一种紧凑型三维均温控温机箱。
背景技术
随着深空探测、空间通信技术的研究发展和信息化技术的进步，电子设备趋于小型化、多功能化和轻量化，产品性能的提升必然带来其热耗的急剧增加，呈指数攀升的功重比，有限的热控措施实施空间，都给电子设备的散热控温设计带来了巨大的挑战。
电子设备的整体传热路径主要包括两部分：一是器件热量传递至电子设备或散热器表面，二是设备表面的热量传递至环境热沉中去。在第一个传热环节，多通过采用导热性能较好的结构材料、在传热界面处增加强化换热措施，远距离传热还可通过添加热管等方式降低此环节传热热阻；第二个传热环节则需通过风冷、液冷、辐射换热、相变储能等措施将热量带离设备，实现设备的有效控温。目前，基于以上控温措施的热控系统传热路径长、组件多、系统复杂、占用空间大，已不能满足轻量化、小型化的电子设备发展需求，研究紧凑型的高性能传热控温产品十分必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种紧凑型三维均温控温机箱，该机箱可用于高功率密度电子设备，解决有限空间内高散热能力热控系统的轻量化、小型化问题，实现电子设备的高效控温。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种紧凑型三维均温控温机箱，包括：起到支撑作用的顶板，位于控温机箱两侧的两个侧壁，与发热产品实现热量交换的多个导热凸台，位于侧壁和/或导热冷却底板内部的传热通道，导热冷却底板；其中，顶板、两个侧壁、导热冷却底板一体成型包围成一个两端开放的“口”字型结构；多个导热凸台位于侧壁和/或导热冷却底板内侧；传热通道与温控机箱一体成型，传热通道内具有灌封的气-液两相传热工质。
可选的，所述控温机箱包括：在顶板与侧壁的相交处具有用于清洗传热通道内部的清洗孔，在顶板与侧壁的相交处具有用于向传热通道内灌封两相传热工质的注液管，在所述导热冷却底板具有用于将机箱与其他换热设备固定的安装孔。
可选的，所述控温机箱中，传热通道内部具有与温控温机箱本体结构一体成型的毛细沟槽结构，传热通道中间有用于供传热工质流动的蒸汽腔，传热通道具有可承受压力的通道侧壁。
可选的，传热通道的整体形状为L形、U形、S形之一。
可选的，毛细沟槽结构与侧壁间成指定角度；毛细沟槽结构的构型为锯齿形、Ω形、V形、开口倒三角型之一。
可选的，温控机箱为铝合金材质。
可选的，传热通道内的传热工质为丙酮或氨。
可选的，所述一体成型通过3D打印技术实现。
可选的，所述机箱的整体尺寸210mm×250mm×240mm。
可选的，传热通道数量是24。
本实用新型的优点包括：本实用新型结构紧凑，可以实现传热控温。本温控机箱利用3D打印技术实现高效传热通道、毛细沟槽、蒸汽腔及结构本体一体成型。在机箱整体中并列设置多路L型、U型通道，灌装两相传热工质形成一体化热管，极大地提高了热管利用率，实现整个三维机箱的高效均温效果。均温机箱的实现极大提高了机箱表面的散热能力，提升整机散热控温效果。
此组合控温机箱结构紧凑，简单可靠，控温效果好，尤其适用于空间有限、传热热阻大、散热条件不足的弹上及宇航领域大功率产品组合。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的两种三维均温机箱结构示意图。
图2是适用于图1所示实施例的一体成型高效传热通道结构示意图。
101.顶板102.侧壁103.导热凸台104.传热通道105.导热冷却底板106.清洗孔107.注液管108.安装孔201.毛细沟槽结构202.蒸汽腔203.通道侧壁
204.蒸发段205.冷凝段
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。应理解的是，这些说明不是对本实用新型的限定。
温控机箱的本体内设置与机箱本体形状相适应的传热通道104；传热通道104内含有与机箱本体结构一体成型的毛细沟槽结构201，传热通道104内具有灌封的气-液两相换热工质。
参见图1和图2所示，根据本实用新型的一个实施例的一种三维均温控温机箱包括：机箱本体，机箱本体内设置与本体形状相适应的高效传热通道104。传热通道104内含有与机箱本体结构一体成型的毛细沟槽结构201，通过在传热通道104内灌封气-液两项换热工质，形成与机箱本体共形的三维导热管，利用热管内换热工质的蒸发吸热和冷凝放热过程，实现三维机箱的均温控温效果。
控温机箱为基于3D打印技术一体成型包围成一个两端开放的“口”字形结构。控温机箱包括：起到支撑作用的顶板101，位于控温机箱两侧用做主要热量收集部位的两个侧壁102，与发热产品实现热量交换的多个导热凸台103，位于侧壁102和/或导热冷却底板105内部且与机箱结构一体成型的高效传热通道104，导热冷却底板105。顶板101、两个侧壁102、导热冷却底板105一体成型包围成一个两端开放的“口”字结构。多个导热凸台103位于侧壁102和/或导热冷却底板105内侧；传热通道104与温控机箱一体成型，传热通道104内具有灌封的气-液两相传热工质。
温控机箱还包括：用于清洗内部通道的清洗孔106，用于向通道内灌封两相传热工质的注液管107，以及用于将机箱与其他换热设备固定的安装孔108。其中，清洗孔106可设置在顶板101与侧壁102的相交处。注液管107可设置在顶板101与侧壁102的相交处。安装孔108设置在所述导热冷却底板105上。
侧壁102内部具有与机箱结构一体成型的高效传热通道104。传热通道104内部具有与控温机箱本体结构一体成型的毛细沟槽结构201，传热通道104中间有用于供蒸汽工质流动的蒸汽腔202，传热通道104具有一定厚度且可承受一定压力的通道侧壁203；其中，高效传热通道104的整体形状可为L形、U形、S形等。可以在控温机箱的侧壁102和导热冷却底板105并排设置多个传热通道104，高效传热通道104的尺寸和数量可根据机箱侧壁厚度、整机传热量进行设计。该高效传热通道104在不灌封气-液两相工质时，也可作为开口系统，通过在机箱外侧添加驱动泵、水箱、通水管路等方式形成高效液冷回路。传热通道104内灌封气-液两相传热工质后形成热管，低温下工质为液态，工质吸附于毛细沟槽201内，发热组件安装于导热凸台上，热量通过对应于侧壁及导热凸台位置的传热通道104构成的蒸发段204进入热管，传热通道104中的工质吸热气化进入蒸汽腔202，蒸发段204内压力高于冷凝段205压力，冷凝段205的位置对应于导热冷却底板105位置的传热通道，在蒸汽腔202内压差的作用下气态工质快速流向冷凝段205，放热凝结为液态工质，液态工质在毛细沟槽的毛细力作用下返回蒸发段204重复上述传热过程。与控温机箱一体成型的毛细沟槽201可通过3D打印技术实现，毛细沟槽结构201与侧壁102间成一定角度；毛细沟槽结构201构型可为锯齿形、Ω形、V形、开口倒三角型等。温控机箱为铝合金材质，传热通道104内的传热工质可选择丙酮、氨等，可根据控温目标和工作环境选择具有合适传热能力的传热工质。
在根据本实用新型的一个实施例中，所述一体成型可以通过3D打印技术实现，基于3D打印形成的均温机箱，整体尺寸210mm×250mm×240mm，传热通道104设置为L型，通道总数量24，毛细沟槽结构201为Ω型，蒸汽腔202内工质选取为氨，冷凝段温度为60℃，机箱总传热量为300W时，机箱整体温差小于4℃。具体应用可根据实际控温目标、传热量和结构形势选取合适的传热通道类型、数量，沟槽类型和数量，工质，蒸发段和冷凝段长度等。
如此，在根据本实用新型的一种三维均温机箱结构中，在机箱本体结构内设置与本体形状相适应的高效传热通道，通道内含有与本体结构一体成型的毛细沟槽结构，通过在通道内灌封气-液两项换热工质，形成与机箱本体共形的三维热管，利用热管内工质的蒸发吸热和冷凝放热过程，实现三维机箱的均温控温效果。本实用新型的三维均温机箱结构简单、控温效果好、占用空间小，可有效解决有限空间内高散热能力热控系统的轻量化、小型化问题，特别适用于有限空间内的大功率密度电子载荷的散热控温。
应当理解的是，以上结合附图和实施例对本实用新型所进行的描述只是说明而非限定性的，且在不脱离如所附权利要求书所限定的本实用新型的前提下，可以对上述实施例进行各种改变、变形和/或修正。
Claims (10)
1.一种紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，包括：起到支撑作用的顶板(101)，位于控温机箱两侧的两个侧壁(102)，与发热产品实现热量交换的多个导热凸台(103)，位于侧壁(102)和/或导热冷却底板(105)内部的传热通道(104)，导热冷却底板(105)；其中，
顶板(101)、两个侧壁(102)、导热冷却底板(105)一体成型包围成一个两端开放的“口”字型结构；多个导热凸台(103)位于侧壁(102)和/或导热冷却底板(105)内侧；传热通道(104)与温控机箱一体成型，传热通道(104)内具有灌封的气-液两相传热工质。
2.根据权利要求1所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，所述控温机箱包括：
在顶板(101)与侧壁(102)的相交处具有用于清洗传热通道(104)内部的清洗孔(106)，
在顶板(101)与侧壁(102)的相交处具有用于向传热通道(104)内灌封气-液两相传热工质的注液管(107)，
在所述导热冷却底板(105)具有用于将机箱与其他换热设备固定的安装孔(108)。
3.根据权利要求1所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，所述控温机箱中，
传热通道(104)内部具有与温控温机箱本体结构一体成型的毛细沟槽结构(201)，传热通道(104)中间有用于供传热工质流动的蒸汽腔(202)，传热通道(104)具有可承受压力的通道侧壁(203)。
4.根据权利要求3所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，传热通道(104)的整体形状为L形、U形、S形之一。
5.根据权利要求3所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，毛细沟槽结构(201)与侧壁(102)间成指定角度；毛细沟槽结构(201)的构型为锯齿形、Ω形、V形、开口倒三角型之一。
6.根据权利要求1所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，温控机箱为铝合金材质。
7.根据权利要求1所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，传热通道(104)内的传热工质为丙酮或氨。
8.根据权利要求1-7任一项所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，所述一体成型通过3D打印技术实现。
9.根据权利要求8所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，所述机箱的整体尺寸210mm×250mm×240mm。
10.根据权利要求8所述的紧凑型三维均温控温机箱，其特征在于，传热通道(104)数量是24。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120310708.2U CN214507708U (zh) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 一种紧凑型三维均温控温机箱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120310708.2U CN214507708U (zh) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 一种紧凑型三维均温控温机箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214507708U true CN214507708U (zh) | 2021-10-26 |
Family
ID=78218784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120310708.2U Active CN214507708U (zh) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 一种紧凑型三维均温控温机箱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214507708U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112788928A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-05-11 | 北京遥感设备研究所 | 一种紧凑型三维均温控温机箱 |
-
2021
- 2021-02-03 CN CN202120310708.2U patent/CN214507708U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112788928A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-05-11 | 北京遥感设备研究所 | 一种紧凑型三维均温控温机箱 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100986657B1 (ko) | 열전 냉각 발전 장치 | |
| CN108336048A (zh) | 具有相变蓄热功能的热超导翅片散热器 | |
| CN100506004C (zh) | 一种远程被动式循环相变散热方法和散热系统 | |
| CN113028869B (zh) | 一种环路热虹吸翅片 | |
| CN101210785A (zh) | 仿生动力驱动型热管散热器 | |
| WO2023010836A1 (zh) | 散热模组和电子设备 | |
| CN209930821U (zh) | 一种液冷式导热块及水冷式散热器 | |
| CN214507708U (zh) | 一种紧凑型三维均温控温机箱 | |
| CN114899160A (zh) | 一种3d均温板及具有其的散热器 | |
| CN114190054A (zh) | 散热翅片和热虹吸散热器 | |
| CN210014478U (zh) | 一种散热器、空调室外机和空调器 | |
| CN210014475U (zh) | 一种散热器、空调室外机和空调器 | |
| CN101212888B (zh) | 仿心脏结构的仿生动力驱动型散热器 | |
| CN210014476U (zh) | 一种散热器、空调室外机和空调器 | |
| CN217470614U (zh) | 用于处理器的呼吸式动态液冷装置 | |
| CN112689446A (zh) | 一种组合式高导热冷板及其应用方法 | |
| CN102208375A (zh) | 一种循环散热装置、其制作方法及其组件 | |
| CN111336848A (zh) | 一种复合热沉的环路热管蒸发器及环路热管系统 | |
| CN104949557B (zh) | 抗重力毛细泵环 | |
| CN112788928A (zh) | 一种紧凑型三维均温控温机箱 | |
| CN217062284U (zh) | 电池模组、电池包及车辆 | |
| CN216873651U (zh) | 散热翅片和热虹吸散热器 | |
| CN110351993B (zh) | 一种相变液冷散热系统 | |
| CN205336732U (zh) | 一种基于非相变热超导原理的冷板散热器 | |
| CN211831625U (zh) | 一种组合式高导热冷板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |