CN216146632U - 一种新型集成液冷箱式控温装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种新型集成液冷箱式控温装置，属于温控设备技术领域，该装置包括：箱体以及固定设置于箱体内的内胆；内胆内平行且间隙设置有若干个液冷组件，每个液冷组件设置有进液管和出液管，冷却液能够由进液管流入液冷组件并从出液管流出；若干个进液管连接有进口汇集管，若干个出液管连接有出口汇集管，进口汇集管连接有进液总管，出口汇集管连接有出液总管，进液总管和出液总管由内胆和箱体伸出；相邻的液冷组件之间以及液冷组件与内胆之间填充有固固相变储能材料。本申请提供的新型集成液冷箱式控温装置，能够为电子或机械设备提供适宜的工作温度条件。

Description

一种新型集成液冷箱式控温装置

技术领域

本申请涉及温控设备技术领域，尤其涉及一种新型集成液冷箱式控温装置。

背景技术

一般情况下，电子设备或机械设备在运行过程中都会产生热量，设备温度升高会影响设备的性能和安全性，因此通常情况下对于产生热量较多的设备都需要设置冷却系统进行降温散热。目前，散热技术主要分为液冷散热和风冷散热，液冷散热的效果优于风冷散热。在传统的液冷散热技术中，冷却液存在储热量不足、导热率低、稳定性差的不足，从而导致对设备运行的温度控制效果不佳。然而，较低的环境温度同样影响设备的稳定运行。因此，现有技术中缺少一种能够使电子或机械设备保持在较佳温度条件下的控温设备。

实用新型内容

为了使电子或机械设备运行在较佳的温度条件下，本申请提供一种新型盘管式控温装置。

本申请提供的一种新型集成液冷箱式控温装置采用如下的技术方案：

一种新型集成液冷箱式控温装置，包括：

箱体，所述箱体内固定设置有内胆；

所述内胆内平行且间隙设置有若干个液冷组件，每个所述液冷组件设置有进液管和出液管，冷却液能够由进液管流入液冷组件并从出液管流出；

若干个所述进液管连接有进口汇集管，若干个所述出液管连接有出口汇集管，所述进口汇集管连接有进液总管，所述出口汇集管连接有出液总管，所述进液总管和所述出液总管由内胆和箱体伸出；

相邻的所述液冷组件之间以及液冷组件与内胆之间填充有固固相变储能材料。

可选的，所述液冷组件包括基板，所述基板上开设有流道，所述流道盖合有盖板，所述流道具有进液口和出液口，所述进液管连接于进液口，所述出液管连接于出液口。

可选的，所述流道呈蛇形往复回旋结构。

可选的，所述流道两侧设置有向流道中心延伸的凸台，当所述盖板盖合于流道是，所述盖板的下表面与凸台的上表面抵接，所述盖板远离流道的表面与所述基板的表面平齐。

可选的，相邻的所述液冷组件之间以及液冷组件与内胆之间填充有泡沫铜材料，所述固固相变储能材料填充于所述泡沫铜材料内。

可选的，所述固固相变储能材料为醇类、烷烃类、无机水合盐、复合泡沫金属和纳米微胶囊材料中的一种或多种。

可选的，所述固固相变储能材料的热膨胀率小于3％。

可选的，所述箱体与内胆之间内填充有保温材料。

可选的，所述保温材料采用聚氨酯发泡材料。

可选的，所述保温材料的厚度为10-30mm，优选20mm。

本申请提供的新型集成液冷箱式控温装置，能够将冷却液中的热量储存于固固相变储能材料内部，从而有效降低冷却液的温度，提高对电子或机械设备的降温冷却效果；当环境温度低时，固固相变储能材料内储存的热量可传导至冷却液内，冷却液在循环过程中对电子和机械设备进行保温。

附图说明

图1是本申请新型集成液冷箱式控温装置结构示意图；

图2是图1中沿着A-A的剖视图；

图3是图1中沿着B-B的剖视图；

图4是液冷组件的结构示意图；

图5是图4中沿着C-C的剖视图；

图6是图5中D部分的局部放大图；

图7是图3中E部分的局部放大图。

附图标记说明：1、箱体；2、内胆；21、灌料口；22、密封塞；3、支撑组件；31、第一连接板；32、第二连接板；33、第三连接板；34、第四连接板；4、液冷组件；41、基板；42、流道；43、盖板；44、凸台；45、进液管；46、出液管；5、进口汇集管；6、出口汇集管；7、进液总管；8、出液总管；9、固定结构。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请实施例公开了一种新型集成液冷箱式控温装置，包括箱体1，箱体1内设置有内胆2，内胆2采用支撑组件3与箱体1内壁固定连接。内胆2内部间隙设置有若干个液冷组件4，若干个液冷组件4相互平行且均与内胆2的内壁固定连接。在相邻的液冷组件4之间以及液冷组件4与内胆2的内壁之间填充有固固相变储能材料。当冷却液吸收设备运行产生的热量并流经液冷组件4时，冷却液所含有的热量经液冷组件4传导至固固相变储能材料内储存，从而对设备进行降温；当环境温度较低影响设备的正常运行时，固固相变储能材料所储存的热量可传导至冷却液内使冷却液升温，随着冷却液的循环将热量扩散至设备的运行环境中，以使设备运行于适宜的温度。

具体的，参照图1和图2，箱体1和内胆2均呈立方体结构，可以采用不锈钢板焊接形成。支撑组件3的数量为多个，多个支撑组件3分布于内胆2的侧壁与箱体1的侧壁之间以及内胆2的底壁与箱体1的底壁之间。

内胆2的顶壁开设有若干个灌料口21，从而便于向内胆2内部装入固固相变储能材料，本领域技术人员可以根据需要确定灌料口21的数量和布局方式，此处不作具体限定。灌料口21可以进一步设置有密封塞22，密封塞22可以与灌料口21螺纹连接，在将固固相变储能材料灌入内胆2后，可采用密封塞22将灌料口21封堵，减少热量散失。

参照图3，支撑组件3包括第一连接板31、第二连接板32和第三连接板33。其中，第一连接板31与内胆2的侧壁或底壁外表面贴合且固定连接；第二连接板32和第三连接板33位于第一连接板31的两端且垂直于第一连接板31设置，第二连接板32和第三连接板33相互平行，第二连接板32和第三连接板33远离第一连接板31的一端与箱体1侧壁或底壁的内表面固定连接。此处，固定连接方式可以为焊接或铆接等。

为了提高支撑组件3的支撑稳定性，在第一连接板31中部还垂直设置有第四连接板34，第四连接板34与第二连接板32和第三连接板33位于第一连接板31的同侧且垂直于第一连接板31，第四连接板34远离第一连接板31的一端也与箱体1的侧壁或底壁的内表面固定连接。

参照图4和图5，液冷组件4包括基板41，在基板41的一侧表面开设有流道42，流道42可以采用CNC加工方式形成。流道42呈蛇形往复回旋结构，流道42的两端形成进液口和出液口。为了便于对控温装置的结构进行布局，优选将进液口和出液口设置于基板41的同一端。

流道42上盖合有盖板43，盖板43的形状与流道42的形状相匹配，盖板43盖合于流道42上后可采用焊接的方式与基板41固定。此处，焊接的过程可以采用搅拌摩擦焊工艺进行，从而提高焊接强度，保证密封性。

参照图6，为了提高液冷组件4表面的平整性，流道42两侧设置有向流道42中心延伸的凸台44，当盖板43盖合于流道42上时，盖板43靠近流道42的表面与凸台44表面抵接，盖板43远离流道42的表面与基板41的表面相平齐。此处，盖板43的宽度与凸台44相远离的边沿之间的距离相等。

参照图1、图3和图4，在进液口连接有进液管45，出液口连接有出液管46。若干个液冷组件4的进液管45并联连接于进口汇集管5，进口汇集管5连接有进液总管7。若干个液冷组件4的出液管46并联连接于出口汇集管6，出口汇集管6连接有出液总管8。冷却液在循环过程中可由进液总管7流入进口汇集管5，然后分多路同时流入多个流道42，在与固固相变储能材料发生热交换后，经出口汇集管6和出液总管8流出。

在本申请中，进液总管7和出液总管8贯穿内胆2和箱体1的顶壁伸出外部，从而便于与外部的冷却液管路连接。

在内胆2的两个相对的侧壁的内表面设置有相同数量的多个固定结构9，固定结构9在液冷组件4沿着长度方向靠近端部均有设置。并且，对于位于同一端的固定结构9而言，固定结构9设置于液冷组件4沿着宽度方向的两端，当液冷组件4设置于内胆2内部时，固定结构9对液冷组件4进行固定。在本申请中，固定结构9可以采用U形卡槽，U行卡槽焊接于内胆2的侧壁上，液冷组件4可以从内胆2顶部卡入U形槽内加以固定，液冷组件4之间保持一定距离，以便填充固固相变储能材料。

在本申请中，固固相变储能材料可以为醇类、烷烃类、无机水合盐、复合泡沫金属、纳米微胶囊等固固相变储能材料中的一种或多种。固固相变储能材料的热膨胀率优选为小于3％，从而当固固相变储能材料吸收热量时不会发生较大的体积膨胀，消除了体积膨胀引起的应力问题，内胆2不会破裂发生导致储能材料泄漏。固固相变储能材料的循环次数可达到3000次以上，可长时间稳定运行。

为了提高导热效率，在内胆2内部还填充有泡沫铜材料，相应的，固固相变储能材料填充于泡沫铜材料内部。由此，能够提高固固相变储能材料内部的热量传导效率，提高温度控制效果。

箱体1和内胆2之间还可以进一步填充有保温材料，保温材料可以采用聚氨酯发泡材料。本领域技术人员也可以在箱体1内填充其他保温材料，此处不作具体限定。通过在箱体1内填充保温材料，能够减少固固相变储能材料所储存的热量向外部散失。根据温度控制的需要，保温材料的厚度可以设置为10-30mm，优选的，可以将保温材料的厚度设置为20mm。

本申请提供的新型集成液冷箱式控温装置的工作原理为：

冷却液在循环过程中由进液总管7流入进口汇集管5内，然后由进口汇集管5流入若干个液冷组件4，冷却液在液冷组件4内与固固相变储能材料发生热交换并经出口汇集管6和出液总管8流出。在电子或机械设备的工作温度较高时，冷却液吸收热量并在循环过程中将热量传导至固固相变储能材料储存，从而达到冷却降温的的目的；当设备的工作环境温度降低时，随着冷却液的循环，储存于固固相变储能材料的热量可以重新交换至冷却液内，以提高冷却液的温度，保证电子或机械设备具有较为适应的工作温度。

本申请提供的新型集成液冷箱式控温装置，不仅能够为电子或机械设备提供较为适宜的工作温度，而且采用模块化结构设计，在不同的温度控制需求下，可以将若干个控温装置串联来达到控温目的。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)内固定设置有内胆(2)；

所述内胆(2)内平行且间隙设置有若干个液冷组件(4)，每个所述液冷组件(4)设置有进液管(45)和出液管(46)，冷却液能够由进液管(45)流入液冷组件(4)并从出液管(46)流出；

若干个所述进液管(45)连接有进口汇集管(5)，若干个所述出液管(46)连接有出口汇集管(6)，所述进口汇集管(5)连接有进液总管(7)，所述出口汇集管(6)连接有出液总管(8)，所述进液总管(7)和所述出液总管(8)由内胆(2)和箱体(1)伸出；

相邻的所述液冷组件(4)之间以及液冷组件(4)与内胆(2)之间填充有固固相变储能材料。

2.根据权利要求1所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述液冷组件(4)包括基板(41)，所述基板(41)上开设有流道(42)，所述流道(42)盖合有盖板(43)，所述流道(42)具有进液口和出液口，所述进液管(45)连接于进液口，所述出液管(46)连接于出液口。

3.根据权利要求2所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述流道(42)呈蛇形往复回旋结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述流道(42)两侧设置有向流道(42)中心延伸的凸台(44)，当所述盖板(43)盖合于流道(42)时，所述盖板(43)的下表面与凸台(44)的上表面抵接，所述盖板(43)远离流道(42)的表面与所述基板(41)的表面平齐。

5.根据权利要求1所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，相邻的所述液冷组件(4)之间以及液冷组件(4)与内胆(2)之间填充有泡沫铜材料，所述固固相变储能材料填充于所述泡沫铜材料内。

6.根据权利要求1所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述固固相变储能材料为醇类、烷烃类、无机水合盐、复合泡沫金属和纳米微胶囊材料中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述固固相变储能材料的热膨胀率小于3％。

8.根据权利要求1所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述箱体(1)与内胆(2)之间内填充有保温材料。

9.根据权利要求8所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述保温材料采用聚氨酯发泡材料。

10.根据权利要求9所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述保温材料的厚度为10-30mm。

11.根据权利要求10所述的一种新型集成液冷箱式控温装置，其特征在于，所述保温材料的厚度为20mm。

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