CN216792837U - 一种加固高功耗电路板模块散热结构及加固计算机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加固高功耗电路板模块散热结构及加固计算机，涉及加固计算机技术领域，加固高功耗电路板模块上具有电子发热元件，其特征在于,该散热结构包括一级导热冷板、二级导热冷板和石蜡相变层；一级导热冷板贴合安装于电子发热元件下方，且其底部具有上容置槽和上连接部；二级导热冷板位于一级导热冷板下方，其上表面具有下容置槽和下连接部，二级导热冷板通过下连接部与所述上连接部的配合实现与一级导热冷板的连接固定；所述上容置槽和下容置槽配合形成石蜡容置腔，石蜡容置腔内放置储热石蜡，即为石蜡相变层；一级导热冷板与二级导热冷板连接处进行密封处理并设置有密封条。本发明提高电子器件的工作稳定性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及加固计算机技术领域，具体地说是一种加固高功耗电路板模块散热结构及加固计算机。
背景技术
随着微电子技术的发展，电子元器件的尺寸正迅速缩小，晶体管尺寸由微米向纳米过渡，芯片性能和热功耗不断提升，单位面积热流量持续增大。同时，加固计算机由低性能、小功耗和大体积，向高性能、大功耗和小体积的发展趋势，散热设计的空间被压缩，单位体积热流量不断增大，使得产品对散热设计的需求日趋严苛，高效散热、操作体验和系统优化越来越受关注。
发明内容
本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种加固高功耗电路板模块散热结构及加固计算机，能够减小电子器件升温和降温的速率和幅度，使得瞬时热冲击更加平缓，提高电子器件的工作稳定性和使用寿命，从而提高高功耗电路板模块的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种加固高功耗电路板模块散热结构，所述加固高功耗电路板模块上具有电子发热元件，该散热结构包括一级导热冷板、二级导热冷板和石蜡相变层；
一级导热冷板贴合安装于电子发热元件下方，且其底部具有上容置槽和上连接部；
二级导热冷板位于一级导热冷板下方，其上表面具有下容置槽和下连接部，二级导热冷板通过下连接部与所述上连接部的配合实现与一级导热冷板的连接固定；
所述上容置槽和下容置槽配合形成石蜡容置腔，石蜡容置腔内放置固体的储热石蜡，即为石蜡相变层；一级导热冷板与二级导热冷板连接处进行密封处理并设置有密封条。
高功耗电路板模块工作中发热元件持续发热，受限于散热冷板自身的热传导率，其传导热量的速率和幅度受限：工作初期，温度急剧上升，后期逐渐达到稳态；反之，停止工作后，温度急剧下降，后期逐渐达到环境温度。而加固计算机工作温度温差很大，电子器件升温和降温的速率和幅度，严重影响电子器件的工作稳定性和使用寿命。
石蜡作为一种潜热储能材料，具有相变潜热大，固-液相变过程容积变化小，热稳定性好，无过冷现象。本加固高功耗电路板模块散热结构，通过上述冷板-石蜡-冷板结构设计，贴合电子发热元件的一级导热冷板传递到石蜡层，石蜡相变，热量传递到二级导热冷板，二级导热冷板贴合机箱外壳，热量传递到外部环境中。石蜡在相变过程中能吸收或释放出大量潜热，减小电子发热元件升温和降温速率和幅度，且相变过程中温度几乎不变，因此可有效的解决发热元器件工作过程中瞬时热冲击问题，延长电子发热元件的寿命。
优选的，所述一级导热冷板与电子发热元件所在的电路板安装孔采用螺钉紧固，一级导热冷板上表面设置有至少一个冷板凸台，电子发热元件与所述冷板凸台无间隙贴合。
优选的，所述二级导热冷板上表面的边部均匀布置有多个安装凸台，一级导热冷板底部开设有与所述多个安装凸台配合的多个安装槽孔，
二级导热冷板与一级导热冷板通过所述多个安装凸台插入多个安装槽孔中，并使用螺钉紧固，实现固定安装；
二级导热冷板与一级导热冷板的安装缝隙处采用密封胶密封。
进一步的，二级导热冷板上表面通过凸起的槽壁形成所述下容置槽，所述槽壁的外壁与上容置槽内壁贴合安装；
一级导热冷板底部还开设有密封槽，密封槽布置于上容置槽的外周，密封槽内安装所述密封条。
通过密封条的使用，同使用密封胶密封一级导热冷板和二级导热冷板的安装缝隙，以及密封用安装凸台一起，多重密封措施防止液体石蜡的外溢。
优选的，所述加固高功耗电路板模块的前端部设置有助拔器。
优选的，所述助拔器为两个，位于前端面的两侧、对称分布。
进一步的，所述加固高功耗电路板模块的两边部分别设置有锁紧条。
加固高功耗电路板模块安装完成，贴合机箱外壳安装，使用助拔器和锁紧条将其锁紧。
本实用新型还要求保护一种加固计算机，该加固计算机内安装上述的加固高功耗电路板模块，
所述二级导热冷板底面为水平面，二级导热冷板底面贴合安装于加固计算机机箱壳体内。电子发热元件升温，贴合电子发热元件的一级导热冷板传递到石蜡层，石蜡相变，热量传递到二级导热冷板，二级导热冷板贴合机箱外壳，热量传递到外部环境中。
本实用新型明的一种加固高功耗电路板模块散热结构及加固计算机与现有技术相比，具有以下有益效果：
本加固高功耗电路板模块散热结构，通过冷板-石蜡-冷板的结构设计，贴合电子发热元件的一级导热冷板传递到石蜡层，石蜡相变，热量传递到二级导热冷板，二级导热冷板贴合机箱外壳，热量传递到外部环境中。石蜡在相变过程中能吸收或释放出大量潜热，减小电子发热元件升温和降温速率和幅度，且相变过程中温度几乎不变，因此可有效的解决发热元器件工作过程中瞬时热冲击问题，延长电子发热元件的寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的加固高功耗电路板模块散热结构的剖面视图；
图2是本实用新型实施例提供的加固高功耗电路板模块散热结构的分解示图。
附图标记：1、机箱外壳，2、一级导热冷板，3、二级导热冷板，4、储热石蜡，5、电子发热元件，6、密封条，7、助拔器，8、锁紧条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种加固高功耗电路板模块散热结构，所述加固高功耗电路板模块上具有电子发热元件5，该散热结构包括一级导热冷板2、二级导热冷板3和石蜡相变层。
一级导热冷板2贴合安装于电子发热元件5的下方，且其底部具有上容置槽和上连接部；
二级导热冷板3位于一级导热冷板2的下方，其上表面具有下容置槽和下连接部，二级导热冷板3通过下连接部与所述上连接部的配合实现与一级导热冷板2的连接固定；
所述上容置槽和下容置槽配合形成石蜡容置腔，石蜡容置腔内放置固体的储热石蜡4，即为石蜡相变层。一级导热冷板2与二级导热冷板3连接处进行密封处理并设置有密封条6。
其中，所述一级导热冷板2与电子发热元件5所在的电路板安装孔采用螺钉紧固，一级导热冷板2上表面设置有至少一个冷板凸台，电子发热元件5与所述冷板凸台无间隙贴合。
所述二级导热冷板3的上表面通过凸起的槽壁形成所述下容置槽，所述槽壁的外壁与上容置槽内壁贴合安装；
一级导热冷板2底部还开设有密封槽，密封槽布置于上容置槽的外周，密封槽内安装所述密封条6。
所述二级导热冷板3上表面的边部均匀布置有多个安装凸台，用于定位安装，一级导热冷板2底部开设有与所述多个安装凸台配合的多个安装槽孔，
二级导热冷板3与一级导热冷板2通过所述多个安装凸台插入多个安装槽孔中，并使用螺钉紧固，实现固定安装；
二级导热冷板3与一级导热冷板2的安装缝隙处采用密封胶密封。
通过密封条6的使用，同使用密封胶密封一级导热冷板2和二级导热冷板3的安装缝隙，以及密封用安装凸台一起，多重密封措施防止液体石蜡的外溢。
加固高功耗电路板模块的两边部分别设置有锁紧条8。加固高功耗电路板模块的前端部设置有助拔器7，所述助拔器7为两个，位于前端面的两侧、对称分布。加固高功耗电路板模块安装完成，贴合机箱外壳1安装，使用助拔器7和锁紧条8将其锁紧。
高功耗电路板模块典型代表有CPCI、VPX板卡,具有高开放性、高可靠性、可热插拔，使该技术广泛应用在实时系统控制、实时数据采集、军事等需要高速运算的应用领域。在加固计算机领域，CPCI、VPX板卡多采用加固的方式，安装在散热冷板上，与冷板、锁紧条、助拔器等组成一个加固高功耗电路板模块。高功耗电路板模块的板卡与散热冷板用螺钉紧固，散热冷板的两端面安装有锁紧条，通过锁紧条将模块与机箱紧固在一起。散热冷板的前端安装助拔器，方便电路板模块的拔插和插入操作。板卡上发热元件与散热冷板紧贴，将热量传导至机箱，机箱通过风冷或液冷的方式将热量散出。
高功耗电路板模块工作中发热元件持续发热，受限于散热冷板自身的热传导率，其传导热量的速率和幅度受限：工作初期，温度急剧上升，后期逐渐达到稳态；反之，停止工作后，温度急剧下降，后期逐渐达到环境温度。而加固计算机工作温度温差很大，电子器件升温和降温的速率和幅度，严重影响电子器件的工作稳定性和使用寿命。
石蜡作为一种潜热储能材料，具有相变潜热大，固-液相变过程容积变化小，热稳定性好，无过冷现象。
本加固高功耗电路板模块散热结构，通过上述冷板-石蜡-冷板三明治式的结构设计，贴合电子发热元件5的一级导热冷板2传递到石蜡层，石蜡相变，热量传递到二级导热冷板3，二级导热冷板3贴合机箱外壳1，热量传递到外部环境中。石蜡在相变过程中能吸收或释放出大量潜热，减小电子发热元件5升温和降温速率和幅度，且相变过程中温度几乎不变，因此可有效的解决发热元器件工作过程中瞬时热冲击问题，延长电子发热元件的寿命。
高功耗电路板模块通电后工作，电子发热元件升温，热量传递给紧贴的一级导热冷板2，一级导热冷板2将热量传递到石蜡层，固体石蜡吸收热量转化为液体，此过程温度变化缓慢，电子发热元件5温度上升速率和幅度减缓。反之，高功耗电路板模块停止工作后，电子发热元件5急剧降温，此时储热液体石蜡释放热量补充给一级导热冷板2，一级导热冷板2将补充的热量传递到电子发热元件5，电子发热元件5温度下降速率和幅度减缓。
石蜡主要成分是直链烷烃，其熔点与链长有关，不同碳原子个数能获得不同的相变温度。实际应用中，可根据电子发热元件5的工作温度选择适合熔点的石蜡，使得相变温度与电子发热元件5的工作温度匹配，有效降低高低温对电子元器件的热冲击。
本实用新型实施例还提供了一种加固计算机，该加固计算机内安装本实用新型上述实施例提供的加固高功耗电路板模块，
本加固计算机中，加固高功耗电路板模块采用电子发热元件5与一级导热冷板2贴合，一级导热冷板2与二级导热冷板3组合的腔体内放置储热石蜡，二级导热冷板3与机箱外壳1贴合的散热方式。
所述二级导热冷板3的底面为水平面，二级导热冷板3底面贴合安装于加固计算机机箱壳体1内。电子发热元件5升温，贴合电子发热元件5的一级导热冷板2传递到石蜡层，石蜡相变，热量传递到二级导热冷板3，二级导热冷板3贴合机箱外壳1，热量传递到外部环境中。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种加固高功耗电路板模块散热结构，所述加固高功耗电路板模块上具有电子发热元件，其特征在于,该散热结构包括一级导热冷板、二级导热冷板和石蜡相变层；
一级导热冷板贴合安装于电子发热元件下方，且其底部具有上容置槽和上连接部；
二级导热冷板位于一级导热冷板下方，其上表面具有下容置槽和下连接部，二级导热冷板通过下连接部与所述上连接部的配合实现与一级导热冷板的连接固定；
所述上容置槽和下容置槽配合形成石蜡容置腔，石蜡容置腔内放置储热石蜡，即为石蜡相变层；一级导热冷板与二级导热冷板连接处进行密封处理并设置有密封条。
2.根据权利要求1所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，所述一级导热冷板与电子发热元件所在的电路板安装孔采用螺钉紧固，一级导热冷板上表面设置有至少一个冷板凸台，电子发热元件与所述冷板凸台无间隙贴合。
3.根据权利要求1或2所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，所述二级导热冷板上表面的边部均匀布置有多个安装凸台，一级导热冷板底部开设有与所述多个安装凸台配合的多个安装槽孔，
二级导热冷板与一级导热冷板通过所述多个安装凸台插入多个安装槽孔中，并使用螺钉紧固，实现固定安装；
二级导热冷板与一级导热冷板的安装缝隙处采用密封胶密封。
4.根据权利要求3所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，二级导热冷板上表面通过凸起的槽壁形成所述下容置槽，所述槽壁的外壁与上容置槽内壁贴合安装；
一级导热冷板底部还开设有密封槽，密封槽布置于上容置槽的外周，密封槽内安装所述密封条。
5.根据权利要求1所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，所述加固高功耗电路板模块的前端部设置有助拔器。
6.根据权利要求5所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，所述助拔器为两个，位于前端面的两侧、对称分布。
7.根据权利要求1所述的一种加固高功耗电路板模块散热结构，其特征在于，所述加固高功耗电路板模块的两边部分别设置有锁紧条。
8.一种加固计算机，其特征在于，该加固计算机内安装权利要求1-7任一项所述的加固高功耗电路板模块散热结构，
所述二级导热冷板底面为水平面，二级导热冷板底面贴合安装于加固计算机机箱壳体内。
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