CN218447884U - 一种低温超导芯片传热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及芯片传热技术领域，具体为一种低温超导芯片传热结构，包括外壳组件，所述外壳组件内部设有干燥组件，所述外壳组件与干燥组件二者之间安装有保温组件；该低温超导芯片传热结构，在使用时可以通过设有的冷却进口管通入冷却气体使得低温超导芯片降低温度达到超导态，实现了低温超导芯片传热的物理降温过程，而设有的流通排出管可以排出冷却气体，不会影响内部气压，设有的保温组件可以更好的保护内部的低温状态，减缓低温温度的流失，除此之外，而设有的干燥单元可以很好的吸附掉该传热结构内部气体含有的水分，避免使用过程气体中的水分冷凝侵蚀低温超导芯片。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片传热技术领域，具体为一种低温超导芯片传热结构。
背景技术
超导材料，又称为超导体，当某导体在一温度下，可使电阻为零而称之。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性，1911年，荷兰科学家卡茂林-昂尼斯用液氦冷却汞，当温度下降到﹣268.95℃时，水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度，根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料，在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称之为“超导体”，超导体的直流电阻率在一定的低温下会突然消失，被称作零电阻效应，导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在产生大的电流。
以目前高速超级计算机为例，其集成芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，运行温度高是限制使用性能的因素之一；解决这个问题可以将计算机中采用低温超导芯片，但是目前的超导材料暂时无法满足常温超导，所以包括低温超导芯片在内的大多数超导体都需要在异常温度下才能出现超导现象，目前性价比较高且降温效果较好的方法是液氮降温，但是低温液氮由液态变为气态的物理过程会使得附近空气中的水分不断冷凝而产生大量的小液滴，而芯片在这种环境中使用会受到水的侵蚀造成损坏，所以为了可以进一步将芯片的热量通过加设的传热结构散发掉而达到降低温度实现超导的目的，同时进一步提高芯片所处环境的干燥状态。鉴于此，我们提出一种低温超导芯片传热结构。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种低温超导芯片传热结构。
本实用新型的技术方案是：
一种低温超导芯片传热结构，包括外壳组件，所述外壳组件内部设有干燥组件，所述外壳组件与干燥组件二者之间安装有保温组件；
所述干燥组件包括上干燥盖和下干燥仓，所述下干燥仓内固定安装有低温超导芯片，所述下干燥仓自身壁身上设有多个插接槽，每个所述插接槽内部可拆卸地安装有干燥单元。
优选的，所述外壳组件包括上保护壳和下保护壳，所述上保护壳可拆卸地安装在下保护壳上且二者闭合时形成内槽，所述内槽插接安装有大小契合的保温组件。
优选的，所述下保护壳上固定连接有冷却进口管和流通排出管，所述冷却进口管和流通排出管二者对称设置在所述下保护壳上。
优选的，所述保温组件上设有上保温盖和下保温仓，所述下保温仓仓壁上设有与冷却进口管和流通排出管分别对应的第一注入孔和第一排出孔。
优选的，所述下干燥仓内侧仓壁上设有多个与插接槽贯穿的干燥孔，所述下干燥仓两侧设有与第一注入孔和第一排出孔分别对应的第二注入孔和第二排出孔。
优选的，所述上保护壳内部嵌入安装有所述上保温盖，所述上保温盖内部嵌入安装有上干燥盖，所述上保护壳、上保温盖和上干燥盖三者相互固定连接并形成呈夹心结构的统一整体。
优选的，所述干燥单元内部填充有可以吸附外界水分的干燥材料，所述保温组件整体采用保温材料制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该低温超导芯片传热结构，在使用时可以通过设有的冷却进口管通入冷却气体使得低温超导芯片降低温度达到超导态，实现了低温超导芯片传热的物理降温过程，而设有的流通排出管可以排出冷却气体，不会影响内部气压，设有的保温组件可以更好的保护内部的低温状态，减缓低温温度的流失，除此之外，而设有的干燥单元可以很好的吸附掉该传热结构内部气体含有的水分，避免使用过程气体中的水分冷凝侵蚀低温超导芯片。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型整体结构分解图；
图3为本实用新型干燥组件示意图。
图中各个标号的意义为：
1、外壳组件；11、上保护壳；12、下保护壳；13、冷却进口管；14、流通排出管；
2、保温组件；21、上保温盖；22、下保温仓；221、第一注入孔；222、第一排出孔；
3、干燥组件；31、上干燥盖；32、下干燥仓；321、第二注入孔；322、第二排出孔；323、插接槽；324、干燥孔；
4、低温超导芯片；
5、干燥单元。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-3，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：
一种低温超导芯片传热结构，包括外壳组件1，外壳组件1内部设有干燥组件3，外壳组件1与干燥组件3二者之间安装有保温组件2；
干燥组件3包括上干燥盖31和下干燥仓32，下干燥仓32内固定安装有低温超导芯片4，下干燥仓32自身壁身上设有多个插接槽323，每个插接槽323内部可拆卸地安装有干燥单元5。
外壳组件1包括上保护壳11和下保护壳12，上保护壳11可拆卸地安装在下保护壳12上且二者闭合时形成内槽，内槽插接安装有大小契合的保温组件2，下保护壳12上固定连接有冷却进口管13和流通排出管14，冷却进口管13和流通排出管14二者对称设置在下保护壳12上，形成对流流通结构，最大接触面的给芯片降温。
保温组件2上设有上保温盖21和下保温仓22，下保温仓22仓壁上设有与冷却进口管13和流通排出管14分别对应的第一注入孔221和第一排出孔222。
下干燥仓32内侧仓壁上设有多个与插接槽323贯穿的干燥孔324，下干燥仓32两侧设有与第一注入孔221和第一排出孔222分别对应的第二注入孔321和第二排出孔322。
上保护壳11内部嵌入安装有上保温盖21，上保温盖21内部嵌入安装有上干燥盖31，上保护壳11、上保温盖21和上干燥盖31三者相互固定连接并形成呈夹心结构的统一整体，作为整体便于安装拆卸。
干燥单元5内部填充有可以吸附外界水分的干燥材料，保温组件2整体采用保温材料制成，本实施例的干燥材料使用变色干燥硅胶，可以反复使用，同时采用聚氨酯泡沫塑料作为保温材料。
值得说明的是，现有低温超导芯片需要在低温环境下才可以激发其超导态，其在室温环境中不具备超导性能，所以本实施例以不腐蚀破坏芯片结构的液氮作为冷却降温的手段。
本实施例的低温超导芯片传热结构，工作人员首先更换内部的干燥单元5，采用变色硅胶干燥剂可以根据颜色变化判断是否吸水饱和，若处于吸水饱和状态则更换干燥单元5即可，随后将该结构整体密封上，将冷却液氮从冷却进口管13处注入，标准大气压下的液氮接触空气的瞬间会发生气化，使得液氮由液态变为气态，气化使分子平均距离加大、体积急剧增大，因此，气化要吸热导致不断降低温度，所以会实现对低温超导芯片4的降温，而设有的聚氨酯泡沫塑料制备的保温组件2可以尽可能维持内部低温，但是后期温度仍然会上升，为了可以持续保持低温超导状态，需要通过流通排出管14与冷却进口管13形成连通，保证该结构内部的稳定气压，继而可以持续降温。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种低温超导芯片传热结构，包括外壳组件(1)，其特征在于：所述外壳组件(1)内部设有干燥组件(3)，所述外壳组件(1)与干燥组件(3)二者之间安装有保温组件(2)；
所述干燥组件(3)包括上干燥盖(31)和下干燥仓(32)，所述下干燥仓(32)内固定安装有低温超导芯片(4)，所述下干燥仓(32)自身壁身上设有多个插接槽(323)，每个所述插接槽(323)内部可拆卸地安装有干燥单元(5)。
2.如权利要求1所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述外壳组件(1)包括上保护壳(11)和下保护壳(12)，所述上保护壳(11)可拆卸地安装在下保护壳(12)上且二者闭合时形成内槽，所述内槽插接安装有大小契合的保温组件(2)。
3.如权利要求2所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述下保护壳(12)上固定连接有冷却进口管(13)和流通排出管(14)，所述冷却进口管(13)和流通排出管(14)二者对称设置在所述下保护壳(12)上。
4.如权利要求2所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述保温组件(2)上设有上保温盖(21)和下保温仓(22)，所述下保温仓(22)仓壁上设有与冷却进口管(13)和流通排出管(14)分别对应的第一注入孔(221)和第一排出孔(222)。
5.如权利要求1所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述下干燥仓(32)内侧仓壁上设有多个与插接槽(323)贯穿的干燥孔(324)，所述下干燥仓(32)两侧设有与第一注入孔(221)和第一排出孔(222)分别对应的第二注入孔(321)和第二排出孔(322)。
6.如权利要求4所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述上保护壳(11)内部嵌入安装有所述上保温盖(21)，所述上保温盖(21)内部嵌入安装有上干燥盖(31)，所述上保护壳(11)、上保温盖(21)和上干燥盖(31)三者相互固定连接并形成呈夹心结构的统一整体。
7.如权利要求1所述的低温超导芯片传热结构，其特征在于：所述干燥单元(5)内部填充有可以吸附外界水分的干燥材料，所述保温组件(2)整体采用保温材料制成。
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Cited By (1)
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| CN116611528A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-18 | 中诚华隆计算机技术有限公司 | 一种量子计算装置 |
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2022
- 2022-08-12 CN CN202222118526.2U patent/CN218447884U/zh active Active
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