CN219761725U - 一种叠层液冷散热冷板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种叠层液冷散热冷板组件，包括上冷板、下冷板、进液流体连接器、出液流体连接器、进液连通流体连接器和出液连通流体连接器，所述上冷板与下冷板可拆卸连接，上冷板和下冷板通过进液连通流体连接器和出液连通流体连接器实现上、下冷板内冷却液的连通，该上冷板和下冷板共用一个进液流体连接器和一个出液流体连接器。本实用新型的上冷板和下冷板共用一套进、出液盲插流体连接器，可以在结构尺寸限制的情况下，将进入冷板组件的冷却液同时引入两块冷板之内，而后汇流从出口流出，为热耗印制板件两面的热源同时进行贴合散热，极大地简化了整个液冷系统的设计，提高了散热效率，确保热耗印制板件设备正常工作。

Description

一种叠层液冷散热冷板组件

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，具体是一种叠层液冷散热冷板组件。

背景技术

电子元器件及其组装后的电子设备的集成密度越来越大，高热流密度电子设备已经形成，将会以更快的发展趋势达到一个更高的程度，随之而来的便是电子设备热流密度的剧增，这将为电子设备的热设计提出了新的挑战。

液冷冷板以其高效换热的特点在机载模块及服务器模块上有广泛应用，虽然液冷冷板的换热效率高，但是目前现有的液冷冷板组件设计只能为热耗印制板件提供单面的直接贴合散热。在整机环控系统中，热耗印制板件两面均存在热耗芯片，需要双面贴合散热时，需要设计两块独立冷板贴合，两块独立的冷板需分别设计进、出液口，使整个液冷系统的设计进一步复杂化。

专利CN216491799U公开了一种服务器冷板散热结构，包括进液口、出液口、上冷板、下冷板，下冷板上设有出液口、上冷板上设有进液口，上冷板和下冷板内设有走液通道，上冷板和下冷板内的走液通道通过走液孔连通，上、下冷板之间还设有隔板，上冷板、下冷板、隔板为一体结构。走液孔设于进液口或出液口的远端，走液孔设有多个且尺寸由大到小排列。该专利虽然可以在一定程度上实现充分换热，但是其进液在上层部分，出液在下层部分，上冷板完成换热后，通过走液孔再进入下冷板进行换热，可见该专利在上、下冷板之间的换热不是同时进行的，换热效率的提升非常有限。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种叠层液冷散热冷板组件，可以为热耗印制板件两面的发热器件同时进行贴合散热，简化整个液冷系统的设计，确保热耗印制板件设备正常工作。

本实用新型具体是通过以下技术方案来实现的，依据本实用新型提出的一种叠层液冷散热冷板组件，包括上冷板、下冷板、进液流体连接器、出液流体连接器、进液连通流体连接器和出液连通流体连接器，所述上冷板与下冷板可拆卸连接，上冷板和下冷板通过进液连通流体连接器和出液连通流体连接器实现上、下冷板内冷却液的连通，该上冷板和下冷板共用一个进液流体连接器和一个出液流体连接器。

本实用新型通过以上方案使上冷板和下冷板共用一套进、出液盲插流体连接器，上冷板和下冷板不需要分别设计进、出液口，可以在结构尺寸限制的情况下，将进入液冷冷板组件的冷却液同时引入两块冷板之内，而后汇流从出液流体连接器流出，为热耗印制板件两面的热源同时进行贴合散热，极大地简化了整个液冷系统的设计，提高了散热效率。

进一步地，上冷板和下冷板之间装配有印制板和第一发热器件，该印制板上表面设有第二发热器件，第二发热器件贴合上冷板，所述的第一发热器件位于印制板下部并贴合下冷板，通过下冷板和上冷板可以分别对第一发热器件和第二发热器件同时进行散热冷却。

进一步地，上冷板的下表面还设置有凸台，凸台内设有液冷流道，印制板上表面的第二发热器件与凸台位置对应，印制板安装到位后，第二发热器件与凸台贴合，通过该凸台方便印制板上表面的第二发热器件与上冷板进行贴合散热。

进一步地，所述上冷板设有上冷板液冷流道、上冷板进液流道及上冷板出液流道，且上冷板液冷流道与上冷板进液流道和上冷板出液流道连通；下冷板设有下冷板进液流道、下冷板出液流道以及下冷板液冷流道，且下冷板液冷流道与下冷板进液流道和下冷板出液流道连通；进液连通流体连接器的两端分别与上冷板进液流道和下冷板进液流道连通，出液连通流体连接器的两端分别与上冷板出液流道和下冷板出液流道连通。通过进、出液连通流体连接器可以使冷却液在上、下冷板之间进行分配，实现上、下冷板之间流体的连通。

进一步地，在一种实施例中，进液流体连接器、出液流体连接器分别与下冷板进液流道和下冷板出液流道连通，冷却液从进液流体连接器先进入下冷板进液流道，一部分流经下冷板液冷流道对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分经过进液连通流体连接器进入上冷板进液流道，上冷板进液流道分配至上冷板各液冷流道同时对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，上冷板换热后的流体汇聚至上冷板出液流道，经过出液连通流体连接器进入下冷板出液流道，最后经出液流体连接器回流至液冷系统。

进一步地，在另一种实施例中，进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液先进入上冷板，再分流成两部分，一部分流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分经过进液连通流体连接器进入下冷板，在下冷板液冷流道中对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至上冷板出液流道经过出液流体连接器回流至液冷系统。

进一步地，在另一种实施例中，进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和下冷板出液流道连通，冷却液先进入上冷板，分流成两部分，一部分流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入下冷板，在下冷板液冷流道中对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至下冷板出液流道经出液流体连接器回流至液冷系统。

进一步地，在其他一种实施例中，进液流体连接器、出液流体连接器分别与下冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液先进入下冷板，分流成两部分，一部分流经下冷板液冷流道对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入上冷板，在上冷板液冷流道中对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至上冷板出液流道经出液流体连接器回流至液冷系统。

进一步地，所述的进液流体连接器、出液流体连接器、进液连通流体连接器、出液连通流体连接器均采用盲插流体连接器，方便操作。

进一步地，上冷板上还设置有定位销，用于安装该叠层液冷散热冷板组件的液冷阵面上还设置有定位孔，在定位销及定位孔的配合引导下，通过固定螺钉将所述叠层液冷冷板组件安装固定在液冷阵面上。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：

本实用新型的上冷板和下冷板为叠层设计，印制板安装在上冷板和下冷板之间，印制板上表面安装有第二发热器件，印制板下部还可以安装第一发热器件，第二发热器件贴合上冷板，第一发热器件贴合下冷板。上、下冷板之间安装有进液连通流体连接器和出液连通流体连接器，通过该进液连通流体连接器和出液连通流体连接器可以实现流体在上冷板和下冷板之间的分配流动。

本实用新型上冷板和下冷板共用一套进、出液盲插流体连接器，上冷板和下冷板不需要分别设计进、出液口，可以在结构尺寸限制的情况下，将进入液冷冷板组件的冷却液同时引入两块冷板之内，而后汇流从出口流出，为热耗印制板件两面的热源同时进行贴合散热，极大地简化了整个液冷系统的设计，提高了散热效率，确保热耗印制板件设备正常工作。

附图说明

图1是本实用新型叠层液冷散热冷板组件的示意图；

图2是印制板及第一散热器件与本实用新型装配到位的示意图；

图3是图2的主视图；

图4是图2的分解图；

图5是上冷板内部流道的一种示例；

图6是下冷板内部流道的一种示例。

【元件及符号说明】：

1-上冷板；

2-下冷板；

3-进液流体连接器；

4-出液流体连接器；

5-进液连通流体连接器；

6-出液连通流体连接器；

7-固定螺钉；

8-印制板；

9-第一发热器件；

10-第二发热器件；

11-凸台；

12-上冷板液冷流道；

13-上冷板进液流道；

14-上冷板出液流道；

15-下冷板进液流道；

16-下冷板出液流道；

17-下冷板液冷流道；

18-连接器安装口；

19-安装孔；

20-定位销。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例以及附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的范围。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本实用新型所描述的“上”、“下”等方位用语仅是基于附图所示的方位，不代表对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型的叠层液冷散热冷板组件包括上冷板1、下冷板2、进液流体连接器3、出液流体连接器4、连通流体连接器，上冷板与下冷板可拆卸连接，上冷板和下冷板上均设有液冷流道，上冷板和下冷板通过连通流体连接器实现上、下冷板内冷却液连通。该上冷板和下冷板共用一个进液流体连接器和一个出液流体连接器。

在一种实施例中，上冷板、下冷板之间通过两个连通流体连接器实现上、下冷板内流体的连通，分别定义为进液连通流体连接器5和出液连通流体连接器6，通过进液连通流体连接器可以使冷却液从下冷板分配至上冷板，使上冷板和下冷板同时具备冷却换热功能，通过出液连通流体连接器可以使上冷板换热后的流体进入下冷板随下冷板换热后的流体从出液流体连接器排出。

在其他实施例中，也可以是通过进液连通流体连接器使冷却液从上冷板分配至下冷板，使上冷板和下冷板同时具备冷却换热功能，通过出液连通流体连接器使下冷板换热后的流体进入上冷板随上冷板换热后的流体从出液流体连接器排出。

所述的进液流体连接器和出液流体连接器可以均设置在下冷板，也可以均设置在上冷板，也可以是进液流体连接器和出液流体连接器其中之一设置在上冷板，另一个设置在下冷板。

在一种实施例中，上冷板和下冷板通过固定螺钉7可拆卸连接，固定螺钉旋拧到位后进液流体连接器和出液流体连接器可与液冷系统连通。

在图1所示的实施例中，上冷板和下冷板通过四处固定螺钉可拆卸连接，四处固定螺钉两个为一组，分别设置在上冷板和下冷板相对的两侧，但本实用新型不限制固定螺钉的具体数量，可根据实际应用情况灵活设计调整固定螺钉的数量及位置。

图2是本实用新型与印制板和发热器件装配的示意图，印制板8和第一发热器件9装配在上冷板和下冷板之间，印制板8靠近上冷板装配，印制板靠近上冷板的一侧面(印制板的上表面)安装有第二发热器件10，第二发热器件贴合上冷板，第一发热器件9位于印制板下部并贴合下冷板，通过本实用新型的上冷板和下冷板可以分别对印制板上表面的第二发热器件以及位于印制板下部的第一发热器件同时进行散热冷却。

在一种实施例中，所述的第一发热器件9可以是芯片或TR组件等，第二发热器件10可以采用芯片。

进一步地，所述上冷板的下表面还设置有凸台11，印制板上表面的第二发热器件的位置与凸台位置对应，凸台内设有液冷流道且凸台内的液冷流道与上冷板液冷流道12连通，印制板安装到位后，第二发热器件与凸台贴合，通过该凸台方便印制板上表面的第二发热器件与上冷板进行贴合散热。

在上述实施例的基础上，上冷板上表面还设置有连接器安装口18用于安装电连接器，电连接器与印制板电连接。连接器安装口的两侧还设置有定位销20，用于安装液冷冷板组件的液冷阵面上还设置有定位孔，在定位销及定位孔的配合引导下，通过所述固定螺钉可以使本实用新型的叠层液冷冷板组件安装固定到液冷阵面上。

在一种实施例中，上冷板和下冷板上均设置有对应的安装孔19，固定螺钉7插入上、下冷板的安装孔，一方面可以将上、下冷板进行可拆卸连接，另一方面可以同时将上、下冷板形成的叠层液冷散热冷板组件固定在液冷阵面上。印制板及第一发热器件各自通过若干个螺钉分别固定在上冷板和下冷板。

进一步地，所述的进液流体连接器、出液流体连接器、进液连通流体连接器、出液连通流体连接器都可以采用盲插流体连接器。

下面结合附图对本实用新型能够同时对印制板两面的发热器件进行冷却散热的原理详述如下：

如图2所示，进液流体连接器和出液流体连接器均设置在下冷板，且进液流体连接器和出液流体连接器均与液冷系统连通，图5和图6分别是图2中上冷板和下冷板内部流道的一种示例。在该实施例中，上冷板液冷流道12与上冷板进液流道13和上冷板出液流道14连通。下冷板进液流道15与进液流体连接器3连通，下冷板出液流道16与出液流体连接器4连通，下冷板进液流道与下冷板出液流道之间连通有下冷板液冷流道17。上、下冷板之间的进液连通流体连接器与下冷板进液流道15连通，上、下冷板之间的出液连通流体连接器与下冷板出液流道16连通。采用以上技术方案，液冷系统中的冷却液从进液流体连接器先进入下冷板进液流道15，一部分冷却液流经下冷板的液冷流道对贴合下冷板的第一发热器件进行冷却散热。同时，另一部分冷却液经过进液连通流体连接器进入上冷板进液流道，上冷板进液流道分配至上冷板各液冷流道，同时对贴合上冷板的第二发热器件进行冷却散热，上冷板换热后的流体汇聚至上冷板出液流道14，经过出液连通流体连接器进入下冷板出液流道16，最后，上、下冷板换热后的流体经过下冷板出液流道进入出液流体连接器回流至液冷系统。

以上说明仅是本实用新型的一种实施例，本实用新型上冷板和下冷板的流道结构不限于图5和图6所示的实施例，根据实际情况可以调整上冷板和下冷板的流道结构，同时改变流体流向。但总体思路是冷却液进入下冷板后进行分流，一部分在下冷板流道中流动对贴合下冷板的发热器件进行散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入上冷板，对贴合上冷板的发热器件进行散热，上、下冷板内的流体几乎同时进行换热。

在其他实施例中，也可以将进液流体连接器和出液流体连接器都设置在上冷板，进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液从进液流体连接器先进入上冷板进液流道，一部分冷却液流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的第二发热器件进行冷却散热，另一部分冷却液经过进液连通流体连接器进入下冷板进液流道，下冷板进液流道分配至下冷板各液冷流道，同时对贴合下冷板的第一发热器件进行冷却散热，下冷板换热后的流体汇聚至下冷板出液流道，经过出液连通流体连接器进入上冷板出液流道，最后，上、下冷板换热后的流体经过出液流体连接器回流至液冷系统。

在另外一种实施例中，也可以将进液流体连接器和出液流体连接器分别设置在上冷板和下冷板，进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和下冷板出液流道连通，冷却液先进入上冷板进液流道，分流成两部分，一部分流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的第二发热器件进行冷却散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入下冷板进液流道，经下冷板进液流道分配至下冷板液冷流道对贴合下冷板的第一发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至下冷板出液流道经过出液流体连接器回流至液冷系统。

当然，在其他实施例中，也可以将进液流体连接器和出液流体连接器分别设置在下冷板和上冷板，进液流体连接器、出液流体连接器分别与下冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液先进入下冷板进液流道，分流成两部分，一部分分配至下冷板液冷流道对贴合下冷板的第一发热器件进行冷却散热，另一部分经过进液连通流体连接器进入上冷板进液流道，经上冷板进液流道分配至上冷板液冷流道对贴合上冷板的第二发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至上冷板出液流道经过出液流体连接器回流至液冷系统。

本实用新型通过以上方案可以同时对印制板两侧的发热器件进行冷却散热，上冷板和下冷板为叠层设计，共用一套进、出液流体连接器，不需要分别设计进、出液口，极大地简化了整个液冷系统的设计。

以上所述仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本实用新型还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种叠层液冷散热冷板组件，其特征在于包括上冷板(1)、下冷板(2)、进液流体连接器(3)、出液流体连接器(4)、进液连通流体连接器(5)和出液连通流体连接器(6)，所述上冷板与下冷板可拆卸连接，上冷板和下冷板通过进液连通流体连接器(5)和出液连通流体连接器(6)实现上、下冷板内冷却液的连通，该上冷板和下冷板共用一个进液流体连接器和一个出液流体连接器。

2.如权利要求1所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于上冷板和下冷板之间装配有印制板(8)和第一发热器件(9)，该印制板上表面设有第二发热器件(10)，第二发热器件贴合上冷板，所述的第一发热器件位于印制板下部并贴合下冷板，通过下冷板和上冷板分别对第一发热器件和第二发热器件同时进行散热冷却。

3.如权利要求2所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于上冷板的下表面还设置有凸台(11)，凸台内设有液冷流道，印制板上表面的第二发热器件与凸台位置对应，印制板安装到位后，第二发热器件与凸台贴合。

4.如权利要求1或2所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于上冷板设有上冷板液冷流道(12)、上冷板进液流道(13)及上冷板出液流道(14)，且上冷板液冷流道与上冷板进液流道和上冷板出液流道连通；下冷板设有下冷板进液流道(15)、下冷板出液流道(16)以及下冷板液冷流道(17)，且下冷板液冷流道与下冷板进液流道和下冷板出液流道连通；进液连通流体连接器的两端分别与上冷板进液流道和下冷板进液流道连通，出液连通流体连接器的两端分别与上冷板出液流道和下冷板出液流道连通。

5.如权利要求4所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于进液流体连接器、出液流体连接器分别与下冷板进液流道和下冷板出液流道连通，冷却液从进液流体连接器先进入下冷板进液流道，一部分流经下冷板液冷流道对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分经过进液连通流体连接器进入上冷板进液流道，上冷板进液流道分配至上冷板各液冷流道同时对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，上冷板换热后的流体汇聚至上冷板出液流道，经过出液连通流体连接器进入下冷板出液流道，最后经出液流体连接器回流至液冷系统。

6.如权利要求4所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液先进入上冷板，再分流成两部分，一部分流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分经过进液连通流体连接器进入下冷板，在下冷板液冷流道中对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至上冷板出液流道经过出液流体连接器回流至液冷系统。

7.如权利要求4所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于进液流体连接器、出液流体连接器分别与上冷板进液流道和下冷板出液流道连通，冷却液先进入上冷板，分流成两部分，一部分流经上冷板液冷流道对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入下冷板，在下冷板液冷流道中对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至下冷板出液流道经出液流体连接器回流至液冷系统。

8.如权利要求4所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于进液流体连接器、出液流体连接器分别与下冷板进液流道和上冷板出液流道连通，冷却液先进入下冷板，分流成两部分，一部分流经下冷板液冷流道对贴合下冷板的发热器件进行冷却散热，另一部分同时经过进液连通流体连接器进入上冷板，在上冷板液冷流道中对贴合上冷板的发热器件进行冷却散热，上、下冷板换热后的流体最后汇聚至上冷板出液流道经出液流体连接器回流至液冷系统。

9.如权利要求1所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于所述的进液流体连接器、出液流体连接器、进液连通流体连接器、出液连通流体连接器均采用盲插流体连接器。

10.如权利要求1所述的叠层液冷散热冷板组件，其特征在于上冷板上还设置有定位销(20)，用于安装该叠层液冷散热冷板组件的液冷阵面上还设置有定位孔，在定位销及定位孔的配合引导下，通过固定螺钉将所述叠层液冷散热冷板组件安装固定在液冷阵面上。