[发明专利]一种一体式冷却装置

说明书

技术领域

本发明属于发射电子设备散热技术领域，尤其涉及到一种风冷散热器与液冷冷板集成于一体的冷却装置。

背景技术

电子元器件的高密度、多功能的集成化程度越来越高，包括雷达在内的大型军用电子集成装备将呈现系统规模极大化，功能模块极小化的“两极化”发展趋势。未来电子元器件系统热耗将达到兆瓦量级，而组件热耗将达到千瓦量级，电子器件功率芯片的极限热流密度将超过1000 W/cm², 必须发展轻小化的高效热控技术，作为高功率集成功能模块和超大规模军用装备系统发展的核心支撑技术。目前针对电子元器件的散热热设计的方案主要有两种：风冷和液冷。随着行热耗散功率增加，单纯的采用强迫风冷已经无法满足热设计指标，而采用液冷方案将行发热器件固定在一块由液体冷却的冷板上能有效的带走热量，但所需的二次冷却设备空间的约束常常成为其限制性设计因素，同时也会带来低温下能耗增加、传统液冷源和设备之间管路连接的问题。

发明内容

为了解决设备空间受限的问题，本发明提供一种将液冷板与二次冷却设备的风冷散热翅片集成的一体式冷却装置。

一种一体式冷却装置包括液冷系统和风冷系统；所述液冷系统包括串联的储液箱2、过滤器3、循环泵5和冷板1，所述风冷系统包括风机组件25、风机电源26、风冷散热机构24和风道静压腔27；所述风冷散热机构24由并列的散热翅片组成；

所述液冷系统和风冷系统均设于冷板1的一侧面上；

所述冷板1为矩形板，一侧板面上均布开设有设有冷却介质槽21，均布的冷却介质槽21串联，均布的冷却介质槽21上覆盖盖板23形成冷却介质管路，冷却介质管路的一端为进液口19，另一端为出液口20，冷却介质管路串联在循环泵5的出口和储液箱2的进口之间；所述循环泵5和储液箱2均固定设于冷板1上；

所述风冷散热机构24安装在冷板1上，且对应覆盖在冷却介质管路上；风冷散热机构24的进风端连通着风道静压腔27的出风口，风道静压腔27的进风口对应连接着风机组件25的出风口；所述风道静压腔27和风机组件25均固定设于冷板1上。

进一步限定的具体结构如下：

所述均布的冷却介质槽21的中部设有均布的加密冷却介质槽22，均布的加密冷却介质槽22的面积为均布的冷却介质槽21的面积的四分之一至三分之一。

所述冷却介质槽21的槽宽为2～4mm，槽深为2～4mm，相邻冷却介质槽21之间的间距为2～4mm；所述加密冷却介质槽22的槽宽为0.8～1mm，槽深为0.8～1 mm，相邻加密冷却介质槽22之间的间距为0.5～1mm。

所述风道静压腔27为横截面呈L形的立方体，其中短边的端面连接着风冷散热机构24的进风端，长边的外端面连接着风机组件25的出风口。

所述风机组件25由两台以上轴流式风机并列组成。

所述循环泵5的出口和储液箱2的进口之间串联着卸荷管路，卸荷管路上设有卸荷阀6。

所述储液箱2的上部分别设有自动排气阀9和补液阀11，底部设有排液阀10。

所述过滤器3上并联着压差传感器4。

所述循环泵5的出口和冷板1上的进液口19之间的管路上设有压力传感器7和温度传感器8。

每片散热翅片之间间隙的高宽比为15。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明将液冷板与二次冷却设备的风冷散热翅片进行了集成，减少设备量，降低各层热阻，使装置的冷却能力有了很大的提升，比纯风冷装置降低温升40℃，同时还节省3U(133mm)的高度空间。

2.和传统二次风冷系统相比，本发明对二次散热翅片进行了优化设计，采用高宽比为15的翅片尺寸，既保证可加工性又能充分发挥二次风冷系统的最大散热能力。

3.和传统液冷相比，传统液冷设备量大，管网系统复杂，本发明装置结构紧凑，集成度高，管路简单，易于控制调节，且节能降噪。通过控制设备中循环泵的启停，使制冷系统的液体循环回路在低温下停止工作，具有一定的节能效果和延长循环泵的使用寿命。

4.此外本装置由于集成度高，液冷冷板与风冷散热一体化设计，整个系统简单操作性强,并且系统的冷却和供电均独立，可实现分布式冷却，满足大型分布式发射机组或其他电子设备的散热需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的左视立体图；

图3为图1的俯视立体图；

图4风机组件、风冷散热机构和风道静压腔安装在冷板上的结构示意图；