[发明专利]一种薄壁液冷冷板

说明书

本发明公开了一种薄壁液冷冷板，包括上基板（8）、下基板（4）、过渡空腔（5）和单通道（6），液冷冷板最小厚度为5mm，上基板（8）、下基板（4）最小壁厚为1mm，所述下基板（4）上且正对进出口管嘴（7）位置设置有反变形凸台（1）；所述过渡空腔（5）内设置有中间肋片（2）和加强圆柱（12）；所述单通道（6）内设置有与单通道（6）走向一致的加强肋片（3）。本发明成功满足了各项性能指标要求。在上、下基板最小壁厚1mm的情况下，耐压压力达到1.5MPa，无泄漏与变形，同时通过振动强度考核，氦质谱检漏满足设计要求。本发明在保证产品强度的条件下，为航空航天产品减重提供了有效的解决方案。

技术领域

本发明涉及一种用于航空航天电子设备冷却的液冷冷板，特别是提高薄壁液冷冷板强度的结构。

背景技术

随着电子系统集成化程度提高，电子设备逐渐向大容量、大密度、高集成化发展，由于单模块功率密度的增加，风冷散热技术已经远不能满足要求，液冷冷板技术已经成为下代高新电子设备冷却的首选。特别是在航空航天领域，除了要求液冷冷板满足电子设备热性能要求与系统阻力要求外，对产品的重量也提出了较高的要求。主机单位往往为满足系统总体重量要求，在电子设备接触面不变的情况下，减小冷板厚度。因此在同时满足液冷冷板热性能、阻力条件下，对薄壁液冷冷板强度的设计显得尤为重要。

另外，受航天领域材料相溶性要求影响，钎焊式冷板在选材上只能用强度相对较低，无法进行热处理强化的3系铝合金材料，且多数冷板上安装孔较多，形状不规则，使得内部结构设计难度较大。

目前应用在航空航天领域的液冷冷板最小厚度为5mm，最大外形尺寸已达到800mm（长）×500mm（宽），平面度要求0.1mm/100mm×100mm，上、下基板厚度通常为1～1.5mm（目前最小壁厚为1mm），主要是通过耐压试验与氦质谱进行检漏进行验证，要求每块冷板在交付前进行1.5MPa的耐压试验，保压5min，不允许出现泄漏和目视可见的变形。

为保证产品可靠性，首先进行了功能样件的试验验证。冷板采用3003材料，内部通道为翅片结构，翅片厚度δ0.15mm，上、下基板厚度1mm。试验样件在加压至1.0MPa时，液体进口端正对的下基板发生弹性变形。由于该处为液体进口，与下基板无强度支撑，空腔大、壁厚薄导致下基板变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种薄壁液冷冷板，能够提高除翅片区域以外的空腔区域的强度，规定耐压压力下无泄漏与变形，同时能够通过振动强度考核。

本发明的技术方案实现如下：

一种薄壁液冷冷板，包括上基板、下基板、过渡空腔和单通道，液冷冷板最小厚度为5mm，上基板、下基板的最小壁厚为1mm，所述下基板上且正对进出口管嘴位置设置有反变形凸台；所述过渡空腔内设置有中间肋片和加强圆柱；所述单通道内设置有与单通道走向一致的加强肋片。

优选的，所述反变形凸台直径D为进出口管嘴通径，反变形凸台高度1mm，倒圆R尺寸与直径D相同。

优选的，所述中间肋片的长度方向沿着过渡空腔的走向，且中间肋片垂直于过渡空腔的底面。

优选的，所述中间肋片有多片，长度和厚度不完全相等，且厚度范围在1～2mm。

优选的，所述加强肋片位于单通道宽度方向的中间位置，且其厚度为1mm。

优选的，所述加强圆柱位于过渡空腔内不易设置肋片处，且加强圆柱垂直于过渡空腔的底面，连接上、下基板，其直径范围在1～3mm。这里的不易设置肋片处是指因肋片形状为长条形而导致的肋片不容易放置的位置，比如过渡空腔的边缘和转角位置，因此采用圆柱形作为加强结构。