嵌入式多流道散熱模塊構件制造技術

本實用新型專利技術公開了一種嵌入式多流道散熱模塊構件，其包括散熱框架、無溢接頭、導向件、鎖緊器和助拔器，散熱框架由內部建立擾流柱的撓流通道的冷板和蓋板焊接構成，助拔器鉚接在冷板的上端上，無溢接頭與冷板之間螺紋連接，兩個鎖緊器分別安裝在冷板的兩側，導向件與冷板之間螺紋連接。本實用新型專利技術結構簡單，使用方便、性能可靠，能實現對高速、高功耗密度密封嵌入式計算機機箱進行有效散熱。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種嵌入式多流道散熱模塊構件，其包括散熱框架、無溢接頭、導向件、鎖緊器和助拔器，散熱框架由內部建立擾流柱的撓流通道的冷板和蓋板焊接構成，助拔器鉚接在冷板的上端上，無溢接頭與冷板之間螺紋連接，兩個鎖緊器分別安裝在冷板的兩側，導向件與冷板之間螺紋連接。本技術結構簡單，使用方便、性能可靠，能實現對高速、高功耗密度密封嵌入式計算機機箱進行有效散熱。【專利說明】嵌入式多流道散熱模塊構件
本技術涉及一種散熱模塊構件，特別是涉及一種嵌入式多流道散熱模塊構件。
技術介紹
隨著計算機在車載、機載和艦載電子信息系統中的運用，電子元器件的總功耗大幅度增長而物理尺寸卻越來越小，而且惡劣的高溫環境勢必會影響電子元器件的性能。在很多高溫領域出現普通冷卻技術失效的現象，甚至發生由于高溫導致加固計算機死機或芯片功能失效的現象。為了解決此類事件的發生，保證電子元器件的正常工作，必須通過模塊液冷仿真技術及實驗技術的研究，找到一種適應于當前高速、高功耗密度密封嵌入式計算機發展要求的高效冷卻解決方案，在一定程度上適應高熱流密度的散熱要求。為了使液冷冷板保持其特有優勢，同時彌補它的不足，我們應盡各種可能優化內部的流道以及盡可能的提聞液冷構件和發熱芯片之間的傳熱效率。選取導熱效率聞的制冷液、流速高的驅動泵有利于提高液冷劑與構件內部流道間的對流換熱系數。由于制冷液的選取受到流動性能、高低溫性能的限制，泵的選擇同樣會受到體積大小、高低溫性能的限制。因此流道的設計對散熱效率的影響尤其重要。目前的流道形式多以蛇形為主，但其流道的阻力系數較大，散熱效果不均勻。設計中，應該保證被控器件在合理的溫度范圍內工作，冷卻流體的流動壓降不致過大。一般情況下，散熱構件內流體流速提高到一定程度后，對換熱性能的強化就不太明顯，流阻同流速是平方關系，散熱構件的流阻將顯著增加。而且散熱構件內流速實際上受冷卻系統資源的限制，也不能太大。另外增加液體流道換熱面積，也可以在一定范圍內提高冷卻介質側的換熱能力。散熱構件可以通過提高流道內的流速、改變流道方向來增加流體的擾動，利用入口段效應等方式進行強化傳熱。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種嵌入式多流道散熱模塊構件，其結構簡單，使用方便、性能可靠，能實現對高速、高功耗密度密封嵌入式計算機機箱進行有效散熱。本技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種嵌入式多流道散熱模塊構件，其特征在于，其包括散熱框架、無溢接頭、導向件、鎖緊器和助拔器，散熱框架由內部建立擾流柱的撓流通道的冷板和蓋板焊接構成，助拔器鉚接在冷板的上端上，無溢接頭與冷板之間螺紋連接，兩個鎖緊器分別安裝在冷板的兩側，導向件與冷板之間螺紋連接。優選地，所述蓋板的厚度為1.4mm至1.6mm。本技術的積極進步效果在于:采用本技術流道全程流動均勻，有良好的導向性，壓損較小；流道自身具有盡可能大的換熱面積，有效提高了對流換熱系數；同時流道的布置便于焊接后的后續加工，加工好的冷板具有暢通均勻的流道，能很好地滿足冷卻液密封不外溢的要求。本技術結構合理簡單，制作工藝容易、使用方便、性能可靠、效果好，對機箱內部進行模塊級散熱具有廣泛的實用性。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本技術的一種嵌入式多流道散熱模塊構件外形結構主視圖；圖2是本技術的正方形撓流通道的結構主視透視圖；圖3是本技術的結構側視圖；圖4是本技術的結構俯視圖；圖5是本技術的內部建立擾流柱的撓流通道的冷板的結構主視圖；圖6是本技術的蓋板的結構主視圖；圖7是本技術的圓形撓流通道構件的結構主視透視圖；圖8是本技術的菱形撓流通道構件的結構主視透視圖。【具體實施方式】如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本技術嵌入式多流道散熱模塊構件主要包括散熱框架1、無溢接頭2、導向件3、鎖緊器4和助拔器5，散熱框架I由內部建立擾流柱的撓流通道的冷板6和蓋板7焊接構成，助拔器5鉚接在冷板6的上端上，無溢接頭2與冷板6之間螺紋連接，兩個鎖緊器4分別安裝在冷板6的兩側，導向件3與冷板6之間螺紋連接。蓋板7的厚度為1.4mm至1.6_。鎖緊器4與一個接插件8固定,這樣方便與其他元件連接。裝配過程中應盡量減小接觸熱阻；冷板6內部建立正方形擾流柱的撓流通道，無溢接頭2設在冷卻液進出口處，導向件3、鎖緊器4和助拔器5設在冷板兩側，冷板6內部的換熱系數與撓流柱簇的排列形式、柱間距離、撓流柱的等效管徑(即特征尺寸)、撓流柱簇的排數、流體性質，流道粗糙度等等因素有關，此處綜合考慮以上多種因素，采用優化后的均勻分布的撓流柱簇叉排形式，流道的絕對粗糙度控制在0.05mm范圍之內，內部通道整體尺寸:211_X IlCtamX 2mm,撓流柱尺寸為10_X IOmm,柱間尺寸橫向、縱向均為10.9mm,撓流柱簇的排數為9排。同時，考慮到安裝的平穩性和運作的可靠性，在冷板兩側安裝導向件3。在冷板6的進出口處安裝無溢接頭2，同時保證無溢接頭附近的壓頭損失較小，冷板6通過鎖緊器4與機箱側壁緊密接觸，盡量減小接觸熱阻。助拔器5鉚接在冷板6的上端兩側，保證轉動靈活，不脫落。對于散熱構件和發熱器件之間傳熱效率的提高，首先在加工精度方面應盡量滿足接觸面間的良好接觸，在有間隙的情況下，可采用墊導熱相變材料、導熱率高的襯墊來減少散熱構件和發熱器件間的熱阻。芯片功耗產生的熱量傳導至冷板，冷卻液在正方形撓流柱后形成旋渦流動，改變流道內冷卻劑的流速大小和方向，增加流體的擾動來進行強化傳熱，促使液體內部及液體與冷板間進行充分的熱交換，加熱后的液冷劑由出口處送至機箱外部的冷卻系統中進行冷卻后再由進口輸入冷板中循環冷卻芯片。完成金屬傳導、強迫液冷、強迫風冷的散熱結合。從而大大提高嵌入式多流道散熱模塊構件的散熱效率。如圖5和圖6所示，冷板6選用防銹鋁LF21經過精密加工而成，在其內部建立擾流柱的撓流通道與蓋板7焊接而成，同時，考慮到安裝的平穩性和運作的可靠性，在冷板兩側安裝導向件3，導向件3與冷板6間通過螺紋連接，所述的蓋板7如圖6所示選用防銹鋁LF21經過精密加工而成，在其周圍設有焊接槽與冷板6焊接。如圖7所示，在冷板6內部建立圓形擾流柱的撓流通道，冷板內部的換熱系數與撓流柱簇的排列形式、柱間距離、撓流柱的等效管徑(即特征尺寸)、撓流柱簇的排數、流體性質，流道粗糙度等等因素有關，此處綜合考慮以上多種因素，采用優化后的均勻分布的撓流柱簇叉排形式，流道的絕對粗糙度控制在0.05mm范圍之內，內部通道整體尺寸:21ImmX IlOmmX 2mm,撓流柱尺寸為Φ IOmm,柱間尺寸橫向為8mm,縱向為13.8mm,撓流柱簇的排數為7排。同時，考慮到安裝的平穩性和運作的可靠性，在冷板兩側安裝導向件3，導向件3與冷板6間通過螺紋連接。在冷板6的進出口處安裝無溢接頭2，同時保證無溢接頭附近的壓頭損失較小，無溢接頭2與冷板6間通過螺紋連接。鎖緊器4安裝在冷板6的兩側，冷板6通過鎖緊器4與機箱側壁緊密接觸，盡量減小接觸熱阻。助拔器5鉚接在冷板6的上端兩側，保證轉動靈活，不脫落。芯片功耗產生的熱量傳導至冷板，冷卻液在圓形撓流柱后形成旋渦流動，改變流道內冷卻劑的流速大小和方向，增加流體的擾動來進行強化傳熱，促本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種嵌入式多流道散熱模塊構件，其特征在于，其包括散熱框架、無溢接頭、導向件、鎖緊器和助拔器，散熱框架由內部建立擾流柱的撓流通道的冷板和蓋板焊接構成，助拔器鉚接在冷板的上端上，無溢接頭與冷板之間螺紋連接，兩個鎖緊器分別安裝在冷板的兩側，導向件與冷板之間螺紋連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉軼斌，虞承浩，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第三十二研究所，
類型：新型
國別省市：上海;31