用于液体浸没冷却型电子器件的外壳制造技术

本发明专利技术提供了一种用于电子系统的外壳，所述外壳配置成用作热交换器，以将热量从循环通过电子系统的冷却液体中除去，从而冷却电子系统的电子部件，所述电子部件浸没在与其直接接触的冷却液体中。所述外壳采用了一个或多个壁上的外部翅片和形成在一个或多个壁中的流体通道的组合布置，冷却液体通过该流体通道循环冷却。流体通道和外部翅片优选地形成在相同的壁上。翅片和流体通道可以形成在外壳的任何数量的壁上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液体浸没冷却型电子器件的外壳
本公开涉及电子系统的液体浸没(liquidsubmersion)冷却，其中电子部件设置在外壳内并且浸没在用于冷却电子部件的液体冷却剂中。
技术介绍
已知的是，电子器件的液体浸没通过与液体冷却剂直接接触来冷却电子元件。美国专利第7,905,106和7,403,392号等公开了电子器件的液体浸没冷却的示例。电子器件的液体浸没冷却与电子器件的空气冷却相比具有很多优点，包括：通过消除对风扇的需求并且减少HVAC冷却而提高能量效率；通过消除风扇噪音而使操作更安静；在恶劣环境中使用，这是因为电子器件被容纳在密封的液密外壳中，该外壳保护电子器件免受湿气、盐、沙土、灰尘以及其它污染物的影响；以及通过减少或防止电子设备的热疲劳、腐蚀和污染而具有高可靠性。
技术实现思路
本文描述了一种外壳以及使用该外壳的电子系统。所述外壳改进了从冷却液体中的排热，该冷却液体循环通过电子系统以冷却电子系统的电子部件，所述电子部件浸没在与其直接接触的冷却液体中。所述外壳配置成容纳电子部件以及用作热交换器，冷却液体循环通过外壳对冷却液体进行冷却。由于外壳配置成用作热交换器，因此不需要将冷却液体循环至用于液体冷却的外部热交换器。然而，在一些实施例中，除了由外壳提供的冷却之外，还可以将冷却液体循环至用于附加冷却的外部热交换器。所述外壳采用了一个或多个壁上的外部翅片和形成在一个或多个壁中的流体通道的组合布置，冷却液体通过所述流体通道循环冷却。流体通道和外部翅片优选地形成在相同的壁上。翅片和流体通道可以形成在外壳的任何数量的壁上。在一个实施例中，外壳由主壳体和端板形成，所述主壳体形成外壳的大部分并且在相对端处是敞开的，所述端板封闭开口端。主壳体的一个或多个壁可以设置有外部翅片和流体通道。此外，可以在端板的一个或多个边缘上设置外部翅片。在一个实施例中，端板上的外部翅片可以与主壳体的壁上的外部翅片对齐。主壳体和端板形成液密外壳，该液密外壳用于保持冷却液体并且容纳待被液体浸没冷却的电子器件。电子器件可以是形成任何电子系统的任何电子器件，这些电子系统将受益于液体浸没冷却。在一个实施例中，电子系统是一种在恶劣环境中使用的系统，该系统具有挑战性的散热需求。在一个实施例中，循环系统使冷却液体在电子系统中循环，其中循环系统配置成引导冷却液体通过主壳体的壁中的流体通道。在一个实施例中，循环系统可以包括作为电子系统的一部分的泵，使得冷却液体保持在所述外壳内。在另一个实施例中，循环系统的泵位于电子系统的外部，使得冷却液体循环到外壳外部冷却，然后返回壳体。附图说明图1是包含本文所述的外壳的电子系统的一个实施例的透视图。图2是图1的电子系统的外壳的前分解透视图，示出了该电子系统的部件。图3是图1的电子系统的外壳的后分解透视图，示出了该电子系统的部件。图4是图1的电子系统的另一个分解图。图5是外壳的主壳体的透视图。图6示出了主壳体一端的密封垫片如何安装在主壳体上。图7示出了泵侧端板的另一个实施例。图8是类似于图7的视图，不同的是密封垫片安装就位。图9是包含本文所述的外壳的电子系统的另一个实施例的分解图。图10A、10B、10C和10D是移除电子部件的外壳的主壳体的不同实施例的端部俯视图/端部仰视图。图11和12分别类似于图3和图2，示出了通过外壳的流动路径的实施例。具体实施方式首先参照图1，示出了包含本文所述的外壳12的电子系统10的示例。电子系统10采用电子部件的液体浸没冷却，所述电子部件设置在外壳12内。外壳12形成容纳电子部件和冷却液体的液密外壳。电子部件可以是形成任何电子系统的任何电子部件，这些电子系统将受益于液体浸没冷却。在一个实施例中，电子系统10可以是在恶劣环境中使用的系统，诸如系统10暴露于沙土、高湿度、盐水以及其它环境挑战的环境中，并且其中系统10具有挑战性的散热需求。所述外壳改进了从冷却液体中的排热，该冷却液体循环通过电子系统以冷却电子系统的电子部件，所述电子部件浸没在与其直接接触的冷却液体中。在美国专利第7,905,106和7,403,392号中公开了电子器件的液体浸没冷却的示例，所述专利通过引用并入本文。用于浸没电子部件的冷却液体可以是(但不限于)介电液体。冷却液体可以是单相或两相。在一个实施例中，冷却液体具有足够高的热传递能力来管理由浸没的电子部件产生的热量，使得冷却液体不改变状态。外壳12中具有足够的冷却液体，以便浸没想要浸没的发热部件。因此，在一些情况下，冷却液体可以基本上填充整个外壳12，而在其它情况下，冷却液体可以仅部分地填充外壳12。回到图1，系统10可以包括一个或多个输入端(inputs)14，电功率和/或数据可以通过输入端14输入到外壳12中。系统10还可以包括一个或多个输出端16，电功率和/或数据可以通过输出端16从外壳12输出。在一个实施例中，输入端14可以输入电功率，并且经由输出端16输出电功率和/或数据。在另一个实施例中，其中用于为系统10供电的电能由外壳12内部的一个或多个电池提供，数据可以经由输入端14输入，并且经由输出端16输出电功率和/或数据。根据系统10的功能和用途以及外壳12中的电子部件，也可以是其它的输入端和输出端。参照图2-6，外壳12包括：主壳体20，一端的端板22，用于在主壳体20和端板22之间进行密封的密封垫片24，相对端的端板26以及用于在主壳体20和端板26之间进行密封的密封垫片28。主要参照图5以及图10A，主壳体20的构造大致为矩形，并且具有多个壁30a、30b、30c、30d，第一开口端34和第二开口端36(在图3中可见)，这些壁限定了基本上中空的开放内部空间32。每个壁30a-d具有在其内表面38和外表面40之间限定的厚度T。多个电子部件42(其中至少一部分是发热的)设置在内部空间32中。使用的电子部件42的类型取决于电子系统10的预期结构和功能。在一个实施例中，电子部件42设置在内部空间32内由壁30b、30d支撑的电路板44上，使得电路板44与壁30a相邻且基本上平行，并且电子部件通常定位在电路板44和壁30c之间。在使用中，冷却液体(未示出)部分地或完全填充内部空间32，以便浸没想要使用冷却液体进行浸没冷却的电子部件42。继续参照图5以及图10A，壁30a-d中的一个或多个壁包括形成在其外表面40上的多个散热翅片50和形成为其内表面38和外表面40之间的壁厚度T的多个流体通道52的组合。流体通道52通常布置在翅片50的底端和内表面38之间。在使用中，冷却液体通过流体通道52循环，以便在冷却液体与电子部件42进行热交换之后使冷却液体冷却。来自冷却液体的热量通过形成主壳体20的壁的材料转移到翅片50。然后，热量从翅片50消散到周围空气。如果需要，可以通过使用一个或多个风扇(未示出)引导空气流过翅片50来增强翅片50的散热。翅片50和流体通道52的构造和布置以及它们设置在哪个壁30a-d上可以基于许多因素变化，包括(但不限于)：想要实现的冷却，使用的电子部件42的类型以及电子部件在内部空间32中的布置/定位。在图1-9和图10A所示的示例中，每个壁30a-d都设有翅片50和流体通道52。然而，并不是所有的壁都需要设置有翅片50和流体通道52中的任一者或两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子系统的外壳，其包括：主壳体，其包括限定内部空间的多个壁，第一开口端和第二开口端；每个壁具有在其内表面和外表面之间限定的厚度；所述壁中的第一壁包括形成在其外表面上的多个翅片；并且所述第一壁还包括形成在所述内表面和所述外表面之间的厚度中的多个流体通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 US 62/056，1501.一种用于电子系统的外壳，其包括：主壳体，其包括限定内部空间的多个壁，第一开口端和第二开口端；每个壁具有在其内表面和外表面之间限定的厚度；所述壁中的第一壁包括形成在其外表面上的多个翅片；并且所述第一壁还包括形成在所述内表面和所述外表面之间的厚度中的多个流体通道。2.根据权利要求1所述的用于电子系统的外壳，其中所述流体通道从所述第一开口端延伸到所述第二开口端，并且所述翅片从所述第一开口端延伸到所述第二开口端。3.根据权利要求1所述的用于电子系统的外壳，还包括所述壁中的第二壁，所述第二壁包括形成在其外表面上的多个翅片，并且所述第二壁还包括形成在其内表面和外表面之间的厚度中的多个流体通道。4.根据权利要求1所述的用于电子系统的外壳，其中所述壁中的每个壁包括形成在其相应的外表面上的多个翅片，并且每个壁还包括形成在其内表面和外表面之间的厚度中的多个流体通道。5.根据权利要求1所述的用于电子系统的外壳，其中所述主壳体基本上由挤出铝构成。6.一种电子系统，其包括：权利要求1至5中任一项所述的外壳；发热电子部件，其设置在所述内部空间中；第一板，其在所述主壳体的所述第一开口端处可拆卸地附接至所述主壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：里克·塔夫蒂，史蒂夫·谢弗，
申请(专利权)人：液体冷却解决方案公司，
类型：发明
国别省市：美国,US