一种基于液冷板均热的防凝露装置制造方法及图纸

一种基于液冷板均热的防凝露装置，所述防凝露装置具有供冷却剂流通的内部容积，以及与外部需要换热的热源接触的换热面，与外部环境相接触的冷却面，所述外部换热面与所述外部冷却面之间设置有隔离装置，所述隔离装置将所述内部容积隔离成冷水通道层和热水通道层，所述冷水通道层至少部分地与所述换热面相接触，所述热水通道层至少部分地与所述冷却面相接触，所述冷却剂通过冷却剂进口进入所述冷水通道层与所述换热面换热后，经过所述热水通道层，再经过冷却液出口流出。本发明专利技术的基于液冷板均热的防凝露装置用隔板将液冷板分为热水通道和冷水通道，并使冷水通道内被加热的冷却液回流至热水通道，提高液冷板中与环境接触的壁面的温度，防止壁面结露。

An anti condensation device based on the heat sharing of liquid cooling plate

【技术实现步骤摘要】
一种基于液冷板均热的防凝露装置
本专利技术涉及一种热管理系统领域，具体涉及一种采用液冷板进行均热管理的防凝露装置。
技术介绍
随着电子器件的精细化和智能化，其超高的热流密度严重影响了运行的安全性和可靠性，如何对其进行有效的散热成为了亟待解决的重要问题。电子芯片传统的冷却方式为风冷，风冷主要通过提高风扇的转速和增大翅片的尺寸来增强散热能力。但是这两种方法都不能满足芯片日益增长的散热要求。因此人们开始采用液冷。液冷板利用泵驱动冷却液流过芯片背部的通道，冷却液与芯片之间进行热交换，将芯片热量带走。由于冷却液温度较低，因此液冷板中可能会出现当冷却液进行通道内时，在进口处由于温度过低而发生结露。结露是指空气中的水汽达到饱和状态时，若环境温度继续下降，或者设备表面温度低于附近空气露点温度，开始出现空气中过饱和的水汽凝结成水析出的现象。结露形成的水滴附着在设备表面上时，一方面会加快设备的腐蚀，另一方面在气相管道内会影响流动或堵塞引压管道。目前解决设备壁面结露问题的方案主要有以下几种：专利CN201811027614提出了防凝露方法及防凝露装置，通过温度传感器采集温度和湿度数据，根据所获数据计算露点温度，然后判断所获温度和露点温度之间的差值是否小于预设值。若是，则启动加热器。专利CN201711133307提出了水槽防凝露涂料，将涂料直接喷涂在设备表面，两遍喷涂，漆膜达到1mm即可达到防凝露效果。专利CN201510946346提出了一种风力发电机组用防凝露变流器及防凝露控制方法，通过温度传感器和相对湿度传感器检测变流器本体内外的温度以及相对湿度，并将它们比较、分析，最后启动控制风扇和/或散热设备，防止设备结露。上述方法可归结为三大类：(1)通气除湿：将湿气从设备所在空间排出，或将设备表面轻微凝露直接吹干，防止水汽聚集；(2)化学吸湿：用各种吸湿材料将湿气吸收，如在电气设备中放置吸潮剂，或者在设备表面添加防结露涂料；(3)加热干燥：用加热的方法祛除湿气。以上这三类方法都不适用于电子设备的防凝露，上述防结露措施中的通气除湿和加热干燥在高温高湿的环境下并不适用。上述防结露措施中的化学吸附的涂料味道大，且吸附材料使用寿命较短，需要定期更换，耐久性较差，由此增加了维护成本。
技术实现思路
为了保障电子芯片的性能和使用寿命，本专利技术提供了一种基于液冷板均热的防凝露装置。将设备低温区外表面温度提升至露点温度以上，同时保证各个壁面温度分布均匀，避免壁面结露。更具体的，本专利技术提供了一种基于液冷板均热的防凝露装置，所述防凝露装置具有供冷却剂流通的内部容积，以及与外部需要换热的热源接触的换热面，与外部相接触的冷却面，所述外部换热面与所述外部冷却面之间设置有隔离装置，所述隔离装置将所述内部容积隔离成冷水通道层和热水通道层，所述冷水通道层至少部分地与所述换热面相接触，所述热水通道层至少部分地与所述冷却面相接触，所述冷却剂通过冷却剂进口进入所述冷水通道层与所述换热面换热后，经过所述热水通道层，再经过冷却液出口流出。进一步地，所述冷却液进口和所述冷却液出口位于所述防凝露装置的同一端面上，所述隔离装置设置在所述冷却液进口和所述冷却液出口之间将两者隔离。进一步地，所述隔离装置为隔板，所述隔板将所述内部容积围成所述冷水通道层。进一步地，所述隔板采用导热系数较小的材料制作。进一步地，所述换热面与冷却水接触的表面设置有翅片以提高换热面积来强化冷却液和所述换热面的换热。进一步地，所述换热面和所述冷却面采用非均匀强化换热表面构成。本专利技术还提供了一种换热方法，通过隔板将换热器的内部容积分隔成冷水通道和热水通道，使得所述冷水通道至少部分与换热器的换热面接触，使得所述热水通道至少部分与换热器的冷却面接触，所述换热面为与需要换热的热源接触的面，所述冷却面为与外部环境接触的用于散热的面，使得所述冷水通道和热水通道联通。进一步地，设置冷却液进口与所述冷水通道连通，设置冷却液出口与所述热水通道连通，使用所述隔板所述冷却液进口与所述冷却液出口隔开。进一步地，使得所述所述冷却液进口与所述冷却液出口之间的冷却液流通长度最长。进一步地，使得所述所述冷却液进口与所述冷却液出口位于换热器的同一端面，使得所述隔板位于两者之间。本专利技术的基于液冷板均热的防凝露装置用隔板将液冷板分为热水通道和冷水通道，并使冷水通道内被加热的冷却液回流至热水通道，提高液冷板中与环境接触的壁面的温度，防止壁面结露。内部表面采用非均匀的强化换热表面，保证液冷板壁面温度分布均匀，有效延长设备使用寿命。更具体而言本专利技术有如下优点：1、采用该方法在保证液冷板冷却效果的同时，可有效避免壁面结露。2、绿色环保、不会对环境造成污染。3、一次封装、无需定期更换材料，节约维护成本。4、表面温度均匀，延长设备的使用寿命。附图说明：图1是本专利技术的基于液冷板均热的防凝露装置的立体结构示意图；图2是本专利技术的基于液冷板均热的防凝露装置的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行更详细的说明。参见图1-2，示出了本专利技术实施例为了防止电子设备中的液冷板壁面结露，本专利技术提出了一种全新的防止液冷板壁面结露的方法，具体方案如下：芯片即热源放置于液冷板顶部，冷却液从一侧进入，与顶部热源进行热交换之后，再从同一侧流出。液冷板中远离热源的壁面温度较低，低于周围环境的露点温度。因此冷水通道中被加热的冷却液在隔板的作用下回流至热水通道，用以提升液冷板中与环境接触的壁面的温度，以防止其结露。热水通道与冷水通道之间由隔板分开，隔板可选用导热系数较小的材料如PVC和PE等，以减小两通道内冷却液的热交换，有效保障防结露和冷却效果。当冷却液进入通道时，其与液冷板上表面的温差较大，换热效果较好。随着冷却液不断向前流动，与芯片持续进行热交换，温度逐渐升高。在冷水通道远离冷却液进/出口处，冷却液与上表面的温差明显小于进/出口处，因此内部通道表面采用非均匀强化换热表面。可通过在表面加翅片以提高换热面积来强化冷却液和液冷板上表面的换热。冷水通道在远离冷却液进/出口处进行强化换热，保证冷却液的散热效果，以维持上表面温度均匀。同理热水通道在靠近冷却液进/出口处进行强化，以提高外表面(底面和侧面)的平均温度，壁面温度均匀分布可在一定程度上延长液冷板的使用寿命。同时可通过改变管路或内部流道的结构来调整热水通道中冷却液的流量，以保证液冷板与环境接触的表面均不发生结露。芯片放置于液冷板的上表面，冷却介质从液冷板的一端进入。液冷板内部被隔板分隔为热水通道和冷水通道，冷水通道中被加热的冷却液在隔板作用下回流至热水通道，用以提高液冷板中与环境接触的壁面的温度，以防止其结露。内部通道表面则采用非均匀强化换热表面，冷水通道在远离冷却液进/出口处进行强化，以维持上表面温度均匀。热水通道在靠近冷却液进/出口处进行强化，以提高外表面(底面和侧面)的平均温度，有效延长设备使用寿命。同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液冷板均热的防凝露装置，其特征在于，所述防凝露装置具有供冷却剂流通的内部容积，以及与外部需要换热的热源接触的换热面，与外部环境相接触的冷却面，所述外部换热面与所述外部冷却面之间设置有隔离装置，所述隔离装置将所述内部容积隔离成冷水通道层和热水通道层，所述冷水通道层至少部分地与所述换热面相接触，所述热水通道层至少部分地与所述冷却面相接触，所述冷却剂通过冷却剂进口进入所述冷水通道层与所述换热面换热后，经过所述热水通道层，再经过冷却液出口流出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于液冷板均热的防凝露装置，其特征在于，所述防凝露装置具有供冷却剂流通的内部容积，以及与外部需要换热的热源接触的换热面，与外部环境相接触的冷却面，所述外部换热面与所述外部冷却面之间设置有隔离装置，所述隔离装置将所述内部容积隔离成冷水通道层和热水通道层，所述冷水通道层至少部分地与所述换热面相接触，所述热水通道层至少部分地与所述冷却面相接触，所述冷却剂通过冷却剂进口进入所述冷水通道层与所述换热面换热后，经过所述热水通道层，再经过冷却液出口流出。


2.根据权利要求1所述的基于液冷板均热的防凝露装置，其特征在于，所述冷却液进口和所述冷却液出口位于所述防凝露装置的同一端面上，所述隔离装置设置在所述冷却液进口和所述冷却液出口之间将两者隔离。


3.根据权利要求1所述的基于液冷板均热的防凝露装置，所述隔离装置为隔板，所述隔板将所述内部容积围成所述冷水通道层。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于液冷板均热的防凝露装置，其特征在于，所述隔板采用导热系数较小的材料制作。


5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于液冷板均热的防凝露装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文铁，耿攀，张平，周诗颖，左超，余定峰，王建勋，徐林，杨帅，肖涵琛，郑攀峰，王作帅，周彤，陈志伟，孙瑜，陈涛，魏华，罗伟，陈小邹，杜兆伟，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42