一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节方法及装置制造方法及图纸

技术编号:25529854 阅读:19 留言:0更新日期:2020-09-04 17:17
本发明专利技术公开了一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,涉及电子设备冷却技术领域,具体包括液冷冷板、热力膨胀部件和流道,所述液冷冷板内开设有流道,流道的顶部在液冷冷板的上表面开设有进液口,进液口内底部设置节流部件,热力膨胀部件安装在液冷冷板内,且进液口的侧面中部通过第二旁通支管与热力膨胀部件连通,流道的侧面通过第一旁通支管与热力膨胀部件连通,液冷冷板内部开设感温腔,感温腔通过通道与热力膨胀部件连通。在大型液冷系统中应用时,无需额外增加电动调节阀、温度传感器等部件,仅在现有常规冷板结构上增加热力膨胀部件,实现液冷冷板的流道截面积随电子器件的温度自适应变化,提高相变冷却系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节方法及装置
本专利技术涉及电子设备冷却
,具体是一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节方法及装置。
技术介绍
随着电子技术的发展和应用需求的不断提高,电子设备的集成度和功率密度随之显著增大,在很多应用场合,电子设备的散热能力已成为制约其性能的瓶颈之一。目前较常见的冷却手段主要是强迫风冷散热,因其散热效率较低,难以满足电子设备日益严苛的散热需求。液冷技术、特别是相变冷却技术因其具有散热效率高、散热结构紧凑、能效比高、无噪声污染等优点,近年来得到快速的发展和应用。对于大型液冷系统而言,冷却管网通常由多个并联支路组成。当各支路上的热负荷存在差异时,管网设计过程中需根据支路的发热量匹配合适的冷却流量,在满足散热需求的同时提高液冷资源的利用效率。但在某些应用场景下,冷却系统的支路热负荷会出现较大幅度波动,在热负荷发生变化后,需要冷却系统能够快速调节各支路流量,以满足新的散热需求。对于相变冷却系统而言,多并联支路系统在运行过程中,特别是电子设备的热负荷发生变化时,极易出现流量分配波动的现象,当某支路冷却流量减少,导致发热器件未得到充分冷却,器件温度急剧上升,温度飞升会造成冷却通道内的冷却介质蒸干甚至形成气塞,阻碍后续冷却介质的流入,进一步加剧了该支路的传热恶化,严重危害电子设备安全。以上两种情况均需要在支路状态发生变化时,及时调节支路流量满足散热需求。目前常见的流量调节方式为,在支路上设置流量调节阀门(通常为电动调节阀),通过调节阀门开度实现各支路流量的重新分配。该方式原理较简单,但系统设备复杂,执行机构众多,降低了冷却系统的经济性和可靠性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节方法及装置,通过热力膨胀部件实现冷板流量随温度自适应调节,满足在大型液冷系统中,局部支路热负荷发生变化时的流量动态调节需求,尤其是相变冷却系统中,解决支路流量分配波动导致的传热恶化问题,保证各支路的电子设备有效冷却,提高冷却系统的稳定性和安全性。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,包括液冷冷板、热力膨胀部件和流道,所述液冷冷板内开设有流道,流道的顶部在液冷冷板的上表面开设有进液口,进液口内底部设置节流部件,热力膨胀部件安装在液冷冷板内,且进液口的侧面中部通过第二旁通支管与热力膨胀部件连通,流道的侧面通过第一旁通支管与热力膨胀部件连通,液冷冷板内部开设感温腔,感温腔通过通道与热力膨胀部件连通。作为本专利技术进一步的方案:所述节流部件为中间开设圆孔的圆形板。作为本专利技术进一步的方案:所述通道的顶部开设冲注口,冲注口处设有阀门。作为本专利技术进一步的方案:所述热力膨胀部件由膨胀器主体、金属膜片、推动垫块、连接通孔、传动杆、密封圈、阀片、弹簧和隔离板构成,膨胀器主体的外部与液冷冷板之间均匀设置有若干个密封圈,膨胀器主体的内部固定有金属膜片,膨胀器主体位于金属膜片上方的部分开设有空腔,空腔的侧面开设连接通孔,并通过连接通孔与通道连通,膨胀器主体的底部开设内腔,内腔中部设有与膨胀器主体一体成型的隔离板,隔离板的中部滑动安装有圆台状的阀片,阀片的底面与弹簧的顶端固定连接,弹簧的底端与膨胀器主体内的空腔底面固定连接,金属膜片的底部与推动垫块固定连接,推动垫块的底部固定有传动杆,传动杆的底端与阀片的顶面固定连接。作为本专利技术进一步的方案:所述隔离板上方的空腔通过第二旁通支管与进液口相连通,隔离板下方的空腔通过第一旁通支管与流道连通。一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置的工作方法,当安装在液冷冷板上的电子器件发热量增大,感温腔处的温度升高,其内部的压力增大,热力膨胀部件内的金属膜片受到向下的压力,金属膜片通过推动垫块和传动杆最终使阀片向下移动,阀片下移后与隔离板之间产生的间隙使得冷却介质可以通过第一旁通支路和第二旁通支路进入流道,相当于增加了流道与进液口之间的流通面积,此时液冷冷板的冷却介质流量得到补充,冷却能力加强,发热器件温度随之降低,感温腔内的压力降低,阀片在弹簧力的作用下向上移动复位,阀片与隔离板之间闭合,冷板流量恢复正常。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:在大型液冷系统中应用时,无需额外增加电动调节阀、温度传感器等部件,仅在现有常规冷板结构上增加热力膨胀部件,可实现如下效果:1)液冷冷板的流道截面积随电子器件的温度自适应变化,满足液冷系统支路热负荷动态变化时的流量分配需求;2)有效避免相变冷却系统的局部支路流量不稳定导致的温度飞升,在支路出现传热恶化趋势时增大该支路的冷却流量,提高相变冷却系统的稳定性和安全性。附图说明图1为一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置的结构示意图。图2为一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置的剖面图。图3为一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置中热力膨胀部件的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示,本专利技术实施例中,一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,包括液冷冷板1、热力膨胀部件3和流道7,液冷冷板1内开设有流道7,流道7的顶部在液冷冷板1的上表面开设有进液口10,进液口10内底部设置节流部件2,节流部件2为中间开设圆孔的圆形板,热力膨胀部件3安装在液冷冷板1内,且进液口10的侧面中部通过第二旁通支管9与热力膨胀部件3连通,流道7的侧面通过第一旁通支管8与热力膨胀部件3连通,液冷冷板1内部开设感温腔6,感温腔6位于液冷冷板1上安装的发热器件附近,感温腔6通过通道5与热力膨胀部件3连通,通道5的顶部开设冲注口4,冲注口4处设有阀门,通过冲注口4便于向通道5和感温腔6内注入冷媒,实现温度到压力之间的转换效果;所述热力膨胀部件3由膨胀器主体3-1、金属膜片3-本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,包括液冷冷板(1)、热力膨胀部件(3)和流道(7),其特征在于,所述液冷冷板(1)内开设有流道(7),流道(7)的顶部在液冷冷板(1)的上表面开设有进液口(10),进液口(10)内底部设置节流部件(2),热力膨胀部件(3)安装在液冷冷板(1)内,且进液口(10)的侧面中部通过第二旁通支管(9)与热力膨胀部件(3)连通,流道(7)的侧面通过第一旁通支管(8)与热力膨胀部件(3)连通,液冷冷板(1)内部开设感温腔(6),感温腔(6)通过通道(5)与热力膨胀部件(3)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,包括液冷冷板(1)、热力膨胀部件(3)和流道(7),其特征在于,所述液冷冷板(1)内开设有流道(7),流道(7)的顶部在液冷冷板(1)的上表面开设有进液口(10),进液口(10)内底部设置节流部件(2),热力膨胀部件(3)安装在液冷冷板(1)内,且进液口(10)的侧面中部通过第二旁通支管(9)与热力膨胀部件(3)连通,流道(7)的侧面通过第一旁通支管(8)与热力膨胀部件(3)连通,液冷冷板(1)内部开设感温腔(6),感温腔(6)通过通道(5)与热力膨胀部件(3)连通。


2.根据权利要求1所述的一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,其特征在于,所述节流部件(2)为中间开设圆孔的圆形板。


3.根据权利要求1所述的一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,其特征在于,所述通道(5)的顶部开设冲注口(4),冲注口(4)处设有阀门。


4.根据权利要求1所述的一种电子设备液冷冷板的流量自适应调节装置,其特征在于,所述热力膨胀部件(3)由膨胀器主体(3-1)、金属膜片(3-2)、推动垫块(3-3)、连接通孔(3-4)、传动杆(3-5)、密封圈(3-6)、阀片(3-7)、弹簧(3-8)和隔离板(3-9)构成,膨胀器主体(3-1)的外部与液冷冷板(1)之间均匀设置有若干个密封圈(3-6),膨胀器主体(3-1)的内部固定有金属膜片(3-2),膨胀器主体(3-1)位于金属膜片(3-2)上方的部分开设有空腔,空腔的侧面开设连接通孔(3-4),并通过连接通孔(3-4)与通道(5)连通...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴进凯钱吉裕李力陈琦
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十四研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

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