一种可通液相变储热复合冷板的制作方法

1.本实用新型属于电子设备环境控制领域，特别是一种可通液相变储热复合冷板。


背景技术：

2.目前，大量电子设备工作时无热沉，同时实际工作时间较短，故普遍采用相变工质对电子设备进行散热，但由于相变工质储热能力有限，当其吸收热量完全发生固-液相转换后，如不及时完成液-固相转换则无法继续为电子设备散热。因此在设备调试阶段，大多数设备采用风冷，对发生固-液相转换后的工质进行散热。但风冷散热效率较低，而随着电子设备热耗及热流密度的增大，采用风冷散热已无法满足相变工质及时完成液-固相转换的需求，固传统相变储热冷板采用风冷散热已无法满足设备调试阶段的散热需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可通液相变储热复合冷板，以提高整体散热效率。
4.实现本实用新型目的的技术解决方案为：
5.一种可通液相变储热复合冷板，包括冷板壳体，相变工质及流道层；
6.所述冷板壳体用于与热源接触；内部形成多层空腔，分别为相变工质腔体及流道层；相变工质腔体内填充有相变工质，作为工作时的热沉；流道层用于通入冷却液，用于提高相变工质液-固相变速率。
7.进一步的，所述相变工质腔体分为上下两侧，流道层位于上下相变工质腔体中间。
8.进一步的，所述相变工质内填充有泡沫金属材料。
9.进一步的，所述泡沫金属材料焊接于相变工质腔体内。
10.进一步的，所述冷板壳体采用导热材料。
11.进一步的，所述导热材料采用铝或铜或对应的合金材料。
12.进一步的，所述相变材料采用石蜡。
13.进一步的，所述泡沫金属材料采用泡沫铝或泡沫铜。
14.本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：
15.本实用新型在传统相变储热冷板的基础上，提供一种可通液的复合相变储热冷板。该冷板内部复合了相变工质腔体及流道层，其中相变工质腔体用于填充相变工质及泡沫金属，可满足设备工作状态无热沉条件下整机散热需求，液冷通道层则用于设备调试阶段保证相变工质及时完成液-固相转换，持续为电子设备散热。内部集成了液冷流道，采用液冷散热，故可满足高热耗、高热流密度电子设备的散热需求。
附图说明
16.图1为复合冷板结构图。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。
18.本实施例的一种可通液相变储热复合冷板，由冷板壳体2，泡沫金属3，相变工质4及流道层5组成。
19.其中冷板壳体2可采用铝、6063铝合金、6061铝合金、铜或铜合金等导热性能好的材料，通过真空钎焊、扩散焊成形，其内部形成多层空腔，分别为相变工质腔体及流道层。
20.冷板壳体2上下两侧可贴装顶部热源1和底部热源6，靠近顶部及底部热源的冷板壳体空腔为相变工质空腔，其内部可填充相变工质4作为设备工作时的热沉，其中相变工质可选用石蜡等相变温度低、比热容较大、导热率较高的材质。同时为提高相变工质传热效率，其内部可复合泡沫金属材料3(如泡沫铝、泡沫铜等)，泡沫金属材料可通过真空钎焊或扩散焊焊接于相变工质腔体内。
21.冷板壳体上下两侧相变工质腔体中间为流道层5，其内部可通液用于电子设备长时间连续运行调试时的散热，流道层5内部可设计小通道、甚至微通道用于提高相变工质液-固相变速率。冷板壳体顶部热源及底部热源工作时产生的热量首先被相变工质吸收，此时相变工质开始发生固-液相变，同时由于相变工质腔体之间的流道层可通冷却液，故相变工质在发生固-液相变的同时又在发生液-固相变，持续的冷却液可保证相变工质液-固相变速率大于固-液相变速率，从而保证顶部热源和底部热源可长时间连续运行。同时为提高相变工质液-固相变速率，流道层内部可设置小通道、甚至微通道流道，提高流道内液体与相变工质的换热效率，从而提高相变工质液-固相变速率。
22.本实用新型提出的一种可通液相变储热板主要目标在于为电子设备工作状态无热沉条件下提供有限时间的散热，同时为设备调试阶段可通液条件下提供长时间散热。


技术特征：
1.一种可通液相变储热复合冷板，其特征在于，包括冷板壳体(2)，相变工质(4)及流道层(5)；所述冷板壳体(2)用于与热源接触；内部形成多层空腔，分别为相变工质腔体及流道层；相变工质腔体内填充有相变工质(4)，作为工作时的热沉；流道层(5)用于通入冷却液，用于提高相变工质(4)液-固相变速率。2.根据权利要求1所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述相变工质腔体分为上下两侧，流道层(5)位于上下相变工质腔体中间。3.根据权利要求1所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述相变工质(4)内填充有泡沫金属材料。4.根据权利要求3所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述泡沫金属材料焊接于相变工质腔体内。5.根据权利要求1所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述冷板壳体(2)采用导热材料。6.根据权利要求5所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述导热材料采用铝或铜或对应的合金材料。7.据权利要求1所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述相变工质材料采用石蜡。8.根据权利要求3所述的可通液相变储热复合冷板，其特征在于，所述泡沫金属材料采用泡沫铝或泡沫铜。

技术总结
本实用新型公开了一种可通液相变储热复合冷板，包括冷板壳体，相变工质及流道层；所述冷板壳体用于与热源接触；内部形成多层空腔，分别为相变工质腔体及流道层；相变工质腔体内填充有相变工质，作为工作时的热沉；流道层用于通入冷却液，用于提高相变工质液-固相变速率。该冷板内部复合了相变工质腔体及流道层，其中相变工质腔体用于填充相变工质及泡沫金属，可满足设备工作状态无热沉条件下整机散热需求，液冷通道层则用于设备调试阶段保证相变工质及时完成液-固相转换，持续为电子设备散热。热。热。


技术研发人员：吴竞 王志翔 黄鹏 李涛 徐冉 杨战 马益路 汤永浩
受保护的技术使用者：中国航天科工集团八五一一研究所
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/7/19