[发明专利]一种新型高效冷却机箱及其散热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高效冷却机箱及其散热的方法，尤其涉及一种机载电子设备机箱及其散热方法，属于电子器件冷却技术领域。

背景技术

现代机载电子设备(简称ATR)一般进行模块化设计，具备某一功能的模块往往还设计成现场可更换模块（LRM模块），若干个这样的模块往往安装在一个机箱内。标准的机箱一般是长方体的形式。随着技术的发展，ATR机箱内的模块的热耗越来越大、热流密度也越来越大，其冷却的方式也由自然冷却向强迫风冷和液体冷却发展。

风冷的机箱结构及冷却方法目前公开的已比较多，例如专利CN200710101444.4、CN200910004893.6、CN200910105296.2、CN200980155902.X和CN201020013244.0中提到的机箱结构及冷却方法。风冷的机箱一般有两种形式，一种是冷却风直接与待冷却的模块的壳体接触从而吸收模块工作时产生的热量；另一种形式是机箱内包含冷板（可以直接将机箱的面板，例如顶面板和底面板，做成冷板，或者在机箱内增加一块专门的冷板；所谓冷板，就是一种特殊的热热器，其内部包含流道，工作时内部流道内的流体与冷板进行热交换的设备），冷却介质仅在冷板内流动，模块工作时产生的热量通过模块的壳体先传导给冷板的壳体，然后再冷板的壳体通过对流换热的方式传给冷却介质。

液冷的机箱可以部分参考风冷的机箱，但由于液体介质与气体介质存在较大的差异，液冷机箱与风冷机箱也存在着一些差别。目前公开的液冷机箱还不是很多，例如专利CN201020103424.8、CN201120020096.X中的机箱，这些为数不多的液冷机箱大致可分为两种，一种是模块内不通液，模块内的热量通过传导到机箱冷板上，然后再由机箱冷板内的冷却液吸收和带走；另一种是直接将冷却液通入到模块内，相当于模块内也有液冷冷板，模块的热量由模块冷板内的冷却液直接吸收和带走。前一种机箱内的模块往往通过锁紧机构与机箱的模块导槽压紧，锁紧机构的锁紧力的方向与冷板呈平行的关系，如图1以及专利CN200920226048.9中的结构所示，机箱的模块导槽与模块间的接触面积较小，接触处存在着较大的界面温升，界面的温升会随着热流密度的增大而增大，模块热耗越大时，散热问题就难以解决；后一种机箱与模块的连接十分关键，机箱结构十分复杂，加工难度大、成本高，模块插拔维护时容易发生漏液，从而危害到机箱内的电子部件和电气连接，因而使用也受到限制。

传统的冷却机箱如图1所示，用以锁紧LRM模块的锁紧机构安装在模块上而非冷板上，模块安装在冷板上时，模块与冷板呈垂直的形式，锁紧机构的锁紧力的方向与冷板呈平行的关系，模块与冷板的接触面积较小，接触界面温升较大，并且接触界面的温升会随着接触界面的热流密度的增大而增大。且传统的冷却机箱往往把顶面板和底面板均设置成冷板，顶面、底面和内部中间面的冷板一般不能用同一品种的冷板，冷板品种多，加工复杂，成本高；传统的冷却机箱中冷板间的流体连接通道往往在机箱侧面板中直接加工出来，然后通过焊接的方式与冷板相结合，这样的结构加工难度大，成本较高；传统的把顶面板和底面板均设置成冷板的冷却机箱，由于冷板一般较薄（为减小机箱的体积和重量，机箱冷板一般不能太厚），因此机箱的流体入口和出口处往往就没有足够的空间安装带法兰的流体接头，特别是比较大的流体接头，而且机箱流体接头太靠近机箱的顶面和底面，不但不美观，而且不易于与外部流体进行连接。

发明内容

本发明目的在于针对现有冷却机箱用于高热流密度的现场可更换模块冷却时的不足以及加工较困难等不足之处，提供一种新型高效冷却机箱及其散热方法，减小高热流密度的现场可更换模块与机箱冷板间的接触热阻和传导热阻，改变多层机箱冷板间的流道连接结构以及冷板与机箱侧面板和流体接头之间的连接结构，提高冷却机箱的冷却效果，同时降低机箱加工的复杂程度，降低机箱的加工成本。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种新型高效冷却机箱，包括设置在机箱内的冷板、待冷却的LRM模块、锁紧机构，所述待冷却的LRM模块与冷板相平行设置，且待冷却的LRM模块的两端通过固定连接在冷板上的锁紧机构进行固定。

作为本发明的一种优选技术方案：所述待冷却的LRM模块将其散热面积最大的面平行且贴合地设置于冷板吸热面积最大的面上进行散热。

作为本发明的一种优选技术方案：在所述机箱的流体总入口和总出口处分别设有机箱流体接头。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括机箱的侧面板，所述侧面板分别设置在冷板的两端。