[发明专利]一种液态金属自循环散热密闭式机箱

说明书

本发明公开了一种液态金属自循环散热密闭式机箱，其涉及散热技术领域，本发明包括机箱、冷板、管道、驱动泵，管道首尾连接在驱动泵上，管道分为两部分，一部分埋在冷板内，另一部分埋在机箱外壁的散热翅片中，冷板作为机箱的一个侧板与机箱其他侧板相接固定或位于机箱内部，冷板、机箱、管道、散热翅片采用整体铸造或焊接的方式制为一体，管道中充有液态金属；本发明在使用时，具有以下优点：由于没有散热风扇，不仅噪音小，而且结构简单、体积小；采用液态金属循环散热方式，无需外界供液，并且本发明的结构降低了液态金属泄露的风险；各部件热阻小，热传导效率高；采用温度检测控制驱动泵通断，提高驱动泵可靠性。

技术领域

本发明涉及一种集液态金属、驱动泵及冷板于一身的低能耗、小体积、无噪音、高可靠性新型散热密闭式机箱，有效解决密闭机箱内高热流密度器件的散热难题，具体涉及散热技术领域。

背景技术

由于工作环境的特殊性，各领域对机箱的要求越来越高，要求机箱防水、耐盐雾、满足电磁屏蔽要求，因此机箱多设计为密闭结构与外界潮湿、霉菌、盐雾空气隔绝，保护机箱内部模块及器件，从而适应各种恶劣的工作环境。

但密闭式机箱的结构带来的问题是不具备优良的散热性。与传统开放式风冷机箱相比，密闭式机箱不能采用强迫风冷的散热方式，使冷却气流直接吹向箱内的发热器件，造成器件散热困难。随着电子设备功能的提高，器件的集成度和热流密度也在显著提升，需对密闭式机箱内的高热流密度器件采取高效、稳定、低成本的散热管理，保障设备的可靠性。

风冷冷板散热及液冷散热是密闭式机箱所采用的两种常见散热方式。其中风冷冷板散热是在机箱内部设置有风冷冷板，专利号为201020013244.0，名称为“多通道ATR密闭机箱散热装置”的中国发明，其缺点是机箱体积大、噪音大、风道狭长风阻大；液冷散热是从外界引入液冷介质对机箱散热，专利号为201420032099.9，名称为“ATR液冷加固计算机机箱”的发明，其缺点是需要外界供液，且液冷源和机箱之间管路连接可能带来漏液的风险。

专利号为201620578269.2、名称为“一种液态金属散热机箱”的中国发明采用了液态金属进行导热，该专利中机箱外壳安装有风扇散热，机箱结构组件复杂体积大且带来噪音，所使用的泵仅限定于电磁泵，且电磁泵设置于机箱内部，不便于观测与维护。该专利的问题在于将液态金属管道安装于散热板以及机箱内壳侧板的外侧，传热面积小，接触热阻较大。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，本发明提供了一种液态金属自循环散热密闭式机箱，其在应用时各部件接触热阻小，热传导效率高。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种液态金属自循环散热密闭式机箱，包括机箱、管道和驱动泵，所述管道首尾接在驱动泵的输入端和输出端上形成循环，所述管道内充有液态金属，还包括冷板，所述冷板位于机箱内部或直接作为机箱的一个侧板，冷板作为机箱的一个侧板时冷板与其他侧板连接固定；所述管道分为两部分，一部分埋于冷板内，另一部分位于机箱外。

在使用时，将机箱内的发热器件或模块通过导热材料贴在冷板上，发热器件或模块将热量通过冷板传导至管道，管道中的液态金属将热量吸收，由于导热材料、冷板、管道之间的热传导效率均较高，因此发热器件或模块的热量可迅速地传导至液态金属中；启动驱动泵后，液态金属将形成自循环；液态金属流至位于机箱外的管道后液态金属的热量将通过管道散发至周围空气中，降温后的液态金属重新流向埋于冷板中的管道部分，如此反复循环，持续不断地将发热器件或模块的热量带走，达到对其降温的效果。

冷板可以置于机箱内，此时冷板与机箱侧板接不接触均可；当冷板作为机箱的一个侧板并与其他侧板连接固定时，可以节省掉机箱的一个侧板，并且冷板的一侧直接暴露在外界空气中，冷板自身也可进行一定程度的散热。