尤其形成带发热组件的设备的结构部分的冷板的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种用于冷却发热组件的冷板。
[0002]通常地，本发明涉及冷却发热组件的领域，发热组件如带有大耗电量的电气系统或具有高热密度的电子系统。
【背景技术】
[0003]—般地，冷板可被用于冷却使用电子功率组件的电路，又或用于冷却在印刷电路板处生成的热点。
[0004]特别地，冷板可被用于冷却存在于飞行器上的航空电子设备。
[0005]在这类使用中，需要得到发热组件的良好热冷却，同时限制冷却系统的体积和质量。
[0006]因此已知如在文件US2011/0232863中描述的冷板，其具有相互平行延伸的多个冷板，其中一个板体被配置成支撑发热装置。
[0007 ]冷板包括被布置在两个板体之间的框体，该框体在两个板体之间限定一腔体。
[0008]腔体容置叶片结构，冷却流体循流穿过腔体和叶片结构以冷却布置在冷板上的发热装置。
[0009]冷却流体借助于布置在冷板的同一楔件中的输入孔和输出孔被导入冷板的腔体中和进行回收。
[0010]冷板本身固定在一结构元件上，结构元件例如固定在舱壁上或航空电子机箱上。
[0011]结构元件和冷板因此构成用于支撑发热装置的结构载荷的部件。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种改进的冷板，尤其具有良好的冷却效果。
[0013]为此，本发明涉及一种用于冷却发热组件的冷板，所述冷板包括相互平行延伸的两个板体和布置在两个板体之间的芯体，用以形成夹层结构，所述芯体包括使至少一冷却流体从夹层结构的第一边缘循流到相对的第二边缘的循流通道组体。
[0014]根据本发明，第一和第二密封接合元件分别布置在所述夹层结构的相对的第一和第二边缘，所述第一密封接合元件具有输入所述至少一冷却流体的至少一输入连接器，所述第二密封接合元件具有输出所述至少一冷却流体的至少一输出连接器，所述第一和第二密封接合元件封闭除所述循流通道组体的至少一子组体外的循流通道组体，输入所述至少一冷却流体的所述至少一输入连接器与所述循流通道组体的所述至少一子组体相连通，输出所述至少一冷却流体的所述至少一输出连接器与所述循流通道组体的所述至少一子组体相连通。
[0015]至少一冷却流体在循流通道组体中的循流以及输入连接器和输出连接器在夹层结构的相对的两个边缘处的布置能够产生穿过冷板的芯体的特别有效的冷却流体流。
[0016]利用布置在两个板体之间的芯体实施的夹层结构给予如此获得的冷板良好的机械强度。
[0017]在冷板的夹层结构的芯体中实施循流通道避免了使用冷却流体循流管，这能够得到冷板的质量增益。
[0018]密封接合元件能够得到用于相同夹层结构的模块化冷板;根据所使用的密封接合元件，一个或多个循流通道子组体可被限定在冷板中，用以根据待冷却热点在冷板内实施冷却流体循流通路。
[0019]根据可单独或组合实施的本发明的不同特征和各种实施方式:
[0020]-所述第一密封接合元件具有输入不同冷却流体的多个输入连接器，所述第二密封接合元件具有输出不同冷却流体的多个输出连接器；
[0021 ]-所述第一和第二密封接合元件插入在和固定在延长到芯体外的两个板体之间；
[0022]-所述循流通道组体包括被所述两个板体中的至少一个闭合的循流通道，循流通道分别通到夹层结构的第一边缘和相对的第二边缘；
[0023]-所述循流通道每个都包括分别与所述两个板体中的至少一个相邻接的两个侧壁；
[0024]-所述两个侧壁的一个相对另一个倾斜并相互邻接以形成通道底部；
[0025]-所述芯体具有波纹的形状，波纹的波峰与所述两个板体中的至少一个相接触；
[0026]-所述至少一冷却流体在所述循流通道组体中的循流方向对应于所述夹层结构的纵向方向，所述芯体使所述冷板在冷板的纵向边缘上密封闭合；
[0027]-所述循流通道组体包括相互平行的循流通道；
[0028]-所述循流通道组体从夹层结构的第一边缘到夹层结构的相对的第二边缘呈之字形布置。
[0029]作为示例，冷却流体为如水的液体或如空气的气体。
[0030]根据第二方面，本发明还涉及一种用于冷却发热组件的冷却系统，所述冷却系统包括如前所述的冷板，发热组件布置成与所述两个板体中的至少一个相接触。
[0031]根据第三方面，本发明最后涉及将如前所述的冷板用作飞行器中的航空电子设备的结构部分。
[0032]形成冷板的夹层结构特别适合被直接用作具有发热组件的设备的结构部分。
[0033]冷板因此在设备中起着双重功能，能够同时支撑发热组件和冷却发热组件。
[0034]在实施这种冷却系统时还减小了设备的体积和质量。
【附图说明】
[0035]本发明的其它【具体实施方式】和优点在以下的详细描述中进一步显示出来。
[0036]在以非限制性示例的方式给出的附图中:
[0037]-图1为根据本发明的第一实施方式的冷板的夹层结构的示意性分解透视图；
[0038]-图2为装配有根据本发明的第一实施方式的发热组件的冷板的示意性分解透视图；
[0039]-图3为图2的冷板的撕开部分的俯视图；
[0040]-图4为图3的冷板的示意性分解俯视图，示出冷却流体的第一循流方式；
[0041]-图5为与图4相似的视图，不出冷却流体的第二循流方式；
[0042]-图6A和6B为示出实施在根据本发明的不同实施方式的冷板的夹层结构中的芯体可选实施方式的示意性透视图；和
[0043]-图7为示出在舱体型电气结构中使用冷板的一实例的示意性透视图。
【具体实施方式】
[0044]现将参照图1到3描述用于冷却根据本发明的第一实施方式的发热组件的冷板。
[0045]在接下来的详细描述中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，术语“一个”不排除多个。
[0046]如图1中清楚所示，根据本发明的第一实施方式的冷板的原理基于夹层结构(structure sandwich) 10的构成。
[0047]更具体地，两个板体11、12彼此平行地布置，芯体13被间置在两个板体11、12之间，用以如此形成夹层结构10。
[0048]板体11、12如此构成夹层结构10的两个外表层，芯体13构成该夹层结构10的中心部。
[0049]作为非限制性示例，可用金属或复合材料实施板体11、12。
[0050]因此，在冷板被用于航空电子设备中时，可使用满足航空应力的复合材料。
[0051]同样，可用金属或复合材料实施芯体13。
[0052]通常地，和根据冷板所需的使用和应用，板体11、12和芯体13可为货架上采用的组件或可选地为定制组件。
[0053]可通过粘合工艺、例如通过实施复合材料的粘合工艺将板体11、12和芯体13相互固连。
[0054]作为非限制性示例，所述粘合工艺可实施板体11、12和芯体13的剥离和清洗步骤、和接续共烧结步骤的胶接步骤，以使这些构件固连在一起并得到夹层结构10。
[0055]可选地，可通过实施ALM(英文术语“Additive Layer manufacturing”的缩写)型叠层制造工艺实施夹层结构10。
[0056]芯体13包括能够使冷却流体循流的循流通道13a、13b组体。
[0057]如图1清楚所示，在本实施方式中，循流通道13a、13b组体能够使冷却流体从夹层结构1的第一边缘I Oa循流到相对的第二边缘I Ob。
[0058]参照图1，将夹层结构1的纵向方向Y限定为对应冷却流体的循流方向，如此相当于夹层结构10的相对侧向边缘的相对的第一和第二边缘10a、10b沿夹层结构10的横向方向X延伸。
[0059]在如此形成的夹层结构中，循流通道13a、13b组体包括由两个板体11、12中的一个封闭的通道13a、13b。
[0060]通道13a、13b分别通到夹层结构10的第一边缘1a和第二边缘1b处。
[0061 ]芯体13因此总体呈波纹的形状，其中，波峰与两个板体11、12中的一个相接触。
[0062]在该实施方式中，通道13a、13b每个由相互倾斜且彼此邻接的两个侧壁13’形成，以形成通道底部13c。
[0063]这里，每个通道13a、13b的倾斜侧壁13’与两个板体11、12中的一个邻接(adjacent)。<