冷板组件、高热流密度电子设备散热组件、系统的制作方法

本技术实施例涉及散热领域，尤其涉及一种冷板组件。本技术实施例还涉及一种采用上述冷板组件的高热流密度电子设备散热组件，和包含上述高热流密度电子设备散热组件的高热流密度电子设备散热系统。

背景技术：

1、电子技术的不断发展使得电子设备的集成度和性能不断提高，进而使得其功率和热流密度不断增大，因此高热流密度的电子设备在工作过程中将产生巨大的热量。为避免温度过高影响电子设备的性能和运行稳定性，现有方案采用了液冷技术，如利用单相液冷板换热或利用相变原理通过气液两相沸腾换热进行散热的液冷散热系统，来对高热流密度电子设备进行散热。

2、在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、现有方案中系统仍需以最大冷量配置系统设备，对于高热流密度电子设备的小型系统而言，系统的体积、重量、功耗较大，系统的可移动性受到限制，给用户带来较大的不便。

技术实现思路

1、针对现有技术中高热流密度电子设备的散热系统体积、重量、功耗较大的问题，本技术实施例提供了一种冷板组件、高热流密度电子设备散热组件、系统，能够减小系统的体积、重量和功耗，提升系统的可移动性。

2、第一方面，本技术实施例提供一种冷板组件，应用于散热系统，所述散热系统用于给高热流密度电子设备散热；所述冷板组件包括：相变冷板和与所述相变冷板连通的第一节流装置；

3、所述相变冷板设置有：

4、至少两个互不相通的腔体，每个所述腔体均与所述散热系统的储能组件连通；以及

5、第一连通管路，与所有所述腔体连通，所述相变冷板在所述第一连通管路与所有所述腔体连通后形成工质流道；所述第一连通管路设置有第一通断控制装置；

6、所述储能组件包括：

7、通过管路依次连通的第二节流装置、储能装置和第二通断控制装置；以及

8、第二连通管路，用于将所述储能装置分别与每个所述腔体连通；所述第二连通管路设置有第三通断控制装置；

9、其中：所述冷板组件与所述散热系统连接后构成回路，所述散热系统内充注有工质；

10、当所述高热流密度电子设备运行于第一模式下时，所述工质不分流；所述工质依次流经所述第一节流装置、相应所述腔体、所述储能装置、相应所述腔体，流入所述腔体内的工质吸收来自于所述高热流密度电子设备的热量，从所述腔体内流入所述储能装置的所述工质将其吸收的热量传递给所述储能装置以恢复冷量；

11、当所述高热流密度电子设备运行于第二模式下时，所述工质分流成两部分；一部分所述工质依次流经所述第二节流装置、所述储能装置、所述第二通断控制装置，流入所述储能装置的所述工质吸收所述储能装置的热量，以使所述储能装置恢复蓄热能力；另一部分所述工质依次流经所述第一节流装置、相应所述腔体、所述第一连通管路、相应所述腔体。

12、本技术实施例提供的冷板组件包括相变冷板和与相变冷板连通的第一节流装置；相变冷板设置有至少两个互不相通的腔体以及第一连通管路，第一连通管路设置有第一通断控制装置，第一连通管路与相变冷板的所有腔体连通，使得相变冷板在第一连通管路与所有腔体连通后形成工质流道；当冷板组件应用于散热系统时，相变冷板的每个腔体均与散热系统的储能组件连通，储能组件包括通过管路依次连通的第二节流装置、储能装置和第二通断控制装置以及将储能装置分别与每个腔体连通的第二连通管路，第二连通管路设置有第三通断控制装置；冷板组件与散热系统连接后构成回路，散热系统内充注有工质，当高热流密度电子设备运行于第一模式下时，工质不分流；工质依次流经第一节流装置、相应腔体、储能装置、相应腔体，流入腔体内的工质吸收来自于高热流密度电子设备的热量，从腔体内流入储能装置的工质将其吸收的热量传递给储能装置以恢复冷量，使得流出相变冷板的工质不必带走高热流密度电子设备产生的所有热量，因此工质的循环量不必达到最大冷量；当高热流密度电子设备运行于第二模式下时，工质分流成两部分，一部分工质依次流经第二节流装置、储能装置、第二通断控制装置，流入储能装置的工质吸收储能装置的热量，以使储能装置恢复蓄热能力；另一部分工质依次流经第一节流装置、相应腔体、第一连通管路、相应腔体，流入腔体内的工质吸收来自于高热流密度电子设备的热量。这样，在整个运行周期内，不仅可以控制高热流密度电子设备的最高温度在一定范围内，满足高热流密度电子设备的散热需求，而且不需以最大冷量配置系统设备，可采用更小规格的系统设备，还可降低系统的工质充注量，因此对于采用本技术实施例提供的冷板组件的散热系统而言，能够减小系统的体积、重量和功耗，有利于实现系统的紧凑化、轻量化、低功耗，提升系统的可移动性，能够适用于可移动设备，而且更便于适应工况的多变运行模式。另一方面，对于采用本技术实施例提供的冷板组件的散热系统而言，通过设置第一节流装置和第二节流装置，有利于调控工质的饱和温度，不仅可以有效地控制高热流密度电子设备在整个运行周期内的温度均匀性，而且进一步减小整个运行周期内系统的功耗。

13、第二方面，本技术实施例提供一种高热流密度电子设备散热组件，应用于高热流密度电子设备散热系统，所述高热流密度电子设备散热组件包括：至少一个冷板组件和至少一个储能组件；所述冷板组件为第一方面所述的冷板组件，所述储能组件为第一方面所述的储能组件；

14、每个所述储能装置均至少与一个所述相变冷板的所有所述腔体连通；

15、其中：所述高热流密度电子设备散热系统分别与所述冷板组件、所述储能组件连接后构成回路，所述散热系统内充注有工质；

16、当高热流密度电子设备运行于第一模式下时，所述工质均先流入所述冷板组件；流入所述冷板组件的工质依次流经所述第一节流装置、相应所述腔体、所述储能装置、相应所述腔体，流入所述腔体内的工质吸收来自于所述高热流密度电子设备的热量，从所述腔体内流入所述储能装置的所述工质将其吸收的热量传递给所述储能装置以恢复冷量；

17、当所述高热流密度电子设备运行于第二模式下时，所述工质分流；流入所述储能组件的工质依次流经所述第二节流装置、所述储能装置、所述第二通断控制装置，流入所述储能装置的所述工质吸收所述储能装置的热量，以使所述储能装置恢复蓄热能力；流入所述冷板组件的工质依次流经所述第一节流装置、相应所述腔体、所述第一连通管路、相应所述腔体。

18、本技术实施例提供的高热流密度电子设备散热组件包括至少一个冷板组件和至少一个储能组件；冷板组件为第一方面所述的冷板组件，储能组件为第一方面所述的储能组件；每个储能装置均至少与一个相变冷板的所有腔体连通；当高热流密度电子设备散热组件应用于高热流密度电子设备散热系统时，高热流密度电子设备散热系统分别与冷板组件、储能组件连接后构成回路，散热系统内充注有工质；当高热流密度电子设备运行于第一模式下时，工质均先流入冷板组件，流入冷板组件的工质依次流经第一节流装置、相应腔体、储能装置、相应腔体，流入腔体内的工质吸收来自于高热流密度电子设备的热量，从腔体内流入储能装置的工质将其吸收的热量传递给储能装置以恢复冷量，使得流出相变冷板的工质不必带走高热流密度电子设备产生的所有热量，因此工质的循环量不必达到最大冷量；当高热流密度电子设备运行于第二模式下时，工质分流，流入储能组件的工质依次流经第二节流装置、储能装置、第二通断控制装置，流入储能装置的工质吸收储能装置的热量，以使储能装置恢复蓄热能力；流入冷板组件的工质依次流经第一节流装置、相应腔体、第一连通管路、相应腔体，流入腔体内的工质吸收来自于高热流密度电子设备的热量。如此，在整个运行周期内，不仅可以控制高热流密度电子设备的最高温度在一定范围内，而且不需以最大冷量配置系统设备，可采用更小规格的系统设备，还可降低系统的工质充注量，因此对于采用本技术实施例提供的高热流密度电子设备散热组件的高热流密度电子设备散热系统而言，能够减小系统的体积、重量和功耗，有利于实现系统的紧凑化、轻量化、低功耗，提升系统的可移动性，能够适用于可移动设备，而且更便于适应工况的多变运行模式。另一方面，本技术实施例提供的高热流密度电子设备散热组件，通过设置第一节流装置和第二节流装置，有利于调控工质的饱和温度，从而不仅可以有效地控制高热流密度电子设备在整个运行周期内的温度均匀性，而且进一步减小整个运行周期内系统的功耗。

19、可选的，所述冷板组件和所述储能组件的数量均为多个；

20、每个所述相变冷板均仅与一个所述储能装置连通，且每个所述储能装置均仅与一个所述相变冷板连通。

21、可选的，所述冷板组件的数量为多个，所述储能组件的数量为一个；

22、每个相变冷板均与所述储能装置连通。

23、可选的，所述冷板组件和所述储能组件的数量均为一个。

24、第三方面，本技术实施例提供一种高热流密度电子设备散热系统，包括：压缩机、冷凝器和散热组件；其中，所述散热组件为第二方面任一项所述的高热流密度电子设备散热组件；

25、所述压缩机、所述冷凝器和所述散热组件依次通过管路连接形成循环回路，所述工质于所述循环回路中循环流动；

26、所述冷凝器的输出端分别与所有所述第一节流装置的输入端、所有所述第二节流装置的输入端连通，所述压缩机的进气端分别与所有所述第二通断控制装置、每个所述相变冷板的至少一个所述腔体连通；

27、所述压缩机，用于吸入、压缩和输送所述工质。

28、可选的，还包括：油分离器；

29、所述油分离器设置于所述压缩机和所述冷凝器之间，用于将所述工质中的润滑油从所述工质中分离。

30、可选的，还包括：第四通断控制装置；

31、所述压缩机设置有油回流口，所述油分离器设置有油分离口；

32、所述第四通断控制装置的一端与所述油回流口连通，另一端与所述油分离口连通。

33、可选的，还包括：储液罐；

34、所述储液罐设置于所述冷凝器和所述第一节流装置、所述第二节流装置之间，用于调节所述工质的循环量。

35、可选的，还包括：气液分离器；

36、所述气液分离器设置于所述第二通断控制装置、所述相变冷板和所述压缩机之间，用于将所述工质中的气态部分和液态部分进行分离。

37、本技术实施例提供的高热流密度电子设备散热系统，由于其具有第二方面任一项所述的高热流密度电子设备散热组件，显然其具有与申请实施例提供的高热流密度电子设备散热组件相同的有益效果。