[发明专利]快速装拆更换多层液冷机架冷板组件的方法

说明书

本发明公开的一种快速装拆更换多层液冷机架冷板组件的方法，旨在提供一种能有效降低液冷机架更换冷板组件的周期和成本，避免冷板更换过程中排液问题的方法。本发明通过下述技术方案予以实现：冷板组件安装区域采用双U形导槽实现冷板组件的插入、拔出引导和支撑；在冷板组件插入到底的两侧滑块末端配合位置采用配合双U形导槽结构末端的止口台阶进行定位；冷板组件通过液冷机架两侧立板的内侧导槽插入插拔抽屉滑轨，在进出液口安装自密封流体连接器；冷板组件两侧固联的自密封流体连接器快速对接自动密封后，连通引入流体冷板组件的循环流道，通入冷却液体进行循环，辅助模块、单元的快速导热；松脱自密封流体连接器可实现冷板组件快速分离。

技术领域

本发明涉及一种基于综合模块化液冷机架结构快速装拆更换冷板组件的方法。

背景技术

随着电子设备小型化、模块化、高集成度设计要求的提高，各类电子设备散热量也相应提高，电子设备功率密度和热流密度大幅度提高，热量集中，局部温度过高，如果热量不能及时散出，就会导致电子设备性能下降甚至失效。一般而言，温度每上升10℃，可靠度可能就会降低为原来的一半，而温度从75℃升高至125℃，可靠度则变为原来的20％。根据应用环境的不同，传统的风冷散热会带来多余物及增大系统空间，而导冷式散热面对功率较大系统时则出现了散热瓶颈，因此在很多环境下必须采用较高换热效率的通液冷却散热方式。由于采用模块集中安装方式，拥有数量众多的发热量大的模块，散热问题非常突出。过去常用的成熟电子设备散热设计技术已经无法满足新系统的使用要求。目前国内厂家的多层液冷机架尚未达到工程应用阶段。由于航空设备集成度的提高，国内有一些厂家开始进行航空平台使用的液冷机架的设计工作，据目前所见的情况，其机架密封主要为焊接和液体连接器方式的分汇流系统，设计方案综合机架由机架和模块构成，模块通过肋条传导散热，模块产生的热量经肋条传导到机架，热量通过分汇流系统带入液冷循环系统。一个完整的液冷机架系统而言，其主要由机架结构主体、冷板组件、管路及流体连接器组成。其中液冷冷板安装在机架结构主体上，直接与发热模块紧密安装贴合，吸收发热模块的热量，通过液冷机架的附属管路组件及流体连接器循环到外部液冷系统实现热交换。冷板既是机架内模块进行热交换的核心，又是模块的安装定位基座，一方面通过其内部流道与外部液冷循环装置相连，通入冷却液体进行循环，辅助模块、单元的快速导热，另一方面，又起到承载固定内部电子模块、单元的作用。因此，冷板不仅要求其整体传热效率高、均温性好，还要求其具备足够的结构强度和较高的安装定位精度。

在目前常规的多层液冷机架设计中，由于冷板组件承载模块实现定位的需要，必须保证足够的装配精度，因此冷板各安装面往往都与机架其余主要构件紧密相连，设计成冷板与机架结构件一体化的分汇流形式，同时外部管路流道与冷板之间常采用直接法兰安装的静密封结构形式。在通常情况下，按照上述方法设计的液冷机架在较短周期内具备较高的可靠性。

由于冷板零件其内部通液的特殊性，常用各类焊接、铸造等特种工艺方法进行密封成型。但是，当冷板处于工作状态内部通液后，由于通液压力、流体冲刷效应、以及冷却液的腐蚀特性，在长期的工作中冷板局部因焊缝或材料自身的微孔隙等薄弱环节容易出现缓慢腐蚀，情况严重的最终造成渗漏。因此，冷板零件相对于其余结构件而言，其可靠性相对较低，一旦出现故障就需要进行更换维修。但在常规设计的多层液冷机架中，由于冷板与其余零件的整体装配结构形式，一旦需要维修更换冷板时，往往就要将整个机架拆卸解体，其更换时间大约在1～2天。加之在更换冷板过程中，需要松脱静密封的法兰等接头，导致冷板内部的残留冷却液外流，一旦处理不好就会污染整个设备，给维修工作带来极大的不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种操作便捷，能有效降低液冷机架更换冷板组件的周期和成本，避免冷板更换过程中排液问题的快速装拆更换多层液冷机架冷板组件的方法。