一种基于记忆金属热响应的自适应通道冷板的制

本发明属于通道液冷板，具体涉及一种基于记忆金属热响应的自适应通道冷板。背景技术：1、在现代高性能计算和通信领域，vpx(一种基于vpx总线标准的设计)模块单机扮演着关键的硬件角色，被广泛应用于军事、航天、通信等领域，以满足复杂计算和通信需求。然而，随着电子设备迅速朝着高性能和高集成化方向发展，其功耗也呈现出迅猛上升的趋势，从过去的几十瓦上升至目前的数百瓦。这一趋势预示着未来发热器件产生的热量也将进一步增加，会达到更高水平。这使得有效的热管理变得尤为重要。传统空气散热技术在高功耗下表现受限，已显得越发无力。通道液冷板技术应运而生，作为一种强化的热管理方法，它能够在相对较小的体积内实现更高效的热传导，相较传统空气冷却方法具有明显的优势。2、然而，现有通道液冷板技术在应用于vpx模块单机时仍存在一些挑战。首先，现有的冷板流道是一次性加工成型的，内部流道和冷却工质流量是固定的。这意味着为了适应不同的vpx模块，需要进行个性化的设计和制造，这增加了成本和复杂度。其次，在实际使用中，发热器件的功率会随其工作模式变化而变化，因此对于同一冷板，它无法很好地适应各种工作情况。这容易导致vpx模块的散热不均，使得局部区域的发热器件无法得到有效冷却，进而引发可靠性问题。3、现有专利公告号cn109041537a的专利文献公开了一种形状记忆合金驱动的自调节流道冷板及自调节方法。冷板包括上盖板、下盖板和双层流道板，还包括成型在流道板上下表面的双层结构的流道，在上层流道上设有若干用于放置流道调节组件的安装槽；流道调节组件包括推杆、推杆上的形状记忆合金弹簧和弹簧，还包括固定在推杆上的活动流道壁；上盖板内表面设有与安装槽贴合的热导机构；安装槽内填充有液态工质；通过形状记忆合金弹簧受热导机构和液态工质传热，使其弹力发生变化，进而带动推杆推动活动流道壁发生相应运动，对上层流道的分支流道开启和关闭，从而调节冷板表面的温度分布。4、然而，专利cn109041537a的调节结构过于复杂，单是流道调节组件就包括推杆、推杆上的形状记忆合金弹簧和弹簧，以及固定在推杆上的活动流道壁。这种复杂的结构会增加制造和装配的复杂性，也增加了维护维修的难度，特别是在实际应用中需要更换或修理部件时。此外由于流道冷板的结构较为复杂，导致传热路径相对较长，特别是热源温度需要通过流道盖板后经过导热构件传递给形状记忆合金弹簧。这可能会导致记忆金属的热反应较慢，影响了冷板的自调节速度。当发热器件温度变化较快时，可能无法及时实现流道的开启或关闭，从而影响了整体的冷却效果。技术实现思路1、为解决传统冷板在应对热耗分布动态变化时的适应性不足的问题，本发明提出了一种基于记忆金属热响应的自适应通道冷板。2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：3、本发明提供的基于记忆金属热响应的自适应通道冷板，包括：4、下底板，中层板和上盖板，所述下底板与所述中层板密封连接形成下流道，所述上盖板与所述中层板密封连接形成上流道；5、所述下流道中设置有若干流道调节组件，所述流道调节组件包括从下到上的热导底盘、记忆金属弹簧和活塞帽三部分；对应于每个所述流道调节组件的位置所述中层板上各设置一个流通槽；6、工作时，与所述下底板接触的发热器件产生的热量经过每个流道调节组件的所述热导底盘传导至记忆金属弹簧，所述记忆金属弹簧受温度变化刺激的影响自动调节其形态，牵引所述活塞帽上下位移改变对应位置处的所述流通槽的通孔开启度，实现每个所述流通槽自适应调节冷却工质从所述下流道流向所述上流道的流量。7、与现有技术相比，本发明的优点及有益效果是：8、本发明提供的基于记忆金属热响应的自适应通道冷板，通过在下流道中设置若干流道调节组件，且对应于每个流道调节组件的位置在中层板上各设置一个流通槽，当与下底板接触的发热器件发生温度变化时，发热器件产生的热量经过每个流道调节组件的热导底盘传导至记忆金属弹簧，记忆金属弹簧受温度变化刺激的影响自动调节其形态，牵引活塞帽上下位移改变对应位置处的流通槽的通孔开启度，实现每个流通槽自适应调节冷却工质从下流道流向上流道的流量。可见本发明的自适应通道冷板，充分考虑了发热器件例如vpx模块单板不同工况条件下差异化的散热需求，在通用、均匀分布的通道设计基础上，通过引入记忆金属弹簧驱动的活塞帽，根据发热器件实际的热耗分布情况，有针对性地对每个流通槽处的活塞帽进行开启、调节与闭合，将热量从热点位置迅速传导到冷板中，在冷板内形成自适应流道，从而同种规格的冷板可以根据不同的发热器件需求自动调节其散热策略，无需人工干预，解决了传统冷板流道技术所存在的灵活性不足、散热不均等问题，实现了高效的热耗散效果，提高了发热器件的可靠性和性能。技术特征：1.一种基于记忆金属热响应的自适应通道冷板，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述下底板(1)的下部外表面被设计为一光滑表面，或者根据发热器件的相对位置高度，加工成凸台形式。3.根据权利要求1所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述下流道(12)的流道呈井字形均匀分布；在每个流道交汇处各设置一个所述流道调节组件(13)。4.根据权利要求3所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述下底板(1)的上表面具有下部围框(15)和若干垫片(14)；所述下部围框(15)的一侧面具有冷板进口(11)，所述下流道(12)的流道未流经区域采用所述垫片(14)填充。5.根据权利要求4所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述下部围框(15)的另一侧面具有单向排气口(16)。6.根据权利要求1所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述流通槽(21)的外形为台体，上细下粗，并且所述流通槽(21)的轴位置贯通，贯通孔同样采用上细下粗的结构形式。7.根据权利要求4所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述上盖板(3)的上表面为一光滑表面，下表面具有上部围框(34)和若干支柱(32)；在与所述冷板进口(11)所在侧面相对的侧面所述上部围框(34)具有冷板出口(31)，对应每个所述垫片(14)的位置设置一个所述支柱(32)。8.根据权利要求1-7任一项所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述热导底盘(131)与所述下底板(1)的下表面形成一体，且所述热导底盘(131)的材料具有高导热性和较低的比热容。9.根据权利要求8所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述记忆金属弹簧(132)的下部盘绕部分，嵌入至或紧密贴合于所述热导底盘(131)；所述记忆金属弹簧(132)的上部与所述活塞帽(133)相连。10.根据权利要求9所述的自适应通道冷板，其特征在于，所述活塞帽(133)为伞状，其材料密度较轻且具有一定的变形量。技术总结本发明公开了一种基于记忆金属热响应的自适应通道冷板，包括：下底板，中层板和上盖板，下底板与中层板密封连接形成下流道，上盖板与中层板密封连接形成上流道；下流道中设置有若干流道调节组件，流道调节组件包括从下到上的热导底盘、记忆金属弹簧和活塞帽；对应于每个流道调节组件的位置，中层板上各设置一个流通槽；工作时，与下底板接触的发热器件产生的热量经过每个流道调节组件的热导底盘传导至记忆金属弹簧，记忆金属弹簧受温度变化刺激的影响自动调节其形态，牵引活塞帽上下位移改变对应位置流通槽的流道开启度，实现每个流通槽自适应调节冷却工质从下流道流向上流道的流量，解决了传统冷板在应对热耗分布动态变化时的适应性不足的问题。技术研发人员：张晟,金大元,江雄,万云受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第三十六研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/16