一種基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于抗惡劣環(huán)境電子設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，電子設(shè)備功能不斷豐富、性能不斷提高的同時，電子設(shè)備功耗、單位體積熱量也隨之大幅增加。目前工業(yè)控制電子設(shè)備、惡劣環(huán)境中使用的加固電子設(shè)備普遍采用強制風(fēng)冷散熱技術(shù)，雖然結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本較低，但由于受空氣密度低、熱容小、換熱系數(shù)低等因素限制，風(fēng)冷散熱電子設(shè)備一般散熱能力較小，只適用于器件發(fā)熱功率密度小而散熱空間大的情況下。
[0003]半導(dǎo)體制冷技術(shù)無機械傳動部分，無液、氣工作介質(zhì)，制冷參數(shù)不受空間方向以及重力影響，可在強振動環(huán)境下可靠工作，且作用速度快，使用壽命長，易于控制；通過切換電流方向，可使制冷器從制冷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹茻峁ぷ鳡顟B(tài)，具有致冷和加熱兩種功能。
[0004]液體冷卻技術(shù)作為一種較為成熟的散熱技術(shù)，一直以來都被廣泛應(yīng)用于汽車、高性能商用服務(wù)器的散熱系統(tǒng)，如IBM公司Aquasar水冷超級計算機、HP公司的XW9400水冷工作站電子設(shè)備散熱系統(tǒng)等。經(jīng)過不斷發(fā)展完善，液體冷卻技術(shù)不斷被應(yīng)用于高性能電子設(shè)備領(lǐng)域和抗惡劣環(huán)境電子設(shè)備領(lǐng)域，水冷電子設(shè)備散熱能力比風(fēng)冷系統(tǒng)高出3?5個倍。
[0005]現(xiàn)有水冷電子設(shè)備，多用在大型電子設(shè)備系統(tǒng)中或高端服務(wù)器領(lǐng)域，雖然散熱能力比風(fēng)冷電子設(shè)備高很多，基于水冷散熱電子設(shè)備的安全性、可靠性考慮，現(xiàn)有的水冷散熱電子設(shè)備普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、維修性差、可靠性低、環(huán)境適應(yīng)能力弱等缺點，限制了水冷散熱電子設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊。
[0007]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊，包括進水口自鎖液流接頭、進水口溫度傳感器、散熱組件、齒輪定量栗、框架、電源模塊、向?qū)揭缌鏖y、出水口溫度傳感器、出水口自鎖液流接頭，所述進水口自鎖液流接頭與散熱組件的進水口相連，進水口自鎖液流接頭上還設(shè)置進水口溫度傳感器，散熱組件的出水口連接齒輪定量栗，齒輪定量栗的另一端接出水口自鎖液流接頭，所述出水口自鎖液流接頭上設(shè)置出水口溫度傳感器；齒輪定量栗上并聯(lián)向?qū)揭缌鏖y，該向?qū)揭缌鏖y的一端與散熱組件的出水口相連，向?qū)揭缌鏖y的另一端與出水口自鎖液流接頭相連；所述電源模塊位于框架的一側(cè)。
[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為:1)本實用新型的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊均采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可靠性高，維修性好，采用散熱效率更高的風(fēng)冷、水冷混合散熱技術(shù)取代將傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱技術(shù)，換熱系數(shù)高，溫度梯度小，將外部水冷電子設(shè)備的散熱能力提高了 3~5倍；2)本實用新型采用基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)，可為外部水冷電子設(shè)備提供低于環(huán)境溫度的冷卻水，散熱能力可滿足小型高性能電子設(shè)備或小型服務(wù)器領(lǐng)域的散熱應(yīng)用需求。
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0010]圖1是基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊示意圖。
[0011]圖2是散熱組件示意圖。其中，圖(a)為仰視圖，圖(b)為主視圖。
[0012]圖中編號所代表的的含義為:1_進水口平面自鎖液流接頭，2-進水口溫度傳感器，3-散熱組件，4-主定量栗，5-框架，6-電源模塊，7-向?qū)揭缌鏖y，8-出水口溫度傳感器，9-出水口平面自鎖液流接頭，11-半導(dǎo)體制冷片，12-水冷換熱器，13-散熱片，14-風(fēng)機組件。
【具體實施方式】
[0013]結(jié)合附圖，本實用新型的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維修性好，本實用新型公開的一種基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊，包括進水口自鎖液流接頭1、進水口溫度傳感器2、散熱組件3、齒輪定量栗4、框架5、電源模塊6、向?qū)揭缌鏖y7、出水口溫度傳感器8、出水口自鎖液流接頭9，所述進水口自鎖液流接頭1與散熱組件3的進水口相連，進水口自鎖液流接頭1上還設(shè)置進水口溫度傳感器2，散熱組件3的出水口連接齒輪定量栗4，齒輪定量栗4的另一端接出水口自鎖液流接頭9，所述出水口自鎖液流接頭9上設(shè)置出水口溫度傳感器8 ;齒輪定量栗4上并聯(lián)向?qū)揭缌鏖y7，該向?qū)揭缌鏖y7的一端與散熱組件3的出水口相連，向?qū)揭缌鏖y7的另一端與出水口自鎖液流接頭9相連；所述電源模塊6位于框架5的一側(cè)。
[0014]所述進水口自鎖液流接頭1和出水口自鎖液流接頭9均位于框架5的頂部。
[0015]所述框架5采用高強度鋁合金材質(zhì)。
[0016]所述框架5與上蓋板、后蓋板和前面板之間采用導(dǎo)電橡膠條壓合密封。
[0017]所述散熱組件3包括半導(dǎo)體制冷片11、水冷換熱器12、散熱片13和風(fēng)機組件14，所述半導(dǎo)體制冷片11位于風(fēng)機組件14的底部，水冷換熱器12位于半導(dǎo)體制冷片11的底部，散熱片13位于風(fēng)機組件14的側(cè)面。
[0018]外部水冷電子設(shè)備通過液流管路連接至風(fēng)冷、水冷組合式散熱模塊的進水口自鎖液流接頭1，冷卻水在齒輪定量栗4驅(qū)動下與散熱組件3中水冷換熱器10內(nèi)部蛇形光滑水流通道四周壁面強制對流換熱，熱量經(jīng)半導(dǎo)體制冷片11、散熱片傳導(dǎo)12，最后由風(fēng)機組件13通過與空氣強制對流換熱將熱量散至空氣中，溫度降低后的冷卻水經(jīng)出水口自鎖液流接頭9、液流管路回流至外部水冷電子設(shè)備循環(huán)使用。散熱組件3為冷卻水循環(huán)散熱裝置，采用基于半導(dǎo)體制冷的風(fēng)冷、水冷混合散熱技術(shù)，可為外部水冷電子設(shè)備提供低于環(huán)境溫度的冷卻水。所述向?qū)揭缌鏖y7連接于向?qū)揭缌鏖y進出水口之間，過載保護壓力值可調(diào)節(jié)。本實用新型與外部水冷電子設(shè)備通過帶有平面型快速自鎖液流接頭的管路連通，可實現(xiàn)快速鎖定和解鎖。
[0019]所述基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊，框架采用鋁合金密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，散熱組件是冷卻液流經(jīng)的通道和熱交換的場所，冷卻水通過液流管路連接至風(fēng)冷、水冷混合散熱裝置的進水口自鎖液流接頭，在齒輪定量栗驅(qū)動下與水冷換熱器內(nèi)部蛇形光滑水流通道四周壁面強制對流換熱，熱量經(jīng)半導(dǎo)體制冷片、散熱片傳導(dǎo)，最后由風(fēng)機組件通過與空氣強制對流換熱將熱量散至空氣中，溫度降低后的冷卻水經(jīng)出水口自鎖液流接頭、液流管路回流至外部水冷電子設(shè)備循環(huán)使用。基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的風(fēng)冷、水冷混合散熱模塊，采用半導(dǎo)體制冷技術(shù)，可為外部水冷電子設(shè)備提供低于環(huán)境溫度的冷卻水，散熱組件中水冷換熱器內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)形式簡單，工藝可靠，換熱系數(shù)高。進出水口安裝