專利名稱：具有傳送管的緊湊雙側(cè)冷板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體涉及用于冷卻電子部件的冷卻結(jié)構(gòu)。更具體地，本公開涉及包括雙側(cè)冷板支撐組件的冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在極端溫度下運行的飛行器或其它交通工具的機載電子部件通常由冷卻設備保護防止過熱。在一些環(huán)境下，沒有氣流可用或氣流不足以處置由電子部件產(chǎn)生的熱負荷。在這種應用中，采用冷卻流體從中流動通過的冷板(冷卻板)以將熱移出所述電子部件。該冷板相鄰于電子部件安裝并通過通往流體輸送系統(tǒng)的適當導管而供應有流體流。

發(fā)明內(nèi)容
所公開的結(jié)構(gòu)性冷板組件包括冷板，該冷板安裝到嵌板(panel)相對的側(cè)并通過延伸通過該嵌板的流體通路而流體連通。所公開的結(jié)構(gòu)性冷板組件包括從嵌板一側(cè)上的一個冷板延伸到該嵌板相對的側(cè)上的另一冷板的管道。所公開的通路提供冷卻介質(zhì)在冷板之間并通過支撐發(fā)熱設備的結(jié)構(gòu)嵌板的流體連通。這里公開的這些和其它特征可從以下說明書和附圖中更好理解，以下是簡要說明。


圖1是示例的雙側(cè)結(jié)構(gòu)性冷板組件的示意圖。圖2是示例的雙側(cè)結(jié)構(gòu)性冷板組件的剖視圖。圖3是示例的雙側(cè)結(jié)構(gòu)性冷板組件的放大剖視圖。
具體實施例方式參照圖1，示例的支撐組件10包括支撐結(jié)構(gòu)性冷板組件14的固定結(jié)構(gòu)12，所述結(jié)構(gòu)性冷板組件14用于熱控制和冷卻發(fā)熱設備26。在所公開的例子中，發(fā)熱設備沈是運行期間產(chǎn)生熱的電子設備。如已知，盡管以電子設備作為例子進行說明，但是所公開的結(jié)構(gòu)性冷板組件14可用于需要熱管理的任何應用。示例的結(jié)構(gòu)性冷板組件14包括嵌板16，嵌板16包括第一側(cè)18和第二側(cè)20。第一冷板22安裝到第一側(cè)18，第二冷板M安裝到第二側(cè)20。第一和第二冷板22、24的每一個限定通路，冷卻介質(zhì)流動通過該通路以去除和控制由設備26產(chǎn)生的熱。嵌板16以及從而第一和第二冷板22、24由至少一個支架28支撐到固定結(jié)構(gòu)12。固定結(jié)構(gòu)12可以是柜、墻、艙壁或為設備26提供所需位置的其它固定結(jié)構(gòu)。另外，盡管公開了冷板22J4作為例子，但也可采用任何換熱設備并從示例公開中受益。第一和第二冷板22、M包括通路或回路，冷卻介質(zhì)流動通過該通路或回路以去除設備沈所產(chǎn)生的熱。設備沈安裝成與每個冷板22J4熱接觸，使得熱能被傳遞到流體介質(zhì)。在所公開的例子中，設備沈安裝在相應的冷板22J4上。但是，將冷板放置成與設備 26熱接觸的其它安裝構(gòu)造也在本公開的意圖內(nèi)。冷卻介質(zhì)由安裝到第一冷板22的第一和第二入口 30、32供應。該冷卻介質(zhì)可包括促進去除由設備26產(chǎn)生的熱的冷卻流體、空氣或氣體以及流體、空氣和氣體的組合。在本例中，冷板22、對每個包括兩個分離的冷卻回路，從而提供兩個入口 30、32。然后冷卻介質(zhì)被引導通過通路(圖2和圖3)通過嵌板16到達第二冷板24。第二冷板M包括第一和第二出口 34和36，其將冷卻介質(zhì)引導通過冷卻循環(huán)系統(tǒng)的其它部分。如已知，冷卻系統(tǒng)可包括消散被冷卻介質(zhì)吸收的熱的換熱器，以及為循環(huán)該冷卻介質(zhì)提供動力的泵。而且，示例的結(jié)構(gòu)性冷板組件14在每個分離的回路中能采用不同的冷卻介質(zhì)，例如不同類型的流體，以提供所需熱控制能力。另外，盡管示例的結(jié)構(gòu)性冷板組件 14包括兩個分離的冷卻回路，將一個或多于兩個冷卻回路用于所公開的設備也在意圖內(nèi)。參照圖2，示例的嵌板16包括頂面板38和底面板40。示例的面板38、40是附著到幾個中間內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂面和底面的金屬板。盡管公開了金屬板作為例子，也可采用其它材料來提供面板38、40的結(jié)構(gòu)。示例的嵌板16包括蜂巢部42，所述蜂巢部42包括夾在頂和底面板38、40之間的多個開放單元格。蜂巢部42的開放單元格結(jié)構(gòu)減少嵌板16的總重量同時提供所需的結(jié)構(gòu)完整性和強度。在兩個面板38、40之間還設置框架結(jié)構(gòu)44以在嵌板16的外邊緣周圍提供剛性結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)44還提供可插入緊固件的位置。示例的面板38和40被粘接劑附著到包括蜂巢部42和框架結(jié)構(gòu)44的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 示例的粘接劑被選擇成在結(jié)構(gòu)性冷板組件14的整個環(huán)境操作范圍中在蜂巢部42、框架結(jié)構(gòu)44和面板38、40之間提供所需的結(jié)合。插件46位于嵌板16內(nèi)在管道60延伸的區(qū)域內(nèi)。嵌板16還可包括在嵌板16上將冷板22、M相對于彼此定位的對準銷(定位銷)45。也可包括其它對準和緊固特征以在嵌板16上將冷板22、24固定和保持為所需取向。參照圖3并繼續(xù)參照圖2，第一和第二冷板22、M每個包括兩個分離的流體回路。 第一冷板22的流體回路由回路板48和50(圖3)限定，而第二冷板M的流體回路由回路板 52和M限定?；芈钒灞粖A在頂板56與底板58之間。頂板56提供設備沈安裝在其上的表面。而且，頂板56由這樣的材料構(gòu)成，該材料提供從安裝到頂板56上的設備到冷板22、 24內(nèi)流動的流體介質(zhì)的熱能傳遞。在本例中，第一完整的流體回路由第一冷板22的回路板50和第二冷板M的回路板討限定。第二完整的流體回路由第一冷板22的回路板48和第二冷板M的回路板52 限定。第一和第二流體回路的特定構(gòu)造被布置成提供用于從設備26吸收熱的所需熱容量。流體介質(zhì)被從第一冷板22通過嵌板16內(nèi)的開口 64導向第二冷板24。在本例中， 開口 64接收密封到冷板22、24的板58的管道60。這些管道60作為導管提供冷板和相應流體回路之間的流體連通。管道60被安裝通過嵌板16內(nèi)的在插件46內(nèi)生成的開口。在冷板22、24中提供另外的開口 64以供插入管道60。示例的管道60在界面66處與第一和第二冷板22、24的板58焊接。焊接界面66可向下延伸使得插件46也至少部分地被焊接到管道60。在所公開的例子中，管道60被用電子束焊接工藝密封。電子束沿界面66引導能量以提供所需的流體不透密封。冷板22、24內(nèi)的開口 64為焊接操作提供進口(access)。一旦管道60焊接到位，冷板22、24內(nèi)的開口 64被帽62覆蓋。示例的帽62坐落到每個冷板22、24的回路板之間的界面處形成的凸緣68上。然后帽62被焊接到位以將其密封并保持到位。焊接操作產(chǎn)生輻射到嵌板16內(nèi)的熱，從而會影響用于將面板結(jié)合到蜂巢部42和框架結(jié)構(gòu)44的粘接劑。因此，在本例中，在管道60被裝配的位置提供插件46。示例的插件46限定用于管道60的開口。進一步地，該插件不在接近管道焊接界面66處結(jié)合到面板 38、40。相反，插件46限定頂側(cè)18的一部分70以及底側(cè)的相應部分(未示出)。由于管道60延伸通過嵌板16，所以不需要額外的外部入口、出口、連接器、導管和管道。因此管道60在第一和第二冷板22、M之間提供堅固耐用的流體連通通路，其消除了一些暴露的流體導管。示例的結(jié)構(gòu)性冷板組件14通過首先組裝嵌板16來制造。示例的嵌板16通過將頂面板38和底面板40結(jié)合到蜂巢部42和框架結(jié)構(gòu)44而組裝。在管道60將延伸通過的位置，插件46通過粘接劑定位并結(jié)合。如圖3所示，插件46提供未被面板38覆蓋的部分 70。該構(gòu)造將頂面板38的粘接性結(jié)合部分與焊接操作期間暴露到熱的區(qū)域隔開。然后第一和第二冷板22J4被組裝以包括所需回路構(gòu)造。示例的冷板22J4每個包括兩個回路板，所述回路板分開將由通過面板的流體通路連接的流體回路。冷板22、24 安裝到嵌板16。然后開口 64被生成，或通過每個冷板22J4對準并互相對準。在該例中， 冷板22、對包括與通過插件46的通路對準的開口 64。一旦對準了冷板22、24，插入管道 60。插入管道60使得管道60的第一和第二端的每一個形成與每個相應冷板22J4的板58大致平齊的界面。然后執(zhí)行電子束焊接工藝以在管道60和每個板58和插件46的界面處提供連續(xù)焊縫。該連續(xù)焊縫提供所需的強度并提供所需的流體不透密封。在所公開的例子中，兩個管道60被插入和焊接到位。如所知，如需要在冷板22、M之間提供所需流體通路，可采用其它數(shù)量的管道。在所公開的例子中，冷板22、24限定兩個完整并分離的流體回路。因此，第一冷板 22的流體回路板48、50和第二冷板M的流體回路板5254布置成引導流體介質(zhì)通過管道 60中的相應一個。這提供在頂冷板22上的入口 30、32之一處開始、經(jīng)通過管道60之一的流體回路板48、50的相應一個、經(jīng)第二冷板M的相應流體回路板52、54，并流出出口 34、36 之一的完整流體回路(圖1)。第二完整流體回路以相同方式限定成通過不用于第一流體回路的那些流體回路板。因此，結(jié)構(gòu)性冷板組件14提供雙側(cè)熱控制結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)內(nèi)建到支撐結(jié)構(gòu)中并減少暴露的流體導管和連接器的數(shù)量。而且，所公開的結(jié)構(gòu)性冷板組件14的整體式結(jié)構(gòu)有助于組裝并減少總體封裝尺寸和重量。盡管已公開了示范實施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認識到在本公開的范圍內(nèi)可進行一定修改。為此，應研究所附權(quán)利要求以確定本發(fā)明的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種冷板組件，包括支撐結(jié)構(gòu)，其包括第一和第二相對的側(cè)；第一冷板，其位于所述支撐結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)上；第二冷板，其位于所述支撐結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)上；以及導管，其延伸通過所述支撐結(jié)構(gòu)，用于連通所述第一冷板和所述第二冷板之間的流體。
2.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述導管包括延伸通過所述支撐結(jié)構(gòu)的管道。
3.如權(quán)利要求2所述的冷板組件，其中，所述管道被焊接到所述第一冷板的一部分和所述第二冷板的一部分。
4.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述第一和第二冷板的每一個包括安裝到所述支撐結(jié)構(gòu)的所述第一和第二側(cè)的相應一個的底板，并且所述導管被接合到所述第一和第二冷板的每一個的所述底板。
5.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括被夾在所述第一和第二側(cè)的每一個上的面板之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的冷板組件，其中，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括位于所述第一和第二側(cè)之間的框架和蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述第一和第二冷板的每一個包括第一冷卻回路和第二冷卻回路，所述第二冷卻回路與所述第一冷卻回路分離。
8.如權(quán)利要求7所述的冷板組件，其中，所述導管包括第一導管和第二導管，所述第一導管連通在所述第一冷板內(nèi)的所述第一冷卻回路和所述第二冷板內(nèi)的所述第一冷卻回路之間通過所述支撐結(jié)構(gòu)的流體，所述第二導管連通在所述第一冷卻板內(nèi)的所述第二冷卻回路與所述第二冷卻板內(nèi)的所述第二冷卻回路之間通過所述支撐結(jié)構(gòu)的流體。
9.如權(quán)利要求8所述的冷板組件，包括接近所述第一和第二導管的每一個并通過所述冷卻板的每一個的開口，以及位于所述開口的每一個上方以密封所述開口的帽。
10.一種支撐結(jié)構(gòu)，包括嵌板，其包括第一側(cè)和第二側(cè)；第一流體回路，其支撐在所述嵌板的所述第一側(cè)上；第二流體回路，其支撐在所述嵌板的所述第二側(cè)上；以及至少一個流體導管，其延伸通過所述嵌板并在所述第一流體回路和所述第二流體回路之間提供流體連通。
11.如權(quán)利要求10所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌板包括中間層，所述中間層在所述第一側(cè)上由第一面板覆蓋并且在所述第二側(cè)上由第二面板覆蓋。
12.如權(quán)利要求10所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一個流體導管包括在一端焊接到所述第一流體回路并在第二端焊接到所述第二流體回路的管道。
13.如權(quán)利要求12所述的支撐結(jié)構(gòu)，包括位于所述嵌板內(nèi)的插件，所述第一和第二流體導管延伸通過所述插件。
14.如權(quán)利要求10所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中，所述第一流體回路被限定在第一冷板內(nèi)，并且所述第二流體回路被限定在第二冷板內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中，所述第一和第二冷板的每一個除了限定在所述第一冷板內(nèi)的所述第一流體回路和限定在所述第二冷板內(nèi)的所述第二流體回路以外，還包括輔助流體回路。
16.如權(quán)利要求15所述的支撐結(jié)構(gòu)，包括第一入口和第二入口，所述第一入口安裝到所述第一冷板用于將流體介質(zhì)連通到所述第一和第二流體回路，所述第二入口安裝到所述第一冷板用于將第二流體介質(zhì)連通到所述第二流體回路。
17.如權(quán)利要求14所述的支撐結(jié)構(gòu)，包括至少一個對準銷，所述至少一個對準銷用于將所述第一冷板和所述第二冷板中的至少一個定位在所述嵌板上。
18.—種組裝用于發(fā)熱設備的支撐結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括組裝包括第一側(cè)和第二側(cè)的嵌板；將第一冷板安裝到所述嵌板的所述第一側(cè)；將第二冷板安裝到所述嵌板的所述第二側(cè)；以及將管道插入到所述嵌板的所述第一和第二側(cè)之間的空間內(nèi)，以生成用于冷卻介質(zhì)在所述第一冷板和所述第二冷板之間通過所述嵌板的通路。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，包括步驟將所述管道的每一端密封到所述第一和第二冷板的相應一個。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，包括步驟將所述管道的一端焊接到所述第一冷板并且將所述管道的第二端焊接到所述第二冷板以形成密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有傳送管的緊湊雙側(cè)冷板，具體地，一種結(jié)構(gòu)性冷板組件包括冷板，所述冷板安裝到嵌板相對的側(cè)并通過延伸通過該嵌板的流體通路而流體連通。
文檔編號H05K7/20GK102209457SQ20111007649
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者M·A·扎弗蒂, M·B·勞林 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司