一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置的制作方法

本發明涉及散熱設備，尤其涉及一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置。

背景技術：

1、在水聲信號信息處理領域，為了滿足電磁屏蔽、環境適應性要求，通常的電子系統傾向于被設計成密閉的機箱，并且大多數電子產品盡量與冷卻系統隔離，所以裝入機箱內的插入式模塊上的電路也要保證與冷卻系統隔離，其散熱方式主要有導熱+自然散熱、導熱+風冷、導熱+液冷三種方式。對于6u模塊，功耗低于的80w的，一般考慮用導熱+自然散熱的形式，大于80w而小于200w的，一般考慮導熱+風冷的形式，但是大于200w的模塊，最好考慮導熱+液冷的形式。目前水聲信號信息處理設備的功率大，若采用自然散熱或風冷的方式，散熱效率有限，無法滿足設備的散熱要求，若為滿足散熱要求而采用更高轉速的風扇，則會造成設備噪聲較高(通常在75db以上)；而目前的支持液冷的處理設備一般采用外部集中供液的方式，但存在設備使用場景受限的問題，外界無冷源情況下無法采取液冷散熱，即便設備能夠自行供液，又存在體積較大的問題。因此，現有信號處理設備在高散熱效率、低噪聲和小體積之間難以平衡。

2、此外，目前水聲信息處理設備的對外通信接口一般采用電氣接口，在復雜電磁兼容的環境中，設備通信中會產生信息誤碼、丟失、傳輸帶寬下降等問題。

技術實現思路

1、(一)要解決的技術問題

2、基于上述問題，本發明提供一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，解決高散熱效率、低噪聲和小體積之間難以平衡的問題。

3、(二)技術方案

4、基于上述的技術問題，本發明提供一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，包括設于信號處理設備機箱內的液冷模塊和風扇模塊；所述液冷模塊包括液冷管路和通過液冷管路依次連接的儲液箱、液冷泵、第二熱交換器、第一熱交換器、第一分水器、模塊液冷板、第二分水器，第二分水器連接儲液箱，所述模塊液冷板緊貼信號處理設備的功能模塊，所述液冷管路上還設有溫度傳感器，所述第一熱交換器設于進風口后，所述第二熱交換器設于出風口前，所述風扇模塊設在機箱面板的進風口處和出風口處；所述功能模塊包括多個信號處理模塊和風液控制模塊，所述風液控制模塊分別連接所述液冷泵、風扇模塊和溫度傳感器，所述風液控制模塊用于根據檢測溫度控制所述風扇模塊和液冷泵的轉速。

5、進一步的，所述液冷管路上還設有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于測試是否滿足液冷模塊中各器件的壓力使用要求，所述壓力傳感器和溫度傳感器安裝所述第一熱交換器和第一水分器之間。

6、進一步的，所述第一熱交換器為微通道熱交換器，第二熱交換器為翅片式熱交換器。

7、進一步的，所述功能模塊還包括交換模塊和電源模塊。

8、進一步的，所述交換模塊包括至少兩個交換模塊，所述電源模塊包括至少兩個電源模塊。

9、進一步的，所述信號處理模塊、交換模塊通過背板上的第一連接器實現互聯，所述第一連接器通過背板連接第二連接器，第二連接器設有對外連接的通信接口，所述bmc單元通過第三連接器連接風扇模塊和液冷泵，所述電源模塊通過第四連接器連接外部電源。

10、進一步的，所述第二連接器設有對外連接的通信接口，包括40g以太網光口、萬兆以太網光口、千兆以太網光口、管理網絡光口、光串口和gpio光口。

11、進一步的，所述液冷泵還設有靜音棉。

12、進一步的，所述信號處理模塊包括cpu模塊、gpgpu模塊、fpga模塊、dsp模塊或ai模塊。

13、進一步的，所述風液控制模塊通過bmc單元進行控制。

14、(三)有益效果

15、本發明的上述技術方案具有如下優點：

16、(1)本發明通過集成的液冷模塊和風扇模塊提高散熱效率，降低噪聲，整體結構較小，使得在滿足高熱流密度的散熱需求的同時，通過液冷模塊微型化集成至信號處理設備整機中，解決高散熱需求和設備小型化、低噪聲需求之間的矛盾；

17、(2)本發明采用雙重散熱器提高散熱效率，通過冷空氣流動方向與冷卻液流動方向相反，提高散熱效率；并將傳熱系數高但阻力較大的微通道散熱器設在進風口后，將阻力較小的肋片式散熱器設在出風口前，避免熱空氣在設備內部聚集，進一步提高散熱效率；且通過風扇模塊加大熱交換的空氣流量和流速，進一步提高散熱效率；

18、(3)本發明通過冷空氣流動方向與冷卻液流動方向相反，降低了設備風量的要求，極大降低了風扇轉速，從而有利于降低風扇噪聲；而通過靜音棉降低液冷泵的噪聲，使得設備總噪聲大大降低；

19、(4)本發明還通過全光通信接口設計，解決設備在復雜電磁環境下的電磁兼容性問題，減少電磁輻射現象，降低干擾，提高信號傳輸的安全性。

技術特征：

1.一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，包括設于信號處理設備機箱內的液冷模塊和風扇模塊；所述液冷模塊包括液冷管路和通過液冷管路依次連接的儲液箱、液冷泵、第二熱交換器、第一熱交換器、第一分水器、模塊液冷板、第二分水器，所述第二分水器連接儲液箱，所述模塊液冷板緊貼信號處理設備的功能模塊，所述液冷管路上還設有溫度傳感器，所述第一熱交換器設于進風口后，所述第二熱交換器設于出風口前，所述風扇模塊設在機箱面板的進風口處和出風口處；所述功能模塊包括多個信號處理模塊和風液控制模塊，所述風液控制模塊分別連接所述液冷泵、風扇模塊和溫度傳感器，所述風液控制模塊用于根據檢測溫度控制所述風扇模塊和液冷泵的轉速。

2.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述液冷管路上還設有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于測試是否滿足液冷模塊中各器件的壓力使用要求，所述壓力傳感器和溫度傳感器安裝所述第一熱交換器和第一水分器之間。

3.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述第一熱交換器為微通道熱交換器，第二熱交換器為翅片式熱交換器。

4.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述功能模塊還包括交換模塊和電源模塊。

5.根據權利要求4所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述交換模塊包括至少兩個交換模塊，所述電源模塊包括至少兩個電源模塊。

6.根據權利要求4所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述信號處理模塊、交換模塊通過背板上的第一連接器實現互聯，所述第一連接器通過背板連接第二連接器，第二連接器設有對外連接的通信接口，所述bmc單元通過第三連接器連接風扇模塊和液冷泵，所述電源模塊通過第四連接器連接外部電源。

7.根據權利要求6所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述第二連接器設有對外連接的通信接口，包括40g以太網光口、萬兆以太網光口、千兆以太網光口、管理網絡光口、光串口和gpio光口。

8.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述液冷泵還設有靜音棉。

9.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述信號處理模塊包括cpu模塊、gpgpu模塊、fpga模塊、dsp模塊或ai模塊。

10.根據權利要求1所述的用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，其特征在于，所述風液控制模塊通過bmc單元進行控制。

技術總結
本發明公開了一種用于信號處理設備的風液一體化散熱裝置，包括設于信號處理設備機箱內的液冷模塊和風扇模塊；所述液冷模塊包括液冷管路和通過液冷管路依次連接的儲液箱、液冷泵、第二熱交換器、第一熱交換器、第一分水器、模塊液冷板、第二分水器，第二分水器連接儲液箱，所述模塊液冷板緊貼信號處理設備的功能模塊，所述液冷管路上還設有溫度傳感器，所述第一熱交換器設于進風口后，所述第二熱交換器設于出風口前，所述風扇模塊設在機箱面板的進風口處和出風口處；所述功能模塊包括風液控制模塊，所述風液控制模塊分別連接所述液冷泵、風扇模塊和溫度傳感器。本發明改善了高散熱效率、低噪聲和小體積之間難以平衡的問題。

技術研發人員：程望盛,劉志敏,黃振中,喻卓,劉三遠,劉題后,吳萌,陳大洋,黎成芙,嚴山軼
受保護的技術使用者：中科長城海洋信息系統有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21