本發(fā)明屬于冷板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，涉及一種高可靠性雙層冷板。

背景技術(shù)：

1、冷板是熱控流體回路中的一種換熱設(shè)備，其工作面與發(fā)熱設(shè)備的底面或側(cè)面貼合，將設(shè)備的熱量高效地傳遞給工質(zhì)并帶走，達(dá)到為設(shè)備散熱的目的。冷板具有良好的耐久性，優(yōu)良的耐熱性，良好的熱反射性，焊接性能好、便于加工等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子設(shè)備、汽車制造業(yè)等領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的冷板均為單層冷板，單層冷板在運(yùn)行時(shí)如果發(fā)生工質(zhì)泄露等故障無法使用時(shí)，如不及時(shí)更換冷板會(huì)導(dǎo)致載荷設(shè)備的溫度短時(shí)間內(nèi)急劇升高，載荷設(shè)備的性能急劇降低甚至發(fā)生失效的情況，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的

2、提供一種高可靠性雙層冷板，解決了傳統(tǒng)的單層冷板在發(fā)生故障時(shí)無法及時(shí)更換導(dǎo)致載荷設(shè)備發(fā)生故障的技術(shù)問題，大大提高了載荷設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

3、一種高可靠性雙層冷板，在傳統(tǒng)單層冷板的基礎(chǔ)上，增加一層獨(dú)立的流體通路，兩個(gè)流體通路獨(dú)立工作互不干涉。冷板正常工作時(shí)，僅上層冷板通入工質(zhì)運(yùn)行，下層冷板不通工質(zhì)不運(yùn)行，當(dāng)上層流體通路發(fā)生故障無法使用時(shí)，及時(shí)啟用下層流體通路進(jìn)行工作，僅更換工質(zhì)進(jìn)出口位置，無需更換冷板，避免載荷設(shè)備由于溫度過載出現(xiàn)故障。此外，上下層流體通路均布置有墊塊和支撐條，能夠起到支撐的作用，增大冷板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高了冷板自身運(yùn)行的可靠性。

4、技術(shù)方案

5、一種高可靠性雙層冷板，包含下層進(jìn)出口螺紋接頭、下層封頭、上面板、上層進(jìn)出口螺紋接頭、上層封頭、中面板、下面板、上層墊板、上層墊塊、上層翅片、上框封條、上層支撐條、下層墊塊、下層翅片、下層墊板、下框封條和下層支撐條。所述下框封條設(shè)置在所述下面板周向邊緣處，下框封條上設(shè)有若干槽道，通過槽道將所述下面板分為減重區(qū)和工作區(qū)；所述下面板上的下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)的區(qū)域分別設(shè)置有所述下層墊板，所述下層翅片設(shè)置在所述下面板上，并與下框封條位于同一層結(jié)構(gòu)上，所述下層墊塊設(shè)置在所述下面板上，起支撐和讓位作用，所述下層支撐條布置在下面板上，下層翅片包括縱向翅片和橫向翅片，所述橫向翅片共三塊，分別設(shè)置在下面板上的下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)及減重區(qū)附近；下面板上剩余位置設(shè)置縱向翅片，相鄰的縱向翅片和橫向翅片的流體通道相互貫通，三塊橫向翅片和兩塊縱向翅片共同形成下層流道的工作區(qū)，冷卻工質(zhì)通過下層流道進(jìn)口區(qū)進(jìn)入后，穿過縱向翅片和橫向翅片后，通過下層流道出口區(qū)排出；

6、所述中面板將上框封條與下框封條隔開，并位于所述下框封條上表面，所述上框封條設(shè)置在所述中面板周向邊緣處，上面板設(shè)有層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)，在所述上層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)附近設(shè)有上層墊板，所述上層墊塊設(shè)置在所述中面板上，起支撐和讓位作用；所述上層支撐條布置在所述中面板上，上層翅片設(shè)置在所述中面板上，并與上框封條位于同一層結(jié)構(gòu)上，所述上層翅片包括縱向翅片和橫向翅片，兩塊對(duì)稱分布的縱向翅片與一塊橫向翅片共同組成上層流道的工作區(qū)，冷卻工質(zhì)進(jìn)入上層流道進(jìn)口并通過上層翅片后，從上層流道出口排出；

7、上面板設(shè)置在上框封條上表面，下層進(jìn)出口螺紋接頭與下層封頭連接，兩個(gè)下層封頭均設(shè)置在所述上表面上，分別與下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)貫通；所述上層進(jìn)出口螺紋接頭與上層封頭連接，兩個(gè)上層封頭均設(shè)置在所述上表面上，分別與上層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)貫通；

8、當(dāng)上層流道發(fā)生工質(zhì)泄露，冷板無法正常運(yùn)行時(shí)，切換到下層流道進(jìn)行工作。

9、進(jìn)一步的，所述下層墊塊、上層墊塊的安裝位置，由散熱設(shè)備的孔位而決定。

10、進(jìn)一步的，上層支撐條、下層支撐條為若干條，分別均布在所述的中面板和下面板上。

11、所述的冷板上層翅片的平均高度分別高于上層墊板、上層墊塊、上框封條和上層支撐條平均高度的0.03mm～0.05mm。

12、所述的冷板下層翅片的平均高度分別高于下層墊塊、下層墊板、下框封條和下層支撐條平均高度的0.03mm～0.05mm。

13、所述的冷板下層進(jìn)出口螺紋接頭和下層封頭采用手工氬弧焊方式焊接，焊絲選用的材料牌號(hào)為5a06。

14、所述的冷板上層進(jìn)出口螺紋接頭和上層封頭采用手工氬弧焊方式焊接，焊絲選用的材料牌號(hào)為5a06。

15、所述的冷板上層翅片和下層翅片選用的材料為3003-o。

16、所述的冷板下層封頭、上面板、上層封頭、中面板、下面板、上層墊板、上層墊塊、上框封條、上層支撐條、下層墊塊、下層墊板、下框封條和下層支撐條選用的材料為3a21-o。

17、所述的冷板除下層進(jìn)出口螺紋接頭和上層進(jìn)出口螺紋接頭外其余部分均采用真空釬焊方式一體焊接。

18、所述的冷板上層翅片和下層翅片均為矩形鋸齒翅片。

19、所述的冷板分為上下兩層獨(dú)立的流道，兩個(gè)流道獨(dú)立工作互不干涉，上下兩層流道的布置形式不同。

20、所述的冷板上層墊板的高度為9.5mm，下層墊板的高度為15.5mm。

21、所述的冷板正常工作時(shí)，僅上層冷板通入工質(zhì)運(yùn)行，下層冷板不通工質(zhì)不運(yùn)行。

22、所述的冷板上層流體通路發(fā)生工質(zhì)泄露，螺紋接頭損壞等發(fā)生故障無法使用時(shí)，可及時(shí)啟用下層流體通路進(jìn)行工作，僅更換工質(zhì)進(jìn)出口位置，無需更換冷板，避免載荷設(shè)備由于溫度過載出現(xiàn)故障。

23、本申請(qǐng)的有益效果在于：

24、1.大大提高了載荷設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性

25、在傳統(tǒng)單層冷板的基礎(chǔ)上，增加一層獨(dú)立的流體通路，兩個(gè)流體通路獨(dú)立工作互不干涉。當(dāng)上層流體通路發(fā)生故障無法使用時(shí)，及時(shí)啟用下層流體通路進(jìn)行工作，僅更換工質(zhì)進(jìn)出口位置，無需更換冷板，避免載荷設(shè)備由于溫度過載出現(xiàn)故障。

26、2.內(nèi)部流道對(duì)稱分布，寬度均勻，下層流道減重設(shè)計(jì)。

27、冷板上下層流道布置多個(gè)翅片，上下層流道對(duì)稱分布，流道寬度均勻，保證冷板正常工作時(shí)內(nèi)部流道各位置工質(zhì)流速均勻分布，減小流阻，提升換熱效果。由于上層流道進(jìn)出口位置下方的區(qū)域無法進(jìn)行換熱，該位置通過增加槽道以達(dá)到減重的目的。

技術(shù)特征：

1.一種高可靠性雙層冷板，其特征在于，包含下層進(jìn)出口螺紋接頭、下層封頭、上面板、上層進(jìn)出口螺紋接頭、上層封頭、中面板、下面板、上層墊板、上層墊塊、上層翅片、上框封條、上層支撐條、下層墊塊、下層翅片、下層墊板、下框封條和下層支撐條；所述下框封條設(shè)置在所述下面板周向邊緣處，下框封條上設(shè)有若干槽道，通過槽道將所述下面板分為減重區(qū)和工作區(qū)；所述下面板上的下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)的區(qū)域分別設(shè)置有所述下層墊板，所述下層翅片設(shè)置在所述下面板上，并與下框封條位于同一層結(jié)構(gòu)上，所述下層墊塊設(shè)置在所述下面板上，起支撐和讓位作用，所述下層支撐條布置在下面板上，下層翅片包括縱向翅片和橫向翅片，所述橫向翅片共三塊，分別設(shè)置在下面板上的下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)及減重區(qū)附近；下面板上剩余位置設(shè)置縱向翅片，相鄰的縱向翅片和橫向翅片的流體通道相互貫通，三塊橫向翅片和兩塊縱向翅片共同形成下層流道的工作區(qū)，冷卻工質(zhì)通過下層流道進(jìn)口區(qū)進(jìn)入后，穿過縱向翅片和橫向翅片后，通過下層流道出口區(qū)排出。

2.如權(quán)利要求1所述的冷板，其特征在于，所述中面板將上框封條與下框封條隔開，并位于所述下框封條上表面，所述上框封條設(shè)置在所述中面板周向邊緣處，上面板設(shè)有層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)，在所述上層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)附近設(shè)有上層墊板，所述上層墊塊設(shè)置在所述中面板上，起支撐和讓位作用；所述上層支撐條布置在所述中面板上，上層翅片設(shè)置在所述中面板上，并與上框封條位于同一層結(jié)構(gòu)上，所述上層翅片包括縱向翅片和橫向翅片，兩塊對(duì)稱分布的縱向翅片與一塊橫向翅片共同組成上層流道的工作區(qū)，冷卻工質(zhì)進(jìn)入上層流道進(jìn)口并通過上層翅片后，從上層流道出口排出。

3.如權(quán)利要求2所述的冷板，其特征在于，上面板設(shè)置在上框封條上表面，下層進(jìn)出口螺紋接頭與下層封頭連接，兩個(gè)下層封頭均設(shè)置在所述上表面上，分別與下層流道進(jìn)口區(qū)、下層流道出口區(qū)貫通；所述上層進(jìn)出口螺紋接頭與上層封頭連接，兩個(gè)上層封頭均設(shè)置在所述上表面上，分別與上層流道進(jìn)口區(qū)、上層流道出口區(qū)貫通。

4.如權(quán)利要求3所述的冷板，其特征在于，當(dāng)上層流道發(fā)生工質(zhì)泄露，冷板無法正常運(yùn)行時(shí)，切換到下層流道進(jìn)行工作。

5.如權(quán)利要求4所述的冷板，其特征在于，所述下層墊塊、上層墊塊的安裝位置，由散熱設(shè)備的孔位而決定；上層支撐條、下層支撐條為若干條，分別均布在所述的中面板和下面板上。

6.如權(quán)利要求5所述的冷板，其特征在于，所述的冷板上層翅片的平均高度分別高于上層墊板、上層墊塊、上框封條和上層支撐條平均高度的0.03mm～0.05mm；所述的冷板下層翅片的平均高度分別高于下層墊塊、下層墊板、下框封條和下層支撐條平均高度的0.03mm～0.05mm；所述的冷板下層進(jìn)出口螺紋接頭和下層封頭采用手工氬弧焊方式焊接，焊絲選用的材料牌號(hào)為5a06；所述的冷板上層進(jìn)出口螺紋接頭和上層封頭采用手工氬弧焊方式焊接，焊絲選用的材料牌號(hào)為5a06；所述的冷板上層翅片和下層翅片選用的材料為3003-o。

7.如權(quán)利要求6所述的冷板，其特征在于，所述的冷板下層封頭、上面板、上層封頭、中面板、下面板、上層墊板、上層墊塊、上框封條、上層支撐條、下層墊塊、下層墊板、下框封條和下層支撐條選用的材料為3a21-o。

8.如權(quán)利要求7所述的冷板，其特征在于，所述的冷板除下層進(jìn)出口螺紋接頭和上層進(jìn)出口螺紋接頭外其余部分均采用真空釬焊方式一體焊接；所述的冷板上層翅片和下層翅片均為矩形鋸齒翅片；所述的冷板分為上下兩層獨(dú)立的流道，兩個(gè)流道獨(dú)立工作互不干涉，上下兩層流道的布置形式不同。

9.如權(quán)利要求8所述的冷板，其特征在于，所述的冷板上層墊板的高度為9.5mm，下層墊板的高度為15.5mm。

10.如權(quán)利要求9所述的冷板，其特征在于，所述的冷板上層流體通路發(fā)生工質(zhì)泄露，螺紋接頭損壞等發(fā)生故障無法使用時(shí)，可及時(shí)啟用下層流體通路進(jìn)行工作，僅更換工質(zhì)進(jìn)出口位置，無需更換冷板，避免載荷設(shè)備由于溫度過載出現(xiàn)故障。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于冷板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高可靠性雙層冷板。包含下層進(jìn)出口螺紋接頭、下層封頭、上面板、上層進(jìn)出口螺紋接頭、上層封頭、中面板、下面板、上層墊板、上層墊塊、上層翅片、上框封條、上層支撐條、下層墊塊、下層翅片、下層墊板、下框封條和下層支撐條。冷板上下層流道布置多個(gè)翅片，上下層流道對(duì)稱分布，流道寬度均勻，保證冷板正常工作時(shí)內(nèi)部流道各位置工質(zhì)流速均勻分布，減小流阻，提升換熱效果。由于上層流道進(jìn)出口位置下方的區(qū)域無法進(jìn)行換熱，該位置通過增加槽道以達(dá)到減重的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：陳冠恒,張雅丹,許兆恒,楊棟,閆兆允,王興遠(yuǎn),高永威,張錦堂,楊達(dá)飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新鄉(xiāng)航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2