本發(fā)明涉及散熱設(shè)備，尤其涉及一種用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置。

背景技術(shù)：

1、在水聲信號信息處理領(lǐng)域，為了滿足電磁屏蔽、環(huán)境適應(yīng)性要求，通常的電子系統(tǒng)傾向于被設(shè)計(jì)成密閉的機(jī)箱，并且大多數(shù)電子產(chǎn)品盡量與冷卻系統(tǒng)隔離，所以裝入機(jī)箱內(nèi)的插入式模塊上的電路也要保證與冷卻系統(tǒng)隔離，其散熱方式主要有導(dǎo)熱+自然散熱、導(dǎo)熱+風(fēng)冷、導(dǎo)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(dǎo)熱+自然散熱的形式，大于80w而小于200w的，一般考慮導(dǎo)熱+風(fēng)冷的形式，但是大于200w的模塊，最好考慮導(dǎo)熱+液冷的形式。目前水聲信號信息處理設(shè)備的功率大，若采用自然散熱或風(fēng)冷的方式，散熱效率有限，無法滿足設(shè)備的散熱要求，若為滿足散熱要求而采用更高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇，則會造成設(shè)備噪聲較高(通常在75db以上)；而目前的支持液冷的處理設(shè)備一般采用外部集中供液的方式，但存在設(shè)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(shè)備能夠自行供液，又存在體積較大的問題。因此，現(xiàn)有信號處理設(shè)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(shè)備的對外通信接口一般采用電氣接口，在復(fù)雜電磁兼容的環(huán)境中，設(shè)備通信中會產(chǎn)生信息誤碼、丟失、傳輸帶寬下降等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、基于上述問題，本發(fā)明提供一種用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(shù)方案

4、基于上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，包括設(shè)于信號處理設(shè)備機(jī)箱內(nèi)的液冷模塊和風(fēng)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(shè)備的功能模塊，所述液冷管路上還設(shè)有溫度傳感器，所述第一熱交換器設(shè)于進(jìn)風(fēng)口后，所述第二熱交換器設(shè)于出風(fēng)口前，所述風(fēng)扇模塊設(shè)在機(jī)箱面板的進(jìn)風(fēng)口處和出風(fēng)口處；所述功能模塊包括多個(gè)信號處理模塊和風(fēng)液控制模塊，所述風(fēng)液控制模塊分別連接所述液冷泵、風(fēng)扇模塊和溫度傳感器，所述風(fēng)液控制模塊用于根據(jù)檢測溫度控制所述風(fēng)扇模塊和液冷泵的轉(zhuǎn)速。

5、進(jìn)一步的，所述液冷管路上還設(shè)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(jìn)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(jìn)一步的，所述功能模塊還包括交換模塊和電源模塊。

8、進(jìn)一步的，所述交換模塊包括至少兩個(gè)交換模塊，所述電源模塊包括至少兩個(gè)電源模塊。

9、進(jìn)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(shí)現(xiàn)互聯(lián)，所述第一連接器通過背板連接第二連接器，第二連接器設(shè)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(fēng)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(jìn)一步的，所述第二連接器設(shè)有對外連接的通信接口，包括40g以太網(wǎng)光口、萬兆以太網(wǎng)光口、千兆以太網(wǎng)光口、管理網(wǎng)絡(luò)光口、光串口和gpio光口。

11、進(jìn)一步的，所述液冷泵還設(shè)有靜音棉。

12、進(jìn)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(jìn)一步的，所述風(fēng)液控制模塊通過bmc單元進(jìn)行控制。

14、(三)有益效果

15、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

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

17、(2)本發(fā)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(shù)高但阻力較大的微通道散熱器設(shè)在進(jìn)風(fēng)口后，將阻力較小的肋片式散熱器設(shè)在出風(fēng)口前，避免熱空氣在設(shè)備內(nèi)部聚集，進(jìn)一步提高散熱效率；且通過風(fēng)扇模塊加大熱交換的空氣流量和流速，進(jìn)一步提高散熱效率；

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

19、(4)本發(fā)明還通過全光通信接口設(shè)計(jì)，解決設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的電磁兼容性問題，減少電磁輻射現(xiàn)象，降低干擾，提高信號傳輸?shù)陌踩浴?/p>

技術(shù)特征：

1.一種用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，其特征在于，包括設(shè)于信號處理設(shè)備機(jī)箱內(nèi)的液冷模塊和風(fēng)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(shè)備的功能模塊，所述液冷管路上還設(shè)有溫度傳感器，所述第一熱交換器設(shè)于進(jìn)風(fēng)口后，所述第二熱交換器設(shè)于出風(fēng)口前，所述風(fēng)扇模塊設(shè)在機(jī)箱面板的進(jìn)風(fēng)口處和出風(fēng)口處；所述功能模塊包括多個(gè)信號處理模塊和風(fēng)液控制模塊，所述風(fēng)液控制模塊分別連接所述液冷泵、風(fēng)扇模塊和溫度傳感器，所述風(fēng)液控制模塊用于根據(jù)檢測溫度控制所述風(fēng)扇模塊和液冷泵的轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，其特征在于，所述液冷管路上還設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(jù)權(quán)利要求4所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(gè)交換模塊，所述電源模塊包括至少兩個(gè)電源模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(shí)現(xiàn)互聯(lián)，所述第一連接器通過背板連接第二連接器，第二連接器設(shè)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(fēng)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(jù)權(quán)利要求6所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，其特征在于，所述第二連接器設(shè)有對外連接的通信接口，包括40g以太網(wǎng)光口、萬兆以太網(wǎng)光口、千兆以太網(wǎng)光口、管理網(wǎng)絡(luò)光口、光串口和gpio光口。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，其特征在于，所述液冷泵還設(shè)有靜音棉。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，其特征在于，所述風(fēng)液控制模塊通過bmc單元進(jìn)行控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于信號處理設(shè)備的風(fēng)液一體化散熱裝置，包括設(shè)于信號處理設(shè)備機(jī)箱內(nèi)的液冷模塊和風(fēng)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(shè)備的功能模塊，所述液冷管路上還設(shè)有溫度傳感器，所述第一熱交換器設(shè)于進(jìn)風(fēng)口后，所述第二熱交換器設(shè)于出風(fēng)口前，所述風(fēng)扇模塊設(shè)在機(jī)箱面板的進(jìn)風(fēng)口處和出風(fēng)口處；所述功能模塊包括風(fēng)液控制模塊，所述風(fēng)液控制模塊分別連接所述液冷泵、風(fēng)扇模塊和溫度傳感器。本發(fā)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(shù)研發(fā)人員：程望盛,劉志敏,黃振中,喻卓,劉三遠(yuǎn),劉題后,吳萌,陳大洋,黎成芙,嚴(yán)山軼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科長城海洋信息系統(tǒng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21