一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置

技术领域

本发明涉及机器散热领域，具体为一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置。

背景技术

芯片是机器的重要元件，其承担着机器的各项工作指令的处理，是机器控制系统的核心。

芯片在高负荷运行时，会产生大量的热量，温度过高不仅会损害芯片本身，而且有的芯片自带高温保护系统，在温度过高时会采用降低工作性能的方式实现降温保护，现有散热技术主要还是风冷以及水冷，尤其水冷的散热效果更好，然而现有水冷设备在冷却液在长时间循环对芯片进行散热后，其自身携带的热量也越来越高，造成冷却液与芯片的温差变小，从而散热效果逐渐变差，无法实现稳定散热的目的。本发明阐述的，能够解决上述问题。

发明内容

技术问题：

芯片在高负荷运行时需要对其进行散热，现有水冷设备长时间对芯片进行散热后冷却液与芯片的温差变小，散热效果逐渐变差，无法实现稳定散热的目的。

为解决上述问题，本例设计了一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置，本例的一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置，包括箱体，所述箱体内设有储液腔，所述箱体设有位于所述储液腔右侧的动力腔，所述动力腔内设有循环散热装置，所述循环散热装置包括固定设置在所述动力腔右侧内壁上的电机，所述电机左端动力设有与所述动力腔左侧内壁转动连接的动力轴，所述动力轴上固定设有凸轮，所述箱体内设有位于所述动力腔下侧的压力腔，所述压力腔内上下滑动设有活塞板，所述活塞板上端面上固定设有上端延伸至所述动力腔内的活塞杆，所述活塞杆上端面上固定设有与所述凸轮抵触的抵触板，所述抵触板下端面与所述动力腔下侧内壁之间固定设有弹簧，所述储液腔内设有拍打击散装置，所述拍打击散装置包括固定设置在所述储液腔后侧内壁上的承轴板，所述承轴板与所述储液腔上侧内壁转动设有第一转动轴，所述第一转动轴下端面上固定设有第一转动盘，所述第一转动盘下端面上固定设有固定销，所述储液腔上侧内壁上固定设有固定轴，所述固定轴上转动设有从动杆，所述从动杆内上下贯通设有与所述固定销滑动连接的滑槽，所述从动杆左端面上固定设有拍打板，所述箱体内设有开口向下且前后侧内壁贯通的散热腔，所述散热腔内设有差速搅动装置，所述差速搅动装置包括转动设置在所述散热腔上侧内壁上的第二转动轴，所述第二转动轴下端面上固定设有第一风扇，所述箱体内设有位于所述散热腔上侧的行星腔，所述第二转动轴上端穿过所述行星腔并延伸至所述储液腔内，所述第二转动轴上端面上固定设有第二转动盘，所述第二转动盘上端面上左右对称且固定设有两个搅动杆，所述第二转动轴上固定设有位于所述行星腔内的太阳轮。

其中，所述循环散热装置还包括贯通设置在所述储液腔下侧内壁与所述压力腔下侧内壁之间的进水口，所述进水口内设有单向进水的进水单向阀，所述压力腔下侧内壁与所述箱体下侧内壁贯通设有出水孔，所述出水孔内设有单向出水的出水单向阀，所述箱体下侧内壁与所述储液腔上侧内壁贯通设有回水孔，所述回水孔与所述箱体下侧内壁贯通处固定设有散热管，所述散热管另一端与所述出水孔固定连接，当所述凸轮转动时将带动所述活塞板在所述压力腔内上下往复运动，从而使所述储液腔内的冷却液通过所述进水口、所述进水单向阀进入所述压力腔内，通过所述出水单向阀、所述出水孔流入所述散热管内，所述散热管紧贴芯片从而通过内部流动的冷却液带走芯片表面的热量，最后所述散热管内的冷却液通过所述回水孔再次回到储液腔内实现冷却液的循环。

其中，所述拍打击散装置还包括设置在所述箱体内且位于所述储液腔左侧的过渡腔，所述动力轴左端穿过所述储液腔并延伸至所述过渡腔内，所述动力轴与所述第一转动轴斜齿啮合连接，所述箱体内设有位于所述过渡腔下侧且右侧内壁与所述储液腔左侧内壁贯通的传动腔，所述传动腔上下侧内壁之间转动设有第三转动轴，所述第三转动轴上端延伸至所述过渡腔内且与所述动力轴锥齿啮合连接，所述传动腔上下前后侧内壁上固定设有第一滤尘板，所述第一滤尘板与所述传动腔左侧内壁之间转动设有与所述第三转动轴斜齿啮合连接的第四转动轴，所述第四转动轴上固定设有第二风扇，所述传动腔前后侧内壁贯通设有通风孔，所述储液腔上侧内壁与所述箱体上端面贯通设有加水孔，所述加水孔前后左右侧内壁上固定设有第二滤尘板，当所述动力轴转动时，所述第一转动轴、所述第一转动盘、所述固定销转动，所述固定销转动带动所述拍打板摆动对所述回水孔流入所述储液腔内的冷却液水流进行拍打击散，从而增大冷却液水流与空气的接触面积，同时所述第二风扇转动对击散的冷却液进行风冷散热。

其中，所述差速搅动装置还包括固定设置在所述第二转动轴上且位于所述散热腔内的第一带轮，所述第三转动轴下端延伸至所述散热腔内且固定设有第二带轮，所述第二带轮与所述第一带轮之间缠绕设有皮带，所述行星腔内左右对称设有两个与所述太阳轮啮合的行星轮，所述行星轮与所述行星腔内壁啮合且半径小于所述太阳轮，所述箱体内设有位于所述行星腔上侧的环形槽，所述环形槽内滑动设有环形滑块，所述环形滑块内左右对称且转动设有与对应位置所述行星轮上端面固定连接的两个连接杆，所述连接杆上端延伸至所述储液腔内且上端面上固定设有搅动板，当所述第三转动轴转动时将带动所述第一风扇转动对所述散热管进行风冷散热，同时所述搅动板绕所述第二转动轴公转搅动所述储液腔内的冷却液，因为所述搅动杆的转动频率小于所述搅动板的转动频率，故二者产生相对运动，使所述储液腔内的冷却液搅动更加剧烈，冷却效果更好。

本发明的有益效果是：本发明利用对冷却液进行拍打击散增大与空气接触面积、增加空气流动、对冷却液进行差速搅动，实现了冷却液携带热量的快速释放，有效解决了由于冷却系统长时间工作导致的冷却液温度过高造成的冷却液与芯片温差过小的问题，其保持较高温差也保证了液冷系统的散热质量，使散热效果始终保持在较高的工作状态，此外，本装装置还设有辅助风冷散热，进一步加强了散热效率，有利于芯片高负载工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中“A-A”方向的结构示意图；

图3是图1中“B-B”方向的结构示意图；

图4是图1中“C-C”方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置，主要应用于加速冷却液降温的机器芯片水冷散热的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置，包括箱体11，所述箱体11内设有储液腔52，所述箱体11设有位于所述储液腔52右侧的动力腔53，所述动力腔53内设有循环散热装置901，所述循环散热装置901包括固定设置在所述动力腔53右侧内壁上的电机32，所述电机32左端动力设有与所述动力腔53左侧内壁转动连接的动力轴31，所述动力轴31上固定设有凸轮33，所述箱体11内设有位于所述动力腔53下侧的压力腔37，所述压力腔37内上下滑动设有活塞板38，所述活塞板38上端面上固定设有上端延伸至所述动力腔53内的活塞杆36，所述活塞杆36上端面上固定设有与所述凸轮33抵触的抵触板34，所述抵触板34下端面与所述动力腔53下侧内壁之间固定设有弹簧35，所述储液腔52内设有拍打击散装置902，所述拍打击散装置902包括固定设置在所述储液腔52后侧内壁上的承轴板28，所述承轴板28与所述储液腔52上侧内壁转动设有第一转动轴27，所述第一转动轴27下端面上固定设有第一转动盘29，所述第一转动盘29下端面上固定设有固定销25，所述储液腔52上侧内壁上固定设有固定轴30，所述固定轴30上转动设有从动杆23，所述从动杆23内上下贯通设有与所述固定销25滑动连接的滑槽26，所述从动杆23左端面上固定设有拍打板22，所述箱体11内设有开口向下且前后侧内壁贯通的散热腔51，所述散热腔51内设有差速搅动装置903，所述差速搅动装置903包括转动设置在所述散热腔51上侧内壁上的第二转动轴48，所述第二转动轴48下端面上固定设有第一风扇47，所述箱体11内设有位于所述散热腔51上侧的行星腔43，所述第二转动轴48上端穿过所述行星腔43并延伸至所述储液腔52内，所述第二转动轴48上端面上固定设有第二转动盘45，所述第二转动盘45上端面上左右对称且固定设有两个搅动杆44，所述第二转动轴48上固定设有位于所述行星腔43内的太阳轮46。

根据实施例，以下对循环散热装置901进行详细说明，所述循环散热装置901还包括贯通设置在所述储液腔52下侧内壁与所述压力腔37下侧内壁之间的进水口42，所述进水口42内设有单向进水的进水单向阀41，所述压力腔37下侧内壁与所述箱体11下侧内壁贯通设有出水孔40，所述出水孔40内设有单向出水的出水单向阀39，所述箱体11下侧内壁与所述储液腔52上侧内壁贯通设有回水孔12，所述回水孔12与所述箱体11下侧内壁贯通处固定设有散热管50，所述散热管50另一端与所述出水孔40固定连接，当所述凸轮33转动时将带动所述活塞板38在所述压力腔37内上下往复运动，从而使所述储液腔52内的冷却液通过所述进水口42、所述进水单向阀41进入所述压力腔37内，通过所述出水单向阀39、所述出水孔40流入所述散热管50内，所述散热管50紧贴芯片从而通过内部流动的冷却液带走芯片表面的热量，最后所述散热管50内的冷却液通过所述回水孔12再次回到储液腔52内实现冷却液的循环。

根据实施例，以下对拍打击散装置902进行详细说明，所述拍打击散装置902还包括设置在所述箱体11内且位于所述储液腔52左侧的过渡腔20，所述动力轴31左端穿过所述储液腔52并延伸至所述过渡腔20内，所述动力轴31与所述第一转动轴27斜齿啮合连接，所述箱体11内设有位于所述过渡腔20下侧且右侧内壁与所述储液腔52左侧内壁贯通的传动腔16，所述传动腔16上下侧内壁之间转动设有第三转动轴15，所述第三转动轴15上端延伸至所述过渡腔20内且与所述动力轴31锥齿啮合连接，所述传动腔16上下前后侧内壁上固定设有第一滤尘板14，所述第一滤尘板14与所述传动腔16左侧内壁之间转动设有与所述第三转动轴15斜齿啮合连接的第四转动轴17，所述第四转动轴17上固定设有第二风扇61，所述传动腔16前后侧内壁贯通设有通风孔18，所述储液腔52上侧内壁与所述箱体11上端面贯通设有加水孔57，所述加水孔57前后左右侧内壁上固定设有第二滤尘板24，当所述动力轴31转动时，所述第一转动轴27、所述第一转动盘29、所述固定销25转动，所述固定销25转动带动所述拍打板22摆动对所述回水孔12流入所述储液腔52内的冷却液水流进行拍打击散，从而增大冷却液水流与空气的接触面积，同时所述第二风扇61转动对击散的冷却液进行风冷散热。

根据实施例，以下对差速搅动装置903进行详细说明，所述差速搅动装置903还包括固定设置在所述第二转动轴48上且位于所述散热腔51内的第一带轮55，所述第三转动轴15下端延伸至所述散热腔51内且固定设有第二带轮56，所述第二带轮56与所述第一带轮55之间缠绕设有皮带54，所述行星腔43内左右对称设有两个与所述太阳轮46啮合的行星轮49，所述行星轮49与所述行星腔43内壁啮合且半径小于所述太阳轮46，所述箱体11内设有位于所述行星腔43上侧的环形槽58，所述环形槽58内滑动设有环形滑块59，所述环形滑块59内左右对称且转动设有与对应位置所述行星轮49上端面固定连接的两个连接杆60，所述连接杆60上端延伸至所述储液腔52内且上端面上固定设有搅动板13，当所述第三转动轴15转动时将带动所述第一风扇47转动对所述散热管50进行风冷散热，同时所述搅动板13绕所述第二转动轴48公转搅动所述储液腔52内的冷却液，因为所述搅动杆44的转动频率小于所述搅动板13的转动频率，故二者产生相对运动，使所述储液腔52内的冷却液搅动更加剧烈，冷却效果更好。

下结合图1至图4对本文中的一种加速冷却液降温的机器芯片水冷散热装置的使用步骤进行详细说明：

预备时，将散热管50下端面贴紧芯片表面，通过加水孔57向储液腔52内倒入适量的冷却液；

工作时，启动电机32，动力轴31、凸轮33转动，凸轮33转动带动与之抵触的抵触板34做上下往复运动，从而活塞板38在压力腔37内做上下往复滑动，当活塞板38在压力腔37内上移时，弹簧35未压缩，储液腔52内的冷却液通过进水口42、进水单向阀41进入压力腔37内，当活塞板38在压力腔37内下移时，弹簧35压缩，压力腔37内的冷却液通过出水单向阀39、出水孔40流入到散热管50内，冷却液在散热管50内流动从而把芯片表面的热量带走，同时冷却液自身也携带了一部分热量，当冷却液从散热管50流出时通过回水孔12再次流回到储液腔52内，动力轴31转动带动第一转动轴27、第三转动轴15转动，第一转动轴27转动带动第一转动盘29、固定销25转动，固定销25转动抵触滑槽26内壁并在滑槽26内滑动，滑槽26受固定销25抵触从而带动从动杆23、拍打板22绕固定轴30摆动，拍打板22摆动对通过回水孔12流回储液腔52的冷却液进行拍打击散，增大冷却液与空气的接触面积，第三转动轴15转动带动第四转动轴17、第二带轮56转动，第四转动轴17转动带动第二风扇61转动，第二风扇61转动对拍打板22击散的冷却液进行风冷，有利于冷却液在对芯片散热后自身携带热量的快速发散，第二带轮56转动带动第一带轮55转动，第一带轮55转动带动第二转动轴48、第一风扇47、太阳轮46、第二转动盘45转动，第一风扇47转动对散热管50进行辅助风冷散热，第二转动盘45转动带动搅动杆44转动对储液腔52内的冷却液进行搅动，太阳轮46转动带动行星轮49转动并绕第二转动轴48公转，行星轮49公转带动环形滑块59在环形槽58内滑动，连接杆60、搅动板13跟随行星轮49自转且公转，由于行星轮49与太阳轮46尺寸不同，故搅动板13与搅动杆44的转动频率不同，在搅动板13与搅动杆44的共同作用下储液腔52内的冷却液搅拌更加剧烈，有利于冷却液的快速降温，故经过散热管50对芯片进行散热的冷却液通过击散、风冷、搅拌使其温度快速下降，随着凸轮33的转动实现对冷却液的循环使用。

本发明的有益效果是：本发明利用对冷却液进行拍打击散增大与空气接触面积、增加空气流动、对冷却液进行差速搅动，实现了冷却液携带热量的快速释放，有效解决了由于冷却系统长时间工作导致的冷却液温度过高造成的冷却液与芯片温差过小的问题，其保持较高温差也保证了液冷系统的散热质量，使散热效果始终保持在较高的工作状态，此外，本装装置还设有辅助风冷散热，进一步加强了散热效率，有利于芯片高负载工作的稳定性。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。