一种液冷散热线缆及配套连接器和液冷散热线缆集成结构 |
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| 申请号 | CN202410208431.0 | 申请日 | 2024-02-26 | 公开(公告)号 | CN117954161A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所; | 发明人 | 袁伟琪; 叶锐; 于坤鹏; 董雅洁; 钱鹏; 王恒远; 钱磊; 袁宏; 陈宏飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种液冷 散热 线缆，包括：液冷管和包围在液冷管外周的 电缆 、以及将电缆与液冷 管束 紧的束紧结构。本发明提出的一种配套连接器，包括：插座、可与插座插接的插头、以及液体接头；插座和插头上均设有居中设置的流道和环布在流道外周的电 接触 件。本发明提出的一种液冷散热线缆集成结构，包括：如上述所述的液冷散热线缆和如上述所述的配套连接器。本发明解决了大功率线缆工作时产生的热量，通过液冷高效散热保证线缆、连接器工作在适宜的 温度 ，可极大提升 电子 设备集成度与可靠性，降低安装难度和工作量，且连接器能够实现快速装配，提高了装配效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种液冷散热线缆，其特征在于，包括：液冷管(1)和包围在液冷管(1)外周的电缆(2)、以及将电缆(2)与液冷管(1)束紧的束紧结构(3)。 |
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| 说明书全文 | 一种液冷散热线缆及配套连接器和液冷散热线缆集成结构技术领域[0001] 本发明涉及雷达探测技术领域，具体涉及一种液冷散热线缆及配套连接器和液冷散热线缆集成结构。 背景技术[0002] 电缆组件是雷达整机内部各模块互联、传输电信号的重要部件：电源模块通过电缆组件给整机内各模块供电，保证电子设备正常工作；功放模块通过射频电缆组件输送射频信号至天线阵面，发射电磁波，实现雷达侦查功能。无论是电源电缆或者射频电缆，由于电缆组件中传输介质材料和连接器接触件的阻抗，均会造成电信号损耗，损耗的电能量大部分转化为热能，引起电缆及连接器温度上升。随着雷达集成度和发射威力的进一步提升，电缆组件上的散热需求越来越大。 [0003] 随着电子设备集成度和功率增加，电缆本身及连接器的散热问题越来越突出，在较差的散热环境下，电缆表面温度可能超过100℃，长期在高温环境下工作会导致电缆性能下降，损耗加剧，导致温度进一步上升。由于连接器插拔设计，连接器插针、插孔良好接触依靠结构件的尺寸设计和公差配合保证，雷达整机一般服役环境恶劣，振动可能造成接触件接触不良，阻抗增加，进而使得连接器温度上升，影响性能甚至导致接头烧毁。 [0004] 近年来，针对电缆组件散热的研究工作越来越多，《一种新的雷达绕线电缆热设计方法及实现》提出了一种采用雷达阵面大板和液冷组件直接作为热沉的强迫风冷冷却方式用于解决雷达线缆的散热问题，该技术可一定程度降低通风条件较好的电缆组件的工作温度。但在整机设备内，出于抗力学性能和安全考虑，电缆常常绑扎成束并固定在结构件上，气体流动困难；此外，该散热方式实际换热面积有限，且需要加装额外风机，效率不高。 [0005] 《MQ4和L32系列多射频通道连接器国际标准提案及其应用》提出了一种同轴多射频通道连接器，该连接器提供了一种高集成度射频电缆结构方案，但未考虑电缆组件高功率工作时产生的散热问题，连接器工作产生的热量只能通过绝缘零部件，如聚四氟乙烯等，传递至连接器外壳，在通过自然对流传递至空气中。散热效率低，引起的工作高温正逐步成为多射频通道连接器使用瓶颈。 发明内容[0006] 为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种液冷散热线缆及配套连接器和液冷散热线缆集成结构。 [0007] 本发明提出的一种液冷散热线缆，包括：液冷管和包围在液冷管外周的电缆、以及将电缆与液冷管束紧的束紧结构。 [0009] 优选地，液冷管采用金属波纹管。 [0010] 本发明提出的一种配套连接器，包括：插座、可与插座插接的插头、以及液体接头，其中： [0012] 插头的一端为与插接口对接的插接端，其另一端为与液冷散热线缆连接的连接端； [0013] 插座和插头上均设有居中设置的流道和环布在流道外周的电接触件，位于插座上的电接触件的一端伸至连接部所在端以在该端面形成接电部Ⅰ，该电接触件的另一端伸至插接口所在端并在该端面形成接电部Ⅱ；位于插头上的电接触件伸至插接端以在该端面形成接电部Ⅲ，该电接触件的另一端伸至连接端并在该端面形成接电部Ⅳ； [0014] 液体接头包括母接头和子接头，母接头安装在插接口所在端的流道端口处，子接头安装在插接端的流道端口处，且当插头与插座插接时，插头上的子接头与插座上的母接头插接以插头中的流道与插座中流道导通，插头上的接电部Ⅲ与插座上的接电部Ⅰ一一对接。 [0015] 优选地，插座位于连接部的一端端面上且位于流道与接电部Ⅰ之间设有密封圈。 [0016] 优选地，接电部Ⅲ的外周环布有弹性金属片。 [0017] 优选地，弹性金属片为向接电部Ⅲ外周方向弯曲以使其凸面朝向接电部Ⅲ的弧形片。 [0018] 优选地，接电部Ⅰ与接电部Ⅲ为插接式对接。 [0019] 优选地，接电部Ⅰ为插针结构，接电部Ⅲ为插孔结构。 [0021] 优选地，连接部为法兰。 [0022] 优选地，插座和插头均包括壳体和设置在壳体内的芯体，芯体的中部设有贯通腔以形成流道，芯体上还设有环布在流道外周的孔道，电接触件一一对应设置在孔道内；插座中的壳体与芯体位于连接部的一端端面共面，位于插接口端的一端。 [0023] 优选地，芯体采用散热材料制成。 [0024] 优选地，电接触件与孔道的外周之间设有绝缘介质。 [0025] 优选地，绝缘介质与电接触件固定在一起以形成整体。 [0026] 本发明提出的一种液冷散热线缆集成结构，包括：如上述所述的液冷散热线缆和如上述所述的配套连接器，其中： [0027] 液冷散热线缆中的电缆与插头中的接电部Ⅳ一一对应并连接，液冷散热线缆中液冷管的一端与插头中的流道远离子接头的一端连接。 [0028] 本发明解决了大功率线缆工作时产生的热量，通过液冷高效散热保证线缆、连接器工作在适宜的温度，可极大提升电子设备集成度与可靠性，降低安装难度和工作量，且连接器能够实现快速装配，提高了装配效率。附图说明 [0029] 图1为本发明提出的一种液冷散热线缆的结构示意图； [0030] 图2为本发明提出的一种配套连接器中所述插座的插接口所在端的结构示意图； [0031] 图3为本发明提出的一种配套连接器中所述插座的连接部所在端的结构示意图； [0032] 图4为本发明提出的一种配套连接器中所述插头的插接端的结构示意图； [0033] 图5为本发明提出的一种配套连接器中所述插头的连接端的结构示意图； [0034] 图6为本发明提出的一种液冷散热线缆集成结构的结构示意图； [0035] 图7为本发明提出的一种液冷散热线缆集成结构的分解图。 具体实施方式[0036] 参照图1，本发明提出的一种液冷散热线缆，包括：液冷管1和包围在液冷管1外周的电缆2、以及将电缆2与液冷管1束紧的束紧结构3。 [0037] 为保证电缆2、液冷管1紧密接触和散热性能，同时可以保护电缆，本实施例中的束紧结构3采用热缩套管，热缩套管套装在电缆2外部并经由加热收缩形成对电缆2与液冷管1的束紧。 [0038] 为保证散热效果，本实施例中的液冷管1采用金属波纹管。管径根据线缆及连接器总热耗确定，由总热耗确定管内流量(一般为3L/(kW·min))，在确定的流速(一般为2m/s)下管径即可确定。通过上述方式计算管径，可兼顾线缆集束的结构集成度和散热性能。 [0039] 参照图2‑5，本发明提出的一种配套连接器，包括：插座4、可与插座4插接的插头5、以及液体接头，其中：插座4的一端设有与模块连接的连接部，其另一端设有与插头5匹配以供插头5插入的插接口。插头5的一端为与插接口对接的插接端，其另一端为与液冷散热线缆连接的连接端。 [0040] 插座4和插头5上均设有居中设置的流道6和环布在流道6外周的电接触件，位于插座4上的电接触件的一端伸至连接部所在端以在该端面形成接电部Ⅰ7，该电接触件的另一端伸至插接口所在端并在该端面形成接电部Ⅱ8；位于插头5上的电接触件伸至插接端以在该端面形成接电部Ⅲ9，该电接触件的另一端伸至连接端并在该端面形成接电部Ⅳ10。液体接头包括母接头11和子接头12，母接头11安装在插接口所在端的流道6端口处，子接头12安装在插接端的流道6端口处，且当插头5与插座4插接时，插头5上的子接头12与插座4上的母接头11插接以插头5中的流道6与插座4中流道6导通，插头5上的接电部Ⅲ9与插座4上的接电部Ⅰ7一一对接。 [0041] 具体使用方式是：预先将插座4安装在模块上，将插头5安装在液冷散热线缆的端部，并使插座4中的流道6位于连接部的一端与模块上的液体流连通，插座4中的接电部Ⅱ8与模块中的电路连接(一般采用焊接)，插头5中的中的流道6位于连接端的一端与液冷管1连接，插头5中的接电部Ⅳ10与液冷散热线缆中的电缆2一一对应连接。插头5直接与插座4插接即可实现该线缆集束与模块的快速连接。 [0042] 在进一步的实施例中，插座4位于连接部的一端端面上且位于流道6与接电部Ⅰ7之间设有密封圈15。以保障安装面的密封性。 [0043] 在进一步的实施例中，接电部Ⅲ9的外周环布有弹性金属片13，以通过设置弹性金属片13保证电磁屏蔽性能，且弹性金属片13的弹性性能能够在插接时确保与对接面充分接触。 [0044] 弹性金属片13的具体结构形状为向接电部Ⅲ9外周方向弯曲以使其凸面朝向接电部Ⅲ9的弧形片。 [0045] 为了保障接电部Ⅰ7与接电部Ⅲ9能够在插头5与插座4插接时，二者充分接触，避免出现接触不良的问题，本实施例中的接电部Ⅰ7与接电部Ⅲ9为插接式对接。具体的插接方式为：接电部Ⅰ7为插针结构，接电部Ⅲ9为插孔结构；或接电部Ⅰ7为插孔结构，接电部Ⅲ9为插针结构。 [0046] 本实施例中的插座4位于其插接口的外周面上设有外螺纹，插头5靠近其插接端的外部设有与其螺纹配合的外套螺母16，当插头5与插座4插接时，外套螺母16的一端旋入插座4的外螺纹处以形成螺纹配合。 [0047] 本实施例中的连接部为法兰，方便与模块进行装配。 [0048] 本实施例中的插座4和插头5均包括壳体和设置在壳体a内的芯体b，芯体b的中部设有贯通腔以形成流道6，芯体b上还设有环布在流道6外周的孔道，电接触件一一对应设置在孔道内；插座4中的壳体a与芯体b位于连接部的一端端面共面，位于插接口端的一端。这种结构设计使得芯体b能够单独进行更换。 [0049] 在进一步的实施例中，芯体b采用散热材料制成，使其兼具结构支撑和散热功能。 [0050] 在进一步的实施例中，电接触件与孔道的外周之间设有绝缘介质14，具体的：绝缘介质14与电接触件固定在一起以形成整体，绝缘介质14包裹住电接触件以穿入芯体b的对应的孔道内。 [0052] 参照图6‑7，本发明提出的一种液冷散热线缆集成结构，包括：如上述所述的液冷散热线缆和如上述所述的配套连接器； [0053] 液冷散热线缆中的电缆2与插头5中的接电部Ⅳ10一一对应并连接，液冷散热线缆中液冷管1的一端与插头5中的流道6远离子接头12的一端连接。 [0054] 本实施例中，液冷管1与流道6扣压式连接，保证良好的结构强度和密封性。 [0055] 由上可知，本发明解决了大功率线缆工作时产生的热量，通过液冷高效散热保证线缆、连接器工作在适宜的温度，可极大提升电子设备集成度与可靠性，降低安装难度和工作量，且连接器能够实现快速装配，提高了装配效率。 [0056] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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