浸没式冷却装置的制作方法

1.本技术涉及用于冷却产生热量的电子设备的技术。


背景技术：

2.近来的电子设备包括许多半导体电路，具体地，诸如中央处理单元(cpu)或处理器之类的集成电路是电子设备执行各种控制所必需的电子组件。通常，面向消费者的电子组件不是为在恶劣环境下使用而设计的。因此，在预期电子设备将在温度、压力、振动等的正常范围之外的环境中使用的情况下，加固技术是必不可少的。
3.作为加固技术的示例，jp2002-166899(下文中，被称为专利文献1)公开了一种用于保护消费电子组件免受宇宙射线影响的太空环境加固容器。该太空环境加固容器由3毫米厚的铝制成，旨在减轻重量并可靠地屏蔽宇宙射线(主要是电子和质子)。
4.另一方面，许多电子组件包括在运行期间产生热量的半导体电路(例如，处理器)。在将这种发热电子组件密封在容器内的情况下，需要提供一种将热量散发到外部的方法。例如，安装在人造卫星上的电子设备包括电路板，该电路板包含执行高速计算且产生高热量的集成电路。因此，不仅加固而且冷却是必不可少的技术。
5.上述专利文献1公开了一种在容器的底板上设置冷却板的结构，以将电子组件产生的热量引导到外部来进行散热。此外，jp h07-025395(下文中，被称为专利文献2)公开了一种提高散热效率的散热设备。更具体地，将安装在卫星的机载设备的发热部件上的热管接合到发热部件之外的安装在散热部件上的热管。
6.近年来，将电子设备本身浸没在冷却剂浴中的浸没式冷却作为用于冷却诸如计算机之类的电子设备的方法已经受到关注。例如，在日本专利no.6720752(下文中，被称为专利文献3)中，将电子设备浸没在填充有第一冷却剂的冷却剂浴中。此外，提供液体冷却套以通过使第二冷却剂从外部流入液体冷却套来冷却电子设备。在冷却剂浴中设置液流发生器以使第一冷却剂在冷却剂浴中流动来提高冷却效率。美国专利no.9750159b2(下文中，被称为专利文献4)也公开了一种通过泵使冷却剂流动的液体浸没式冷却设备，并且描述了通过冷却剂的对流和沸腾有效地从电子组件散热的示例。
7.相关技术文献列表：
8.[专利文献1]jp2002-166899；
[0009]
[专利文献2]jp h07-025395；
[0010]
[专利文献3]日本专利no.6720752；以及
[0011]
[专利文献4]美国专利no.9750159b2。


技术实现要素：

[0012]
根据专利文献1和专利文献2中公开的散热方法，难以实现高的散热效率，因为来自集成电路的热量借助于通过多个组件的热传导来散发。
[0013]
根据专利文献3和专利文献4所述的浸没式冷却设备，需要不同的冷却剂流动方
式：使其中浸没有电子设备的第一冷却剂流动的方式；以及使用于冷却第一冷却剂的第二冷却剂流动的另一方式，这导致复杂的结构和制造工艺。
[0014]
专利文献3和专利文献4中描述的浸没式冷却设备采用了被设计用于在地面上正常使用的冷却系统。换言之，它们不是为在恶劣环境下使用而设计的，例如零重力环境和火箭发射时剧烈振动的极端条件。因此，当将这种浸没式冷却设备原样安装在航天器上时，在失重太空中不会发生冷却剂的对流，并且由于沸腾产生的气泡不会从散热片上移除，从而造成干涸现象。
[0015]
本发明的目的是提供一种浸没式冷却设备，该浸没式冷却设备允许增强对恶劣环境的抵抗力、提高冷却效率、以及易于设计和制造。
[0016]
根据本发明的实施例，一种用于包括发热部分的电路板的浸没式冷却装置，包括：压力容器，包括容器主体和至少一个盖子，其中该至少一个盖子可拆卸地接合到容器主体，其中至少一个盖子中的某个盖子具有冷却剂出口和冷却剂入口，其中压力容器填充有液体冷却剂；以及安装构件，该安装构件将电路板放置在压力容器内介于冷却剂出口与冷却剂入口之间的位置处，其中电路板浸没在压力容器内的液体冷却剂中，使得电路板被液体冷却剂围绕，其中液体冷却剂通过冷却剂出口从电路板的一侧强制流向压力容器外部，并且通过冷却剂入口从压力容器外部强制流入电路板的另一侧。
[0017]
根据本发明，电路板浸没在液体冷却剂中并牢固地放置在压力容器中，其中液体冷却剂沿着电路板强制流动。这增强了对恶劣环境的抵抗力并提高了冷却效率。此外，冷却剂出口和冷却剂入口设置在压力容器的一个盖子上，从而简化了设计和制造。
附图说明
[0018]
图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的浸没式冷却装置的示意性侧截面图。
[0019]
图2示出了根据第一实施例的浸没式冷却装置的压力容器的分解侧视图。
[0020]
图3示出了沿图2的线i-i截取的截面图。
[0021]
图4示出了沿图2的线ii-ii截取的截面图。
[0022]
图5示出了根据第一实施例的浸没式冷却装置的压力容器的示例的分解透视图。
[0023]
图6示出了根据第一实施例的浸没式冷却装置中的安装有插槽卡的压力容器的示例的示意性截面图。
[0024]
图7示出了根据第一实施例的浸没式冷却装置中的压力容器内的电路板与外部电气系统之间的连接的示意性框图。
[0025]
图8示出了根据第一实施例的浸没式冷却装置的整体配置和操作的示意性框图。
[0026]
图9示出了根据本发明的第二实施例的浸没式冷却装置的示意性侧截面图。
[0027]
图10示出了用于说明根据第二实施例的的浸没式冷却装置的压力容器的结构的分解侧截面图。
[0028]
图11示出了用于用冷却剂填充压力容器的冷却剂填充布置的示意图。
具体实施方式
[0029]
《示例性实施例的概述》
[0030]
根据本发明的实施例，由至少一个可拆卸的盖子和容器主体组成的压力容器填充有冷却剂，并且将电路板放置和浸没在压力容器内的冷却剂中。一个盖子具有冷却剂入口和冷却剂出口，通过它们迫使冷却剂循环。此外，电路板的两端由设置在容器主体中的安装构件固定。
[0031]
冷却剂通过安装在压力容器外部的强制液流发生器从冷却剂入口流入压力容器。冷却剂通过冷却剂入口流入压力容器，流过电路板的正面和背面，以及通过冷却剂出口流出。更具体地，冷却剂入口和冷却剂出口设置在同一盖子中，并且冷却剂通过冷却剂入口流入，在电路板的一侧流动，沿着压力容器的内表面流动到电路板的另一侧，以及通过冷却剂出口流出。因此，电路板周围的空间填充有流动的冷却剂，从而能够有效地冷却。此外，电路板浸没在冷却剂中并被压力容器围绕，并且电路板的两端由压力容器内的安装构件固定，从而增强了对恶劣环境的抵抗力。具体地，电路板对诸如极冷/极热地区和外太空之类的恶劣环境以及在火箭发射期间经受剧烈振动的环境等具有优异的抵抗力。
[0032]
在组装工艺中，电子电路板可以通过以下方式容易地安装在压力容器中：只需将盖子从容器主体取下，将电子电路板放入容器主体中，然后将盖子与容器主体接合。优选地，压力容器被划分为三个部分：容器主体，在两个相对的表面上具有开口；以及一对盖子，各自覆盖容器主体的开口。一个盖子设置有冷却剂入口和冷却剂出口，另一个盖子设置有电气端子。通过采用这种划分结构，压力容器的机械设计、包括电子电路板和电气端子的电气系统的设计、以及冷却剂热控系统的设计可以被分开，从而提高了设计效率。
[0033]
此外，根据示例性实施例，冷却剂入口和冷却剂出口设置在一个盖子上，从而允许包括散热机构和诸如泵之类的强制液流发生器的热控系统布置在一个盖子的一侧。作为结果，通过压力容器的冷却剂出口流出的冷却剂被热控系统冷却，然后通过冷却剂入口返回压力容器，以形成循环系统。由于电子线路板上的冷却剂被强制液流发生器强制流动，因此电子线路板上产生的热量可以散发到外部，从而有效地冷却电子线路板。因此，即使在可以忽略重力的太空中，也可以防止在电子电路上发生干涸现象。
[0034]
下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。应当注意，以下实施例中所描述的组件、它们的形状、尺寸和尺寸比率、以及布置仅仅是用于说明实施例的示例，并不旨在将本发明的技术范围限制于它们。
[0035]
1.第一示例性实施例
[0036]
1.1)结构
[0037]
如图1至图4所示，根据本发明的第一实施例的浸没式冷却装置10包括压力容器100和热控系统200。压力容器100包括圆柱形容器主体101以及第一盖子110和第二盖子120。第一盖子110和第二盖子120分别可拆卸地连接到容器主体101的相对开口表面。压力容器100密封在冷却剂130中。第一盖子110和第二盖子120通过多个螺栓102或其他接合构件与容器主体101的两侧的开口表面密封地接合。这里，假设第一盖子110用于冷却系统，第二盖子120用于电气系统。
[0038]
容器主体101设置有由安装法兰103和104组成的安装构件，安装法兰103和104居中设置在容器主体101的两端。如下所述，安装法兰103和104用于固定板140。容器主体101具有从容器主体101的两个开口端向外突出的法兰105和106。这些法兰105和106用于将第一盖子110和第二盖子120接合到容器主体101。
[0039]
第一盖子110具有冷却剂出口111和冷却剂入口112。冷却剂130通过冷却剂出口111流出。已经由热控系统200进行温度控制的冷却剂130通过冷却剂入口112流入。此外，用于检测压力容器100中的压力和温度的传感器113设置在冷却剂出口111与冷却剂入口112之间更靠近冷却剂出口111的位置处。第一盖子110还具有法兰114，法兰114在压力和温度传感器113与冷却剂入口112之间的位置处向内突出，使得法兰114与容器主体101的安装法兰103接触。如图1和图3所示，法兰114与安装法兰103组合以形成在第一盖子110的一侧垂直(沿图1的上下方向)分隔压力容器100内部的分隔壁。因此，作为分隔壁的法兰114和安装法兰103防止冷却剂130直接从冷却剂入口112流到压力和温度传感器113以及冷却剂出口111。第一盖子110具有从第一盖子110的开口端向外突出的法兰115。法兰115用于通过接合构件102将第一盖子110接合到容器主体101的法兰105(参见图2)。
[0040]
第二盖子120在第二盖子120的大致中心部分具有密封端子121。密封端子121是用于向外部发送信号和从外部接收信号以及用于接收电力供应的电气端子。密封端子121通过冷却剂103中的电缆122连接到连接器123，连接器123与安装在电路板141上的连接器142连接。第二盖子120具有从第二盖子120的开口端向外突出的法兰124。法兰124用于通过接合构件102将第二盖子120接合到容器主体101的法兰106(参见图2)。
[0041]
在压力容器100内部，板140在其两端由安装法兰103和104支撑和固定。电路板141被固定到板140的位于冷却剂出口111一侧的表面。散热片143被固定到板140的位于冷却剂入口112一侧的表面。连接器142设置在电路板141的位于第二盖子120一侧的端部。如上所述，连接器142通过连接器123和电缆122连接到密封端子121，从而允许电路板141与外部之间的信号传输和电力供应。
[0042]
热控系统200包括：管道布置，连接冷却剂出口111和冷却剂入口112；阀202，设置在冷却剂出口111附近；泵203，位于冷却剂入口112附近，该泵203是强制液体流发生器；蓄能器204，具有加热装置；以及散热板205，通过辐射耦接到管道布置201。泵203驱动压力容器100中的冷却剂13从冷却剂出口111流到阀202和管道布置201。流过管道布置201的冷却剂的热量通过散热板205散发到外部。
[0043]
(参见图1)。
[0044]
泵203驱动如此冷却的冷却剂通过冷却剂入口112流入压力容器100。经冷却的冷却剂流过散热片143和电路板141以冷却它们。即使散热片143和电路板141的热量使冷却剂130蒸发而产生气泡bb，泵203也会强制气泡bb与冷却剂130一起流动，然后气泡bb在压力容器100的内壁附近凝结。这样，冷却剂130循环通过压力容器100的内部以及冷却剂出口111与冷却剂入口112之间的热控系统200的管道布置201。蓄能器204是内部配备有加热器并临时储存气体/液体的容器。因此，可以控制蓄能器204中的加热器以将冷却剂130的压力和温度调整到适合相变(汽化和冷凝)的状态。
[0045]
如图2所示，安装有电路板141和散热片143的板140通过自攻螺栓107和108固定在容器主体101的安装法兰103和104上。如图4所示，安装法兰103和104具有供自攻螺栓107和108穿过的间隙孔，当拧紧自攻螺栓107和108以将板140安装到安装法兰103和104时允许目视检查，并且当附接自攻螺栓107和108时便于工作。以这种方式，板140上的电路板141被固定并放置在容器主体101的中心部分附近。
[0046]
如图1所示，上述压力容器100和热控系统200通过支撑腿301和302固定到卫星等
的安装面板300。热控系统200的管道布置201、泵203、蓄能器204和散热板205也由支撑构件(未示出)支撑并固定到安装面板300，以防止它们由于振动等而脱落。
[0047]
图5更具体地示出了压力容器100的外观。在图5中，与图1至图4中的组件相似的组件用相同的附图标记来标记。
[0048]
如图6所示，插槽卡144可以通过间隔物145安装在电路板141上，使得插槽卡144通过浸没专用电缆146和连接器147连接到电路板141。如图6所示，由于插槽卡144与电路板141平行安装，因此处理器和其他设备的性能可以在不增加容器主体101的直径的情况下得到扩展。此外，可以维持冷却效率，因为冷却剂130的流动不受阻碍。
[0049]
此外，通过使用浸没专用电缆146，电路板141和扩展插槽卡可以灵活地布置在压力容器100中。更具体地，尽管扩展插槽卡通常垂直于电路板安装，但也可以将扩展插槽卡平行于电路板141安装，以允许压力容器100小型化而不会不必要地扩大其直径。
[0050]
1.2)实施方式的示例
[0051]
如图7所示，电路板141上的处理器和其他组件通过密封端子121与设置在压力容器100外部的操作设备501和电源502连接。操作设备501可以通过软件发送命令来操作电路板141，并相应地接收响应数据。电源502向电路板141供电。
[0052]
参考图8，将描述浸没式冷却装置10的功能配置，假设浸没式冷却装置10安装在作为航天器示例的卫星上。这里，还假设驱动系统600在电路板141的控制下控制热控系统20的泵203和蓄能器204。
[0053]
在图8中，操作设备501从压力和温度传感器113输入压力容器100的压力和冷却剂的温度，并将包括压力和温度数据的操作命令发送到电路板141。电路板141上的处理器根据压力和温度数据，通过操作设备501将驱动系统600的控制数据发送到驱动系统600，以调整压力容器100的压力和冷却剂的温度。更具体地，在监测来自压力和温度传感器113的检测数据时，驱动泵203并调整蓄能器204的加热器温度以将冷却剂130的温度控制为适合相变(汽化和冷凝)的温度。
[0054]
冷却剂130应该是电绝缘且导热的液体，优选地包含用于中子束慢化和屏蔽的氢原子。例如，诸如cfc(氯氟烃)替代材料或聚酯之类的液体可以用作这种冷却剂130。在本实施例中，当整个压力容器100的温度控制在60℃或更低时，冷却剂130的沸点约为76℃。
[0055]
1.3)有益效果
[0056]
如上所述，根据第一示例性实施例，电路板141浸没在流过压力容器100的冷却剂130中，这允许有效的冷却。电路板141被压力容器100和冷却剂130围绕，增强了对剧烈振动和诸如外太空的恶劣环境的抵抗力。
[0057]
根据本示例性实施例，压力容器100可以被划分为三个部分：容器主体101；第一盖子(用于冷却系统)；以及第二盖子(用于电气系统)。由于第一盖子和第二盖子中的一个用于冷却系统而另一个用于电气系统，因此压力容器100的机械结构的设计、热控系统的设计、以及电气系统的设计可以分别进行划分，使得更容易导出浸没式冷却装置10的最优解决方案。具体地，能够将浸没式冷却装置10的设计划分为如下三个部分：机械设计部分，负责整个压力容器100和每个机械接头；热控设计部分，负责管道布置201、泵203和蓄能器204的安装；以及电气设计部分，负责第二盖子120的一侧的密封端子121和电路板141。
[0058]
为了安装在压力容器100中的电路板141的支撑刚度，容器主体101分别在容器主
体101的两侧设置有安装法兰103和104。安装法兰103和104专用于支撑电路板141。安装有电路板141的板140在板140的两端被固定在安装法兰103和104上。这确保了支撑刚度满足对诸如火箭发射期间的剧烈振动的抵抗力要求。
[0059]
在本示例性实施例中，用于冷却系统的第一盖子110和用于电气系统的第二盖子120设置在容器主体101的两侧。然而，本实施例不限于这种结构。如果安装不困难，则第一盖子110和第二盖子120可以彼此相邻放置。
[0060]
2.第二示例性实施例
[0061]
在上述第一实施例中，分别为冷却剂系统和电气系统提供了两个单独的盖子。然而，本发明不限于这种结构。冷却剂系统和电气系统二者共用单个盖子的浸没式冷却装置可以获得与第一实施例的有益效果类似的有益效果。更具体地，放置在压力容器中的电子电路板的周围空间填充有流动的冷却剂，从而有效地冷却。此外，电子电路板被压力容器和冷却剂围绕，从而增强了对恶劣环境(如剧烈振动和外太空)的抵抗力。此外，可以移除可拆卸盖子以便于电路板安装。
[0062]
作为本发明的第二实施例，下面参考图9和图10描述冷却剂和电气系统二者共用单个盖子的浸没式冷却装置。为了简化说明，与第一实施例中相同的组件用相同的附图标记来标记。
[0063]
如图9和图10所示，根据本发明的第二实施例的浸没式冷却装置40包括压力容器400和热控系统200。压力容器400包括仅具有一个开口的圆柱形容器主体401、以及设置在容器主体401的开口处的可拆卸盖子410。压力容器400密封在冷却剂430中。盖子410通过多个螺栓402或其他接合构件密封地接合到容器主体401。
[0064]
容器主体401的开口具有从容器主体101的开口端向外突出的法兰403。法兰403用于将盖子410接合到容器主体101。具有插槽405的支撑构件404设置在容器主体401内部，使得以下描述的板440在其一端由板440中安装到支撑构件404的插槽405的端部支撑。
[0065]
盖子410具有冷却剂出口411和冷却剂入口412。冷却剂130通过冷却剂出口411流出。已经由热控系统200进行温度控制的冷却剂130通过冷却剂入口412流入。此外，用于检测压力容器400中的压力和温度的传感器413设置在冷却剂出口411与冷却剂入口412之间更靠近冷却剂出口411的位置处。盖子410在盖子410的大致中心部分具有密封端子421。密封端子421是用于向外部发送信号和从外部接收信号以及用于接收电力供应的电气端子。密封端子421通过冷却剂430中的电缆422连接到连接器423，连接器423与安装在电路板441上的连接器442连接。
[0066]
盖子410还具有法兰414，法兰414在压力和温度传感器413与冷却剂入口412之间的位置处向内突出，使得板440在板440的一端由支撑构件404支撑并由法兰414固定在板440的另一端。法兰414和板440组合以形成在盖子410的一侧垂直(沿图9的上下方向)分隔压力容器400的内部的分隔壁。因此，作为分隔壁的法兰414和板440防止冷却剂430直接从冷却剂入口412流到压力和温度传感器413以及冷却剂出口411。盖子410具有从盖子410的开口端向外突出的法兰415。法兰415用于通过接合构件402将盖子410接合到容器主体401的法兰403(参见图10)。
[0067]
如上所述，板440在压力容器400的两端处由支撑构件404和法兰414支撑和固定。电路板441被固定到板440的位于冷却剂出口411一侧的表面。散热片443被固定到板440的
位于冷却剂入口412一侧的表面。连接器442设置在电路板441的位于盖子410一侧的端部。如上所述，连接器442通过连接器423和电缆422连接到密封端子421，从而允许电路板441与外部之间的信号传输和电力供应。
[0068]
热控系统200具有与冷却剂出口411和冷却剂入口412接合的管道布置201。由于热控系统200具有与图1所示的第一示例性实施例的结构和功能相同的结构和功能，因此相似的构件和组件由相同的附图标记表示，并且将省略它们的说明。
[0069]
如图10所示，板440在一端通过自攻螺栓416固定到盖子410的安装法兰414上。安装法兰414具有供自攻螺栓416穿过的间隙孔，当拧紧自攻螺栓416以将板440安装到安装法兰414时允许目视检查，并且当附接自攻螺栓416时便于工作。这样，安装有电路板441和散热片443的板440可以在板440的一端被固定到盖子410的安装法兰414。
[0070]
在组装工艺中，电路板441和散热片443被固定在板440上，然后板440在板440一端被固定到盖子410的安装法兰414。随后，如图10所示，沿箭头所示方向移动容器主体401以容纳安装有电路板441和散热片443的板440。此时，板440在板440的另一端被安装到支撑件404的槽405中，使得板440在压力容器400中被固定在板440的两端。最后，使用接合构件402将容器主体401密封地接合到盖子410，然后将冷却剂430引入压力容器400中。注意，引导构件(未示出)可以以规则间隔设置在容器主体401的内侧壁上，使得板440被引导朝向支撑构件404的插槽405并最终插入插槽405中。
[0071]
如上所述，根据本实施例，电路板441浸没在流过压力容器400的冷却剂430中，从而有效地冷却。电路板441被压力容器400和冷却剂430围绕，从而增强了对剧烈振动和诸如外太空之类的恶劣环境的抵抗力。
[0072]
在本实施例中，压力容器400具有可以分离的容器主体401和盖子410。随着盖子410被移除，安装有电路板441的板440可以容易地附接到盖子410的安装法兰414。随后，将容器主体401与盖子410接合，使得安装有电路板441的板440被插入容器主体401中。这样，电路板441被密封在压力容器400中。
[0073]
为了安装在压力容器400中的电路板441的支撑刚性，安装有电路板441的板440的两端分别通过容器主体401的支撑件404和盖子410的安装法兰414固定。这确保了支撑刚度满足对诸如火箭发射期间的剧烈振动的抵抗力要求。
[0074]
3.冷却剂填充
[0075]
在如上所述的第一示例性实施例和第二示例性实施例中，在已经组装压力容器(100、400)之后，压力容器必须填充有冷却剂。下面将以第一示例性实施例中的压力容器100作为示例来描述冷却剂的填充过程。相同的填充过程可以用于第二示例性实施例中的压力容器400。
[0076]
在图11中，压力容器100的冷却剂出口111处的阀202关闭。阀801设置在冷却剂入口112处。打开/关闭阀801至804，并且管道布置805可以用于选择性地在压力容器100、真空泵701、冷却剂罐702和外部之间连通。
[0077]
首先，在压力容器100为空(即，不包含冷却剂)的状态下执行重量测量。随后，在冷却剂阀803和释放阀804关闭且容器阀801打开的状态下，真空泵701在监测压力容器中的压力的同时抽空压力容器100。
[0078]
当抽空完成时，真空泵阀802关闭。然后，打开冷却剂阀803以将冷却剂从冷却剂罐
702倒入压力容器100中。随后，冷却剂阀803和容器阀801关闭且释放阀804打开，从而排放存在于管道布置805中的冷却剂。这样，通过压力容器100的重量测量来估计压力容器100中包含的冷却剂的量。如果需要，则打开容器阀801以在监测压力容器100的测量重量的同时从压力容器100中排出冷却剂。通过连接到真空泵701并监测压力传感器，可以将压力容器100的内部压力调整到预定范围内。
[0079]
当冷却剂填充和压力调整完成时，压力容器100连接到如图1所示的热控系统200，并在热控系统200执行热控的同时驱动泵203使冷却剂循环以冷却电路板141。
[0080]
本发明不限于上述示例性实施例，而是可以在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下以各种方式进行修改。
[0081]
本发明适用于在诸如极冷/极热地区和外太空之类的恶劣环境中使用的浸没式冷却装置。

技术特征：
1.一种用于包括发热部分的电路板的浸没式冷却装置，包括：压力容器，包括容器主体和至少一个盖子，其中所述至少一个盖子可拆卸地接合到所述容器主体，其中所述至少一个盖子中的某个盖子具有冷却剂出口和冷却剂入口，其中所述压力容器填充有液体冷却剂；以及安装构件，所述安装构件将所述电路板放置在所述压力容器内介于所述冷却剂出口与所述冷却剂入口之间的位置处，其中所述电路板浸没在所述压力容器内的液体冷却剂中，使得所述电路板被所述液体冷却剂围绕，其中，所述液体冷却剂通过所述冷却剂出口从所述电路板的一侧强制流向所述压力容器外部，并且通过所述冷却剂入口从所述压力容器外部强制流入所述电路板的另一侧。2.根据权利要求1所述的浸没式冷却装置，还包括热控系统，所述热控系统与流出所述冷却剂出口的液体冷却剂进行热交换并且将经热交换的液体冷却剂流入所述冷却剂入口，其中所述热控系统包括强制液流发生器。3.根据权利要求1或2所述的浸没式冷却装置，其中，所述安装构件包括在所述电路板的两个端部支撑所述电路板的第一安装构件和第二安装构件。4.根据权利要求3所述的浸没式冷却装置，所述容器主体具有所述第一安装构件和所述第二安装构件。5.根据权利要求3所述的浸没式冷却装置，其中，所述容器主体具有所述第一安装构件，并且所述某个盖子具有所述第二安装构件。6.根据权利要求1或2所述的浸没式冷却装置，其中，所述容器主体具有分别被第一盖子和第二盖子可拆卸地封闭的两个开口表面，其中所述第一盖子具有所述冷却剂出口和所述冷却剂入口，所述第二盖子具有连接到所述电路板的电气端子。7.根据权利要求6所述的浸没式冷却装置，其中，所述容器主体为圆柱形且具有两个彼此相对的开口表面。8.根据权利要求6所述的浸没式冷却装置，其中，所述安装构件包括：从所述两个开口表面中的一个向外突出的第一安装构件，以及从所述两个开口表面中的另一个向外突出的第二安装构件，其中，所述电路板被固定到所述第一安装构件和所述第二安装构件。9.根据权利要求8所述的浸没式冷却装置，其中，所述第一盖子在所述第一盖子中介于所述冷却剂出口与所述冷却剂入口之间的位置处的内壁上具有突出壁，其中所述突出壁和所述第一安装构件组合以形成分隔所述压力容器的第一盖子侧内部空间的分隔壁，使得所述分隔壁防止所述液体冷却剂直接从所述冷却剂入口流到所述冷却剂出口。10.根据权利要求1或2所述的浸没式冷却装置，其中，所述容器主体具有被单个盖子可拆卸地封闭的单个开口表面，其中所述单个盖子具有所述冷却剂出口、所述冷却剂入口、以及连接到所述电路板的电气端子。11.一种航天器，所述航天器配备有根据权利要求1或2所述的浸没式冷却装置。12.一种用于冷却包括发热部分的电路板的方法，其中所述电路板放置在压力容器内，其中至少一个盖子可拆卸地接合到容器主体，其中所述电路板浸没在所述压力容器内的液体冷却剂中，使得所述电路板被所述液体冷却剂围绕，所述方法包括：制备所述至少一个盖子中具有冷却剂出口和冷却剂入口的某个盖子；
强制所述液体冷却剂通过所述冷却剂出口从所述电路板的一侧流向所述压力容器外部；以及强制所述液体冷却剂通过所述冷却剂入口从所述压力容器外部流入所述电路板的另一侧。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：与强制流出所述冷却剂出口的液体冷却剂进行热交换，并且强制经热交换的液体冷却剂流入所述冷却剂入口。

技术总结
一种浸没式冷却装置，包括压力容器，该压力容器包括容器主体和至少一个盖子。至少一个盖子可拆卸地接合到容器主体，其中至少一个盖子中的某个盖子具有冷却剂出口和冷却剂入口。压力容器填充有液体冷却剂。安装构件将电路板放置在压力容器内介于冷却剂出口与冷却剂入口之间的位置处。电路板浸没在压力容器内的液体冷却剂中，使得电路板被液体冷却剂围绕。液体冷却剂通过冷却剂出口从电路板的一侧强制流向外部，并且通过冷却剂入口从外部强制流入电路板的另一侧。电路板的另一侧。电路板的另一侧。


技术研发人员：德田笃树 持田则彦
受保护的技术使用者：日本电气株式会社
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2023/9/20