[实用新型]一种基于微通道换热器的小型压缩制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备散热技术，具体是一种基于微通道换热器和压缩制冷循环的系统级电子设备冷却装置，可对电子设备发热元部件和高热流密度发热器件进行冷却降温。

背景技术

常规的电子设备散热方式，主要有空气强制冷却、液体强制冷却、微通道冷却、半导体制冷等方式。其中，空气强迫冷却、液体强迫冷却原理基本一致，均采用动力部件如风机或液体泵，驱动冷却空气或冷却液体的流动，通过在换热器中对流换热来带走由电子元器件传导到换热器的热量。微通道冷却，也是基于液体强制冷却，不同之处在于微尺度通道内打薄了液体热流边界层获得充分换热，获取极大的对流换热系数和体积高紧凑度，成为激光、LED、雷达等高热流密度电子器件散热领域的热门解决方案。以上冷却技术，均以环境大气为最终热沉，主要冷却介质(冷却空气或冷却水)的温度都无法低于环境大气温度，因此都无法将电子元器件的温度冷却至低于环境温度。通常这类技术方案中，电子元器件的温度与环境温度保持了相当的温度差(高于环境约20℃～50℃)，才能达到充分换热冷却。半导体制冷，基于珀尔帖效应可产生真正的“制冷”作用，可以使发热电子元器件温度低于环境温度，但效率过低一直难以大面积推广。随着小型电子设备功能集成度提高、散热功耗提升，空气强制冷却和液体强制冷却方式，都越来越难以满足电子元器件散热需求。

而另一方面，伴随着高原、戈壁、沙漠、海岛等高温环境应用，又大大抬高了电子元器件的工作温度。提供一种低温冷却介质成为电子设备散热的瓶颈，寻求与之相适应的制冷技术成为现实紧迫的需求。

压缩制冷，是一种广泛应用于民用暖通制冷领域的制冷方式，具有成熟性高、制冷温度可控等特点。但由于体积大、耗电高的问题，一直未能使用在小型电子设备冷却系统中。

CN201420656238.5、CN201010545934.5公开了一种电子设备用微型制冷器,但蒸发器、电子设备风冷散热器等部件体积庞大、实际上难以小型化使用。

实用新型内容

针对现有技术中的换热器存在的体积大，效率低以及无法将电子元器件的温度冷却至低于环境温度的技术问题，本实用新型公开了一种基于微通道换热器的小型压缩制冷系统。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种基于微通道换热器的小型压缩制冷系统，其具体包括压缩制冷循环系统、微通道换热器和待冷却的发热电子元器件，所述待冷却的发热电子元器件安装在微通道换热器的流道上方，所述压缩制冷循环系统和微通道换热器通过连接管路连接，通过连接管路形成密封封闭的管道回路，所述管道回路中充注制冷剂。

更进一步地，上述压缩制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器和毛细管，所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器和毛细管依序通过连接管路连接，所述毛细管的出口连接微通道换热器的进口，所述微通道换热器的出口连接压缩机的进口。

更进一步地，上述冷凝器包括风机和平行流换热器。

更进一步地，上述微通道换热器包括基板和盖板，所述基板内设置有蛇形流道，所述待冷却的发热电子元器件安放在设置有蛇形流道区域的微通道换热器表面，所述基板内还设置微通道，基板和盖板封焊一体，设置有进口和出口。

更进一步地，上述系统还包括主控板，所述主控板连接压缩制冷循环系统和微通道换热器。主控板是压缩制冷系统的控制中枢，由控制模块、显示模块和驱动模块组成，集成在一个定制电路板上。控制模块采集温度并输出控制信号，驱动模块根据控制信号调节压缩机的转速。显示模块使用数码管显示微通道换热器的表面温度。主控板还为风机提供供电转换功能。通过主控板控制压缩机实现智能控制温度。

更进一步地，上述待冷却的发热电子元器件采用涂抹导热脂的方式，紧贴在微通道换热器上。

更进一步地，上述待冷却的发热电子元器件布置在微通道换热器的两面和制冷循环中间的空隙空间，极大的提高了体积紧凑度。

更进一步地，上述基于微通道换热器的小型压缩制冷系统设置在电子设备箱体中，所述电子设备箱体上设置两处筛孔结构，分别对应冷凝器的进风口和出风口。