帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子模塊冷卻技術領域，具體是一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電子集成技術的發(fā)展，電子模塊體積越來越小，功率越來越大，在每平方厘米的散熱面上的熱量達到了幾十瓦以上，傳統(tǒng)的空氣冷卻難以滿足表面熱流密度越來越高的散熱表面，即便是液冷冷板也難以在小面積上布置。采用壓縮蒸汽循環(huán)制冷可以有效的對小型大功率電子模塊進行散熱，在地面時，開啟電子模塊可能處于高溫環(huán)境下，使用壓縮蒸汽制冷可以解決在高溫環(huán)境下制冷的問題，但通常在飛行器在高空時，環(huán)境溫度很低，如布置在艙外的壓縮蒸汽循環(huán)制冷系統(tǒng)的啟動就非常困難，或者因高低差無法建立而無制冷效果，采用熱管制冷的模式可以有效解決高空低溫條件下制冷系統(tǒng)工作的問題。在封閉艙內(nèi)，電子模塊的散熱溫度通常需維持40?50°C以下，而艙外溫度處于4000m以上高空時，溫度處于0°C以下或者更低，艙內(nèi)溫差越大，熱管的制冷效果越好，此時采用熱管制冷是非常適宜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，提供一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，包括有電子模塊、冷板、壓縮機、閥門部分、散熱部分、節(jié)流元件和控制部分，其特征在于:所述的冷板與所述電子模塊的散熱面緊貼，所述的閥門部分包括有第一、二電動閥門，所述的散熱部分包括有散熱器和電子風扇，所述的電子風扇安裝在所述散熱器的散熱翅片上，所述的控制部分包括有溫度傳感器和集成線路板；從所述散熱器的一側接口引出第一連接管后分成第一、二支路，其中第一支路上連接所述的節(jié)流元件，第二支路上連接所述的第一電動閥門，所述第一、二支路的末端匯于一處并與所述冷板的一端相連接，從所述散熱器的另一側接口引出第二連接管后分成第三、四支路，其中第三支路上連接所述的第二電動閥門，第四支路上連接所述的壓縮機，所述第三、四支路的末端匯于一處并與所述冷板的另一端相連接；所述的壓縮機、電子風扇、第一、二電動閥門和溫度傳感器分別與所述集成線路板電連接。
[0005]所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述冷板與電子模塊的接觸面涂抹有導熱膠。
[0006]所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的集成線路板外接電源。
[0007]所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的第一、二連接管分別采用帶有毛細作用的管路，并充注制冷劑。
[0008]所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的節(jié)流元件包括有帶有節(jié)流作用的毛細管、節(jié)流短管和膨脹閥。
[0009]控制部分監(jiān)控散熱器附近空氣的溫度、控制壓縮機、散熱部分以及閥門部分的運行，冷板內(nèi)制冷劑蒸發(fā)對電子模塊進行吸熱；壓縮機從冷板吸入制冷劑蒸汽，加壓后送入散熱器；散熱部分對進入的制冷劑冷凝為液體，節(jié)流元件在壓縮蒸汽制冷時對散熱器處理的液體進行節(jié)流降溫降壓，并送入冷板內(nèi)；閥門部分在熱管制冷時旁通節(jié)流元件和壓縮機；第一、二連接管用于輸送制冷劑。
[0010]在使用之前需要對輸入電源的制式進行確認，并做好保溫措施，為保證傳熱面的傳熱效果，在各傳熱面表面涂覆導熱膠。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明由集成線路板上的單片機統(tǒng)一控制，能根據(jù)設定溫度自動切換工作模式，具有體積小、功耗低、質(zhì)量輕、集成度高、布置靈活、擴展性強等優(yōu)點，特別適合于機載密閉艙內(nèi)的電子模塊散熱。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結構示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明壓縮蒸汽制冷模式工作原理圖。
[0014]圖3為本發(fā)明熱管制冷模式工作原理圖。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1，一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，包括有電子模塊10、冷板1、壓縮機2、閥門部分、散熱部分、節(jié)流兀件5和控制部分,冷板I與電子模塊10的散熱面緊貼，閥門部分包括有第一、二電動閥門7、6，其中第一、二電動閥門7、6為常閉狀態(tài)，散熱部分包括有散熱器3和電子風扇4，電子風扇4安裝在散熱器3的散熱翅片上，控制部分包括有溫度傳感器9和集成線路板8 ;從散熱器3的一側接口引出第一連接管后分成第一、二支路，其中第一支路上連接節(jié)流元件5，第二支路上連接第一電動閥門7，第一、二支路的末端匯于一處并與冷板I的一端相連接，從散熱器3的另一側接口引出第二連接管后分成第三、四支路，其中第三支路上連接第二電動閥門6，第四支路上連接壓縮機2，第三、四支路的末端匯于一處并與冷板I的另一端相連接；壓縮機2、電子風扇4、第一、二電動閥門7、6和溫度傳感器9分別與集成線路板8電連接。
[0016]本發(fā)明中，冷板I與電子模塊10的接觸面涂抹有導熱膠；集成線路板8外接電源11，以提供工作電源；第一、二連接管分別采用帶有毛細作用的管路，并充注制冷劑；節(jié)流元件5包括有帶有節(jié)流作用的毛細管、節(jié)流短管和膨脹閥。
[0017]本發(fā)明的運行方法如下:
(I )、首先啟動控制部分，檢測散熱器附近的空氣溫度，判斷工作模式；
(2)、當散熱器3附近的空氣溫度高于設定溫度時，啟動壓縮機2，開啟壓縮蒸汽制冷模式；
(3)、散熱部分對壓縮機2排出的高溫高壓制冷劑氣體進行降溫并冷凝為液體；
(4)、節(jié)流元件5將散熱器3流出的高壓制冷劑液體節(jié)流為低壓低溫氣液體混合物； (5)、低壓低溫的氣液混合物流入冷板1，吸收電子模塊10的熱量變?yōu)榈蛪簹怏w，進入壓縮機2 ；
(6)、當散熱器3附近的空氣溫度低于設定溫度時，第一、二電動閥門7、6動作，啟動熱管模式，第二電動閥門6旁通壓縮機2，第一電動閥門7旁通節(jié)流元件5 ；
(7)、冷板I內(nèi)的制冷劑被電子模塊10發(fā)出的熱量加熱蒸發(fā)為氣體，通過第二電動閥門6直接進入散熱器3，散熱，3將氣態(tài)的制冷劑冷凝為液體，液體通過帶毛細作用的連接管回流至冷板I內(nèi)被重新加熱。
[0018]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
集成線路板8接通電源11，電子風扇4工作，溫度傳感器9感測空氣溫度，集成線路板8判斷裝置的工作模式。
[0019]在壓縮蒸汽制冷模式下，電子模塊10發(fā)出熱量，冷板I內(nèi)的制冷劑吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，壓縮機2吸入冷板I內(nèi)的蒸汽并增壓排出至散熱器3，電子風扇4帶動艙外空氣對散熱器3內(nèi)的制冷劑進行冷卻成為液體，液態(tài)制冷劑流經(jīng)節(jié)流元件5后成為低溫低壓液體，流入冷板I。
[0020]在熱管制冷模式下，第一、二電動閥門7、6打開，電子模塊10發(fā)出熱量，冷板I內(nèi)的制冷劑吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑通過第一、二電動閥門7、6直接進入散熱器3，電子風扇4帶動艙外空氣對散熱器3內(nèi)的制冷劑進行冷卻成為液體，液態(tài)制冷劑通過有毛細作用的連接管回流至冷板I。
[0021]本發(fā)明可以在地面高溫以及高空低溫環(huán)境下，對密閉艙內(nèi)電子設備進行可靠散熱，使用熱管制冷模式可以解決高空低溫環(huán)境下壓縮蒸汽制冷困難的問題，使其使用環(huán)境溫度范圍更寬，保證了電子模塊全天候條件下正常的工作。
【主權項】
1.一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，包括有電子模塊、冷板、壓縮機、閥門部分、散熱部分、節(jié)流元件和控制部分，其特征在于:所述的冷板與所述電子模塊的散熱面緊貼，所述的閥門部分包括有第一、二電動閥門，所述的散熱部分包括有散熱器和電子風扇，所述的電子風扇安裝在所述散熱器的散熱翅片上，所述的控制部分包括有溫度傳感器和集成線路板；從所述散熱器的一側接口引出第一連接管后分成第一、二支路，其中第一支路上連接所述的節(jié)流元件，第二支路上連接所述的第一電動閥門，所述第一、二支路的末端匯于一處并與所述冷板的一端相連接，從所述散熱器的另一側接口引出第二連接管后分成第三、四支路，其中第三支路上連接所述的第二電動閥門，第四支路上連接所述的壓縮機，所述第三、四支路的末端匯于一處并與所述冷板的另一端相連接；所述的壓縮機、電子風扇、第一、二電動閥門和溫度傳感器分別與所述集成線路板電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述冷板與電子模塊的接觸面涂抹有導熱膠。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的集成線路板外接電源。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的第一、二連接管分別采用帶有毛細作用的管路，并充注制冷劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，其特征在于:所述的節(jié)流元件包括有帶有節(jié)流作用的毛細管、節(jié)流短管和膨脹閥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶熱管功能的機載小型電子模塊冷卻裝置，包括有電子模塊、冷板、壓縮機、閥門部分、散熱部分、節(jié)流元件和控制部分，冷板與所述電子模塊的散熱面緊貼，閥門部分包括有第一、二電動閥門，散熱部分包括有散熱器和電子風扇，電子風扇安裝在散熱器的散熱翅片上，控制部分包括有溫度傳感器和集成線路板。本發(fā)明由集成線路板上的單片機統(tǒng)一控制，能根據(jù)設定溫度自動切換工作模式，具有體積小、功耗低、質(zhì)量輕、集成度高、布置靈活、擴展性強等優(yōu)點，特別適合于機載密閉艙內(nèi)的電子模塊散熱。
【IPC分類】H05K7-20
【公開號】CN104540375
【申請?zhí)枴緾N201510018699
【發(fā)明人】謝欽, 黃衛(wèi), 楊啟超, 汪長江, 趙貝
【申請人】合肥天鵝制冷科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月14日