CN113357948A - 一种换热装置及路由器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换热装置及路由器，涉及换热技术领域，用于集群路由器的散热。本发明实施例提供一种换热装置，包括冷凝端、位于冷凝端下方的蒸发端、供液管及回气管；蒸发端与散热片贴合，且蒸发端用于存储冷却液，并通过冷却液吸收散热片中的热量；冷凝端用于通过回气管接收气体，并将接收到的气体冷凝为冷却液，以及，通过供液管向蒸发端输送冷却液；其中，气体为蒸发端中的冷却液吸收散热片的热量产生的。本发明用于降低换热功耗。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种换热装置及路由器。
背景技术
伴随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology，5G)的网络建设，应用于大型集中节点(如国干大流量节点、省干核心及发达城市城域网出口处)的集群路由器，功耗不断增加，导致对集群路由器散热的压力不断增加。
然而，目前大多数集群路由器的散热，采用的还是传统的风冷模式，借助风扇进行冷却。一方面，采用风扇进行冷却需额外消耗更多的电力能源，才能保证集群路由器的处于正常温度下的工作环境。另一方面，风扇工作时，由于周期性地承受风扇出风口不均匀气流的动力作用，风扇的叶片会产生噪音；随着风扇功率的增加，噪音也会增加。
发明内容
本发明的实施例提供一种换热装置及路由器，用于解决上述集群路由器的散热问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种换热装置，包括冷凝端、位于冷凝端下方的蒸发端、供液管及回气管；蒸发端与散热片贴合，且蒸发端用于存储冷却液，并通过冷却液吸收散热片中的热量；冷凝端用于通过回气管接收气体，并将接收到的气体冷凝为冷却液，以及，通过供液管向蒸发端输送冷却液；其中，气体为蒸发端中的冷却液吸收散热片的热量产生的。
第二方面，本发明实施例还提供一种路由器，包括散热片，以及上述第一方面提供的换热装置。
本发明实施例提供的换热装置，由于蒸发端中存有冷却液，且蒸发端与散热片贴合，因此，蒸发端中的冷却液可以及时吸收散热片上的热量；吸热后的冷却液由液态相变为气体，又由于蒸发端位于冷凝端下方，蒸发端中的气体通过回气管自然上升至冷凝端；气态冷却液可以在冷凝端中再次冷凝为液态的冷却液，而液态的冷却液通过自身的重力作用，可以沿供液管流入蒸发端，由此实现循环换热，不仅降低了换热功耗，同时，还避免了风扇带来的高噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种换热装置的结构示意图一；
图3为本发明实施例提供的一种蒸发端的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种换热装置的结构示意图二。
附图标记：
10-路由器；11-散热片；12-换热装置；121-冷凝端；122-蒸发端；123-供液管；124-回气管；125-换热单元；126-供水管；127-回水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例提供的路由器10，包括散热片11以及换热装置12。其中，路由器10因工作产生热量并将热量传递至散热片11；换热装置12用于通过冷却液吸收散热片11上的热量。
作为一种可能的实现方式，换热装置12的蒸发端中存储有冷却液，换热装置12可以将蒸发端与散热片11贴合，以通过蒸发端中的冷却液吸收散热片11上的热量。
进一步的，换热装置12中的冷凝端还可以接收冷却液因吸收热量相变产生的气体，并将接收到的气体冷凝为冷却液，以实现冷却液的循环降温。
如图2所示，本发明实施例提供的换热装置12，包括冷凝端121、位于冷凝端121下方的蒸发端122、供液管123及回气管124；其中：
蒸发端122与散热片11贴合，且蒸发端122用于存储冷却液，并通过冷却液吸收散热片11中的热量。
需要说明的，冷却液可以由运维人员预先在冷凝端121或者蒸发端122中存储。
作为一种可能实现的方式，蒸发端122严密贴合于散热片11表面。蒸发端122通过内部存储的冷却液，吸收散热片11表面的热量。
冷凝端121用于通过回气管124接收气体，并将接收到的气体冷凝为冷却液，以及，通过供液管123向蒸发端122输送冷却液。
其中，气体为蒸发端122中液态的冷却液吸收散热片11的热量产生的。
需要说明的，在蒸发端122中的冷却液吸收热量后，液态的冷却液可以蒸发为气体。
作为一种可能实现的方式，冷凝端121位于蒸发端122上方，冷凝端121与蒸发端122之间连接有回气管124，冷凝端121与蒸发端122之间还连接有供液管123。
在蒸发端122中的冷却液吸收热量气化后，由于气体的密度小于空气密度，因此，气化后的气体会沿着回气管124自然上升至冷凝端121。
冷凝端121可以将接收到的气体进行冷凝。冷凝后的气体放热后相变为液态的冷却液。在自身的重力作用下，液态的冷却液可以沿着供液管123重新流入蒸发端122。
可以理解的，本发明实施例提供的换热装置12，由于蒸发端122中存有冷却液，且蒸发端122与散热片11贴合，因此，蒸发端122中的冷却液可以及时吸收散热片11上的热量；吸热后的冷却液由液态相变为气体，又由于蒸发端122位于冷凝端121下方，蒸发端122中的气体通过回气管124自然上升至冷凝端121；气态冷却液可以在冷凝端121中再次冷凝为液态，而液态冷却液通过重力作用沿供液管123可以流入蒸发端122，由此实现循环换热，不仅降低了换热功耗，同时，相较于现有技术，没有噪音。
在一种设计中，如图3所示，本发明实施例提供的换热装置12还包括热沉，热沉分别与蒸发端122与散热片11相贴合。
需要说明的，热沉为具备高效热传导性能的材质，本发明实施例对热沉的具体材质不作限定。
作为一种可能实现的方式，热沉设置于散热片11与蒸发端122之间，分别与蒸发端122与散热片11相贴合。其中，靠近蒸发端122一侧与蒸发端122相贴合，靠近散热片11一侧与散热片11相贴合。
示例性的，图3示出了一种蒸发端与散热片贴合的侧视图。在实际应用过程中，蒸发端与散热片的相对位置可以根据实际场景进行设置，本发明实施例对此不作限定。
例如，在实际应用中，散热片11通常设置为锯齿状翅片，为了与散热片11紧密贴合，靠近散热片11一侧的热沉结构也设置为锯齿状翅片，散热片11与热沉交错贴合。
可以理解的，由于热沉具有高效的热传导性能，将热沉分别与蒸发端122与散热片11相贴合，可以充当良好的散热中介。同时，采用上述手段，在换热装置12的设计生成过程中，无需针对不同的散热片11设计、生产不同的蒸发端122，只需要对换热装置12中的热沉进行调整，即可满足不同形状的散热片11的散热，相较于现有技术，能够支持该换热装置12的大批量生产。
在一种设计中，如图3所示，本发明实施例提供的换热装置12中，热沉与散热片11之间填充热硅脂。
可以理解的，在热沉与散热片11之间填充热硅脂，可以避免热沉与散热片11之间存在空气间隙，进而可以使热沉与散热片11之间充分接触，能够提高换热装置12的换热效率。
在一种设计中，如图4所示，为了保障气体可以顺利进入冷凝端121，本发明实施例提供的换热装置12中，回气管124穿过冷凝端121的底部，且回气管124的顶端在冷凝端121中的高度，大于供液管123的顶端在冷凝端121中的高度。
可以理解的，由于回气管124顶端在冷凝端121中的高度大于供液管123的顶端在冷凝端121中的高度，冷凝端121中的冷却液优先通过供液管123向蒸发端122输送冷却液，使得回气管124不会被占用，进而保障了蒸发端122中的气体可以顺利进入冷凝端121。
在一种设计中，如图4所示，为了提升冷凝效率，本发明实施例的换热装置12还包括换热单元125；冷凝端121位于换热单元125中。
换热单元125用于吸收冷凝端121的热量。
可以理解的，将冷凝端121置于换热单元125中，可以使冷凝端121中因气体转化为液态的冷却液放出的热量，被换热单元125吸收。从而，能够使得冷凝端121可以保持一个恒温的状态，从而能够保证冷凝端121中后续接收到的气体能够转化为液态的冷却液，进而可以保证换热装置12中冷凝端121的冷凝效率。
在一种设计中，如图4所示，本发明实施例的换热单元125中存储有循环液体。
换热单元125，具体用于通过循环液体吸收冷凝端121的热量。
作为一种可能实现的方式，换热单元125内部存储有循环液体，冷凝端121可以完全浸没在循环液体中。
示例性的，上述循环液体可以为水。
可以理解的，将冷凝端121浸没在换热单元125的循环液体中，可以使循环液体源源不断的吸收冷凝端121的热量，从而提升冷凝端121的冷凝效果。
在一种设计中，如图4所示，本发明实施例的换热装置12还包括供水管126以及回水管127；供水管126以及回水管127均与换热单元125连接。
供水管126用于向换热单元125提供循环液体。
回水管127用于将换热单元125中的循环液体排出。
可选的，供水管126与换热单元125连接的位置高于回水管127与换热单元125连接的位置。
可以理解的，本发明实施例通过设置供水管126以及回水管127，可以实现换热单元125中的液体循环，以确保换热单元125中循环液体的温度不会持续升高，能够保证换热单元125的吸热效果。
在一种设计中，如图4所示，本发明实施例的换热装置12还包括电磁阀(电磁阀1，电磁阀2，电磁阀3，电磁阀4)；其中，电磁阀1设置在供液管123上，电磁阀2设置在回气管124上，电磁阀3设置在供水管126上，电磁阀4设置在回水管127上。
在一种设计中，如图4所示，本发明实施例的换热装置12还包括控制单元；控制单元分别与电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4连接。
控制单元，用于调节电磁阀的开度。
作为一种可能实现的方式，控制单元可以通过调节位于供液管123上的电磁阀1的开度，控制调整供液速度。
作为另一种可能实现的方式，控制单元可以通过调节位于回气管124上的电磁阀2的开度，控制气体的收集速度。
作为又一种可能实现的方式，控制单元可以通过调节位于供水管126上的电磁阀3的开度，控制循环液体的供给速度。
作为又一种可能实现的方式，控制单元可以通过调节位于回水管127上的电磁阀4的开度，控制循环液体的排水速度。
可以理解的，上述控制单元可以通过对电磁阀的控制，实现对冷却液及循环液体的供给控制。
在一种设计中，如图4所示，本发明实施例的换热装置12还包括温度传感器；温度传感器位于散热片11上，且温度传感器与控制单元连接。
温度传感器，用于向控制单元发送散热片11的温度。
具体的，温度传感器可以采集散热片11的温度信息，并向控制单元发送采集到的温度信息。
控制单元，具体用于根据接收到的散热片11的温度，调节电磁阀的开度。
作为一种可能实现的方式，当控制单元接收到的散热片11的温度大于预设阈值时，控制单元可以加大电磁阀的开度，以使冷却液的供液速度加快、回气速度加快、循环液体的循环速度加快，确保业务板可以快速降温。当业务板温度降低于预设阈值时，换热器可以减小电磁阀的开度，以使冷却液的供液速度减缓、回气速度减慢、循环液体的循环速度减慢，减缓冷却液的损耗。
需要说明的，预设阈值可以由运维人员预先在控制单元中设置。
可以理解的，本发明实施例提供的换热装置12，通过在散热片11上设置温度传感器，及时获取散热片11的温度，以便控制单元根据散热片11的温度高低，调整供液速度；如果散热片11的温度过高，控制单元可以加大电磁阀的开度，以使冷却液的供液速度加快、回气速度加快、循环液体的循环速度加快，确保业务板可以快速降温。当业务板温度降低至正常温度以下时，换热器可以减小电磁阀的开度，以使冷却液的供液速度减缓、回气速度减慢、循环液体的循环速度减慢，减缓冷却液的损耗。
在一种设计中，为了提高换热效果，本发明实施例提供的冷却液可以为去离子水，还可以为硅脂油等具有冷却功能的液体。
需要说明的，去离子水具有绝缘及低沸点的性质。其沸点通常在30℃-60℃，遇热易蒸发相变。
可以理解的，一般的冷却液沸点通常在100℃左右，这样会导致换热时间过长，冷却效果不理想的问题。而本发明实施例采用沸点适宜的去离子水作为冷却液，由于其沸点温度适中，且更加贴合散热片11的正常温度。因此，当散热片11温度超出正常温度时，可以及时吸收散热片11的热量，使散热片11快速降至正常温度，从而进一步提高冷却效果。
以上仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种换热装置，其特征在于，包括冷凝端、位于所述冷凝端下方的蒸发端、供液管及回气管；
所述蒸发端与散热片贴合，且所述蒸发端用于存储冷却液，并通过所述冷却液吸收所述散热片中的热量；
所述冷凝端用于通过所述回气管接收气体，并将接收到的气体冷凝为所述冷却液，以及，通过所述供液管向所述蒸发端输送所述冷却液；其中，所述气体为所述蒸发端中的冷却液吸收所述散热片的热量产生的。
2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括热沉，所述热沉分别与所述蒸发端与所述散热片相贴合。
3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述热沉与所述散热片之间填充热硅脂。
4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述回气管穿过所述冷凝端的底部，且所述回气管的顶端在所述冷凝端中的高度，大于所述供液管的顶端在所述冷凝端中的高度。
5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括换热单元；所述冷凝端位于所述换热单元中；
所述换热单元用于吸收所述冷凝端的热量。
6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述换热单元中存储有循环液体；
所述换热单元，具体用于通过所述循环液体吸收所述冷凝端的热量。
7.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括供水管以及回水管；所述供水管以及所述回水管均与所述换热单元连接；
所述供水管用于向所述换热单元提供所述循环液体；
所述回水管用于将所述换热单元中的循环液体排出。
8.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括电磁阀；所述电磁阀分别设置在所述供液管、所述回气管、所述供水管以及所述回水管上。
9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括控制单元；所述控制单元与所述电磁阀连接；
所述控制单元，用于调节所述电磁阀的开度。
10.根据权利要求9所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括温度传感器；所述温度传感器位于所述散热片上，且所述温度传感器与所述控制单元连接；
所述温度传感器，用于向所述控制单元发送所述散热片的温度；
所述控制单元，具体用于根据接收到的所述散热片的温度，调节所述电磁阀的开度。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述冷却液为去离子水。
12.一种路由器，其特征在于，包括散热片，以及权利要求1-11中任一项所述的换热装置。
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Cited By (1)
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2021
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Cited By (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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