CN208434249U - 一种微通道散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热设备技术领域，特别涉及一种微通道散热装置。本实用新型的微通道散热装置，包括：多个微通道散热板，微通道散热板分别与通信基站的各个控制单元板的高发热密度器件对应设置；热交换模块，热交换模块的热水入口分别与多个微通道散热板的出口并联连接，热交换模块的冷水出口分别与多个微通道散热板的入口并联连接；控制模块，控制模块分别与多个微通道散热板和热交换模块连接，用于检测多个微通道散热板和热交换模块是否正常，并根据检测结果控制微通道散热板和热交换模块的工作状态。本实用新型的微通道散热装置，具有较大的换热能力，能够对发热密度较大的元器件高效、可靠地进行散热。

Description

一种微通道散热装置

技术领域

本实用新型实施例涉及散热设备技术领域，特别涉及一种微通道散热装置。

背景技术

通信基站，又名无线基站，是指与用户手机进行通信的低功率无线天线，根据其服务范围大小及用户多少，通信基站的发射功率从几瓦到上百瓦不等。通信基站由许多控制单元板组成，每块控制单元板上都有一些高发热密度器件，如高性能数据处理芯片CPU、功放模块和电源等大功率芯片。

目前，对于控制单元板上的高发热密度器件的散热方法，一般是在控制单元板上增加散热片，并在通信基站的机箱两侧安装散热风扇，来对散热片进行散热。但是，这种传统的散热方式只能满足发射功率小、功耗低、发热密度小于75W/cm2的控制单元板的散热需求。随着电子技术的迅速发展，元器件集成度不断提高，发热量大幅增加，各类元器件例如高性能数据处理芯片、电源模块等的发热密度动辄超过100W/cm2甚至会达到200W/cm2，如果仍然采用传统的散热方式进行散热，热量无法及时散发出去，会导致元器件因过热而无法正常工作或停止工作。另外，由于通信基站加装了许多散热风扇，还会导致环境噪声很大，影响附近居民的日常生活。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种微通道散热装置，具有较大的换热能力，能够对发热密度较大的元器件高效、可靠地进行散热。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供了一种微通道散热装置，应用于通信基站，通信基站包括多个具有高发热密度器件的控制单元板，微通道散热装置包括：

多个微通道散热板，微通道散热板分别与各个控制单元板的高发热密度器件对应设置；

热交换模块，热交换模块的热水入口分别与多个微通道散热板的出口并联连接，热交换模块的冷水出口分别与多个微通道散热板的入口并联连接；

控制模块，控制模块分别与多个微通道散热板和热交换模块连接，用于检测多个微通道散热板和热交换模块是否正常，并根据检测结果控制微通道散热板和热交换模块的工作状态。

进一步地，热交换模块包括依次连接的热交换器、水箱和微型泵；热交换器的入口作为热交换模块的热水入口，微型泵的出口作为热交换模块的冷水出口；控制模块分别与热交换器和微型泵连接。

进一步地，热交换模块还包括散热风扇，散热风扇对应热交换器设置。

进一步地，热交换模块还包括排水阀，热交换模块的热水入口通过排水阀与多个微通道散热板的出口并联连接；控制模块与排水阀连接。

进一步地，热交换模块还包括进水阀和泄压阀，热交换模块的冷水出口依次通过泄压阀和进水阀与多个微通道散热板的入口并联连接；控制模块与进水阀连接。

进一步地，多个微通道散热板的出口分别通过第一三通接头与热交换模块的热水入口并联连接，多个微通道散热板的入口分别通过第二三通接头与热交换模块的冷水入口并联连接。

进一步地，微通道散热板通过管路快接插件分别与第一三通接头和第二三通接头连接；控制模块分别与管路快接插件连接。

进一步地，微通道散热板为多孔铜微通道散热板。

基于上述公开，本实用新型实施例的有益效果在于：

本实用新型实施例的微通道散热装置，采用多孔铜微通道散热板与控制单元板的高发热密度器件接触，由于多孔铜微通道散热板的换热比表面积大，流道内壁镜面光滑、流阻小，因此，可在较小进出口流体压差或较小泵功率条件下实现较大的换热能力，散热能力可达200W/cm2，以将控制单元板上的高发热密度器件产生的热量及时带走，使高发热密度器件温升小于40℃，保证高发热密度器件的温度在正常的工作温度范围内，使高发热密度器件能够可靠地工作，延长高发热密度器件的寿命。

本实用新型实施例的微通道散热装置，其散热风扇只在环境温度较高时才工作，能够降低微通道散热装置工作时的噪声，使微通道散热装置无噪声或小噪声地工作，避免影响附近居民的日常生活。

附图说明

图1为本实用新型实施例的微通道散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的微通道散热装置的工作流程图。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种微通道散热装置，应用于通信基站，通信基站包括多个具有高发热密度器件3的控制单元板1，微通道散热装置包括多个微通道散热板2、热交换模块和控制模块4。其中，微通道散热板2分别与各个控制单元板1的高发热密度器件3对应设置，热交换模块的热水入口分别与多个微通道散热板2的出口并联连接，热交换模块的冷水出口分别与多个微通道散热板2的入口并联连接，控制模块4分别与多个微通道散热板2和热交换模块连接。控制模块4用于检测多个微通道散热板2和热交换模块是否正常，并根据检测结果控制微通道散热板2和热交换模块的工作状态。

在本实用新型实施例中，微通道散热板2为多孔铜微通道散热板2。由于多孔铜微通道的换热比表面积大、流道内壁镜面光滑、流阻小并且可在较小进出口流体压差或较小泵功率条件下实现较大的换热能力，因此，本实用新型实施例的微通道散热装置的散热能力可达200W/cm2。同时，由于散热效率高，控制单元板1上的高发热密度器件3产生的热量能及时被带走，使高发热密度器件3得温升小于40℃，以使高发热密度器件3能够在正常的工作温度范围内工作，保证高发热密度器件3可靠工作。

在本实用新型实施例中，热交换模块包括依次连接的热交换器5、水箱6和微型泵7，即热交换器5的出口与水箱6的入口连接、水箱6的出口与微型泵7的入口连接。同时，热交换器5的入口作为热交换模块的热水入口并且分别与微通道散热板2的出口连接，微型泵7的出口作为热交换模块的冷水出口并且分别与微通道散热板2的入口连接。控制模块4分别与热交换器5和微型泵7连接，用于检测热交换器5和微型泵7是否正常，并根据检测结果控制热交换器5和微型泵7的工作状态。

在本实用新型实施例中，热交换模块还包括散热风扇，散热风扇对应热交换器5设置。控制模块4可以与散热风扇连接，当控制模块4检测到的水箱温度高于预设温度时，控制模块4控制散热风扇开始工作，用于对热交换器5快速降温。由于散热风扇只在环境温度较高时才工作，因此，可以降低本实用新型实施例的微通道散热装置的噪声，使其无噪声或有很小噪声的工作。

在本实用新型实施例中，热交换模块还包括排水阀8，热交换模块的热水入口通过排水阀8与多个微通道散热板2的出口并联连接。控制模块4与排水阀8连接，用于检测排水阀8是否正常，并根据检测结果控制排水阀8的工作状态。

在本实用新型实施例中，热交换模块还包括进水阀10和泄压阀9，热交换模块的冷水出口依次通过泄压阀9和进水阀10与多个微通道散热板2的入口并联连接。控制模块4与进水阀10连接，用于检测进水阀10是否正常，并根据检测结果控制进水阀10的工作状态。

在本实用新型实施例中，多个微通道散热板2的出口分别通过第一三通接头与热交换模块的热水入口并联连接，多个微通道散热板2的入口分别通过第二三通接头与热交换模块的冷水入口并联连接。

本实用新型实施例的微通道散热装置的工作原理如图2所示，包括：当微通道散热装置上电后，首先通过控制模块对系统进行自检，即控制模块4检查各控制单元板1是否插紧、进水阀10是否打开，通过检测管路压强以确定管路是否有泄漏，同时检查排水阀8、热交换器5、水箱6、微型泵7、泄压阀9等是否正常。若自检发现有故障，则报警提示工作人员进行检查和维修；若自检发现无故障，则控制模块4可以控制微通道散热装置的各个模块正常工作。

当微通道散热装置正常工作时，首先，打开进水阀10，同时，微型泵7通电开始工作，将从水箱6中吸入冷水加压,水箱6输出的冷水经过泄压阀9、进水阀10和第二三通接头进入各微通道散热装置(散热冷头)，以将高发热密度器件3产生的热量带走。然后，各微通道散热板2输出的热水通过第一三通接头汇集在一起，经过排水阀8进入热交换器5，热水在经过热交换器5时将热量扩散到周围空气中，热交换器5输出的冷水进入水箱6，完成一次水循环。

同时，在启动微型泵7开始水循环后，控制模块4实时监测水箱温度，若管路温度大于25℃，则控制模块4控制散热风扇启动工作。

如果工作人员需要检查或更换控制单元板1，在拔出控制单元板1之前，必须把微通道散热装置的管路里的水排空，不然在拔出过程中水就会溢出，污染通信基站的机箱和电路板，导致电路板不能正常工作。因此，在工作人员拔出控制单元板1之前，需通过控制模块4先驱动进水阀10关闭进水，然后驱动微型泵7通过排水阀8将微通道散热板2和管路里的水抽回到水箱6里。这样工作人员拔出控制单元板1时就不会有水溢出。

为了便于工作人员快捷、方便拔插控制单元板1，在本实用新型实施例中，微通道散热板2通过管路快接插件11分别与第一三通接头和第二三通接头连接

具体地，如图1所示，排水阀8、热交换器5、水箱6、微型泵7、泄压阀9和进水泵可以依次通过管路串联。进水阀10的出口可以连通冷水管路，排水阀8的入口可以连通热水管路。管路快接插件11的热水出口可以通过第一三通接头连接到热水管路上，并且与热水管路连通。管路快接插件11的冷水入口可以通过第二三通接头连接到冷水管路上，并且与冷水管路连通。微通道散热板2的入口与管路快接插件11的冷水出口连通，微通道散热板2的出口与管路快接插件11的热水入口连通。

当工作人员需要插拔控制单元板1时，只需顺着导轨将控制单元板1向内或向外推到位即可，管路快接插件11会自动密封管路，保证控制单元板1拔出后不会有水渗出。

为了防止工作人员在插入控制单元板1时插入不到位，微通道散热装置在加压循环时水从管路快接插头流出而损坏电路板，在管路快接插头里可以设有到位传感器，控制模块4分别与管路快接插件11的到位传感器连接，在微通道散热装置加压之前，控制模块4可以检测到位传感器得到控制单元板1的到位情况，若控制单元板1没到位，则提示工作人员检查重插控制单元板1。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种微通道散热装置，应用于通信基站，所述通信基站包括多个具有高发热密度器件的控制单元板，所述微通道散热装置包括：

多个微通道散热板，所述微通道散热板分别与各个所述控制单元板的高发热密度器件对应设置；

热交换模块，所述热交换模块的热水入口分别与所述多个微通道散热板的出口并联连接，所述热交换模块的冷水出口分别与所述多个微通道散热板的入口并联连接；

控制模块，所述控制模块分别与所述多个微通道散热板和所述热交换模块连接，用于检测所述多个微通道散热板和所述热交换模块是否正常，并根据检测结果控制所述微通道散热板和热交换模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的微通道散热装置，其中，所述热交换模块包括依次连接的热交换器、水箱和微型泵；所述热交换器的入口作为所述热交换模块的热水入口，所述微型泵的出口作为所述热交换模块的冷水出口；所述控制模块分别与所述热交换器和所述微型泵连接。

3.权利要求2所述的微通道散热装置，其中，所述热交换模块还包括散热风扇，所述散热风扇对应所述热交换器设置。

4.根据权利要求1所述的微通道散热装置，其中，所述热交换模块还包括排水阀，所述热交换模块的热水入口通过所述排水阀与所述多个微通道散热板的出口并联连接；所述控制模块与所述排水阀连接。

5.根据权利要求1所述的微通道散热装置，其中，所述热交换模块还包括进水阀和泄压阀，所述热交换模块的冷水出口依次通过所述泄压阀和所述进水阀与所述多个微通道散热板的入口并联连接；所述控制模块与所述进水阀连接。

6.根据权利要求1所述的微通道散热装置，其中，所述多个微通道散热板的出口分别通过第一三通接头与所述热交换模块的热水入口并联连接，所述多个微通道散热板的入口分别通过第二三通接头与所述热交换模块的冷水入口并联连接。

7.根据权利要求6所述的微通道散热装置，其中，所述微通道散热板通过管路快接插件分别与所述第一三通接头和所述第二三通接头连接；所述控制模块分别与所述管路快接插件连接。

8.根据权利要求1所述的微通道散热装置，其中，所述微通道散热板为多孔铜微通道散热板。