[发明专利]一种微通道液冷耦合风冷系统

说明书

本发明公开一种微通道液冷耦合风冷系统，包括：液冷循环制冷系统、监测系统、风冷降温系统、控制系统；液冷循环制冷系统的微通道换热器上安装芯片和/或电子元器件，微通道换热器包括若干个并联工质分流管；监测系统包括温度传感器，控制系统根据温度传感器获取工质分流管的温度情况，并对工质分流管入口端的流量阀的开度进行分级控制；监测系统还包括热成像装置，其热成像镜头对准芯片和/或电子元器件；风冷降温系统包括可移动喷嘴、为喷嘴提供冷空气的冷风射流机；控制系统根据热成像装置获取芯片和/或电子元器件的温度和温度分布情况，控制若干个喷嘴移动和工作以对准芯片和/或电子元器件的高温区域进行针对性冷风降温。

技术领域

本发明涉及航空制冷领域，尤其涉及一种微通道液冷耦合风冷系统。

背景技术

微电子技术的发展，极大的推动了航空航天技术及航空电子设备的快速发展。航空电子设备的核心器件芯片朝着高集成、高频、高速、大功率化及小型化发展，这导致芯片的功率密度依照摩尔定理急剧增大。对于热负荷敏感性极高的微电子芯片而言：传统的冷却器已不能有效地带走芯片的发热量，甚至由于热应力而损坏芯片。因此，高效稳定的电子芯片散热技术至关重要。

本实验团队长期针对航空电子设备的冷却的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如US07920382B2、US5701755A、US08315053B2、CN101547832B、CN106697297B，如现有技术CN106697297B的一种可同时提供液冷与风冷的环控系统，包括液冷系统、发动机引气系统和空气调节系统，所述的空气调节系统包括涡轮(5)和风扇(8)，所述的液冷系统包括液/空热交换器(9)；涡轮(5)将从发动机引气系统中引出的空气进行冷却，并将冷却后的空气输出至电子设备或座舱；风扇(8)抽取经过液/空热交换器(9)的空气，将气体排出机外。该发明对的高速风扇抽吸环境空气，使空气与冷却电子设备的液体之间产生强迫对流换热，增强电子设备的散热。但该发明也存在一些问题：1)该发明不能对芯片或电子元器件中高发热区域进行针对性降温，热量在芯片的局部区域升温将导致芯片由于热应力而损坏；2)该发明无法使芯片保持均衡的温度分布，影响芯片的工作状态和稳定性。

为了解决本领域普遍存在的以上问题，作出了本发明。

背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种微通道液冷耦合风冷系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种微通道液冷耦合风冷系统，包括用于对航空电子设备进行冷却的液冷循环制冷系统、用于监测航空电子设备的温度情况的监测系统、对航空电子设备进行辅助性和针对性降温的风冷降温系统、与所述液冷循环制冷系统和所述监测系统以及所述风冷降温系统电连接的控制系统，所述控制系统根据所述监测系统的监测信号控制所述液冷循环制冷系统和风冷降温系统的工作；

所述液冷循环制冷系统包括蒸发器，所述蒸发器采用微通道换热器；所述微通道换热器上安装航空电子设备的芯片和/或电子元器件，以对所述芯片和/或电子元器件进行冷却降温；

所述微通道换热器包括工质入口、若干个并联的工质分流管、工质出口；若干个所述工质分流管的入口端均与工质入口连通，若干个所述工质分流管的出口端均与工质出口连通；每个所述工质分流管的入口端设置有流量阀；

所述监测系统包括设于所述微通道换热器的与芯片和/或电子元器件相反的一侧的温度传感器，所述温度传感器用于监测微通道换热器各所述工质分流管的温度情况；所述温度传感器与控制系统信号耦合；所述控制系统根据温度传感器获取微通道换热器的温度情况，并根据微通道换热器上的工质分流管的温度所属的温度等级范围对分流管的流量阀的开度进行分级控制，温度属于越高的温度等级的工质分流管对应的流量阀的开度越高；