本發(fā)明屬于電子設(shè)備散熱。

背景技術(shù)：

1、冷板作為一種高效換熱裝置廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備散熱領(lǐng)域，隨著電子設(shè)備熱流密度的增大，微通道冷板因具有比表面積大、流體換熱系數(shù)高等優(yōu)點被認(rèn)為是解決高熱流電子設(shè)備散熱的有效途徑之一。但是微通道冷板也存在流動阻力大，內(nèi)部平行流道流量分配不均勻，沿程換熱效率降低，流體在微通道內(nèi)部相變易引起震蕩等問題，造成所需泵功增大，溫度均勻性降低，相變流動不穩(wěn)定等后果，降低了微通道冷板的散熱效果。

2、發(fā)明專利cn202211044265.2公開了一種具有分流結(jié)構(gòu)的歧管微通道換熱器，該裝置針對高熱流密度的電子設(shè)備熱管理問題，能夠顯著減小系統(tǒng)所需要的泵功，增強高熱流密度表面的散熱能力，該發(fā)明無法解決微通道內(nèi)部相變不穩(wěn)定性問題。發(fā)明專利cn202211068124.4公開了一種低熱阻低泵功穩(wěn)定性好的歧管微通道散熱器，該裝置通過在歧管通道下方布置限流通道，大幅度改善了垂直于微通道方向的壁面溫度分布，該發(fā)明無法保證流體均勻分配進入歧管入口通道，且流體流程較短會造成無法進入核態(tài)沸騰，降低換熱效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決微通道冷板流動阻力大，內(nèi)部平行流道流量分配不均勻，沿程換熱效率降低，相變震蕩等問題，本發(fā)明提出了一種具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，通過歧管與具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的微通道冷板結(jié)合，降低流動阻力，強化換熱效率，提升流動穩(wěn)定性。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，包括上蓋板1、歧管層2、微通道層3、下蓋板4；所述歧管層2包括入口201、出口202、入口均流腔203、出口均流腔204、歧管入口通道205、歧管出口通道206；所述微通道層3包括加速段301、緩沖段302、微針肋多孔結(jié)構(gòu)303；所述歧管入口通道205由多個平行的常規(guī)尺寸通道組成；所述歧管出口通道206由多個平行的常規(guī)尺寸通道組成；所述歧管入口通道205和歧管出口通道206間隔分布；所述入口均流腔203和歧管入口通道205聯(lián)通；所述出口均流腔204和歧管出口通道206聯(lián)通；所述歧管入口通道205垂直于微通道層3的加速段301和緩沖段302；所述歧管出口通道206垂直于微通道層3的加速段301和緩沖段302；所述微針肋多孔結(jié)構(gòu)303形成加速段301和緩沖段302的固體壁面。

4、進一步的，所述歧管層2位于微通道層3上方，歧管入口通道205和歧管出口通道206通過微通道層3聯(lián)通。

5、進一步的，所述入口均流腔203和出口均流腔204呈梯形結(jié)構(gòu)。

6、進一步的，所述加速段301位于歧管入口通道205下方，緩沖段302位于歧管出口通道206下方。

7、進一步的，所述歧管層2和微通道層3內(nèi)部流體為單相工質(zhì)如水、冷卻液或兩相工質(zhì)，如氟利昂。

8、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：

9、(1)本發(fā)明的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板通過歧管和微通道冷板結(jié)合，縮短了流體流動路徑，降低微通道內(nèi)部流動阻力。

10、(2)本發(fā)明的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板通過微針肋多孔結(jié)構(gòu)陣列形成微通道固體壁面，即有助于加速汽化核心的形成，強化冷板換熱，又提升了相變沸騰的穩(wěn)定性。

11、(3)本發(fā)明的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板通過微通道內(nèi)部加速段和緩沖段，抑制相變震蕩引起的流體回流，提升流動穩(wěn)定性。

12、(4)本發(fā)明的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板通過入口均流腔和出口均流腔，均勻分配流量至每根歧管入口通道，提升冷板均溫性。

13、下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，其特征在于：包括上蓋板(1)、歧管層(2)、微通道層(3)、下蓋板(4)；所述歧管層(2)包括入口(201)、出口(202)、入口均流腔(203)、出口均流腔(204)、歧管入口通道(205)、歧管出口通道(206)；所述微通道層(3)包括加速段(301)、緩沖段(302)、微針肋多孔結(jié)構(gòu)(303)；所述歧管入口通道(205)由多個平行的常規(guī)尺寸通道組成；所述歧管出口通道(206)由多個平行的常規(guī)尺寸通道組成；所述歧管入口通道(205)和歧管出口通道(206)間隔分布；所述入口均流腔(203)和歧管入口通道(205)聯(lián)通；所述出口均流腔(204)和歧管出口通道(206)聯(lián)通；所述歧管入口通道(205)垂直于微通道層(3)的加速段(301)和緩沖段(302)；所述歧管出口通道(206)垂直于微通道層(3)的加速段(301)和緩沖段(302)；所述微針肋多孔結(jié)構(gòu)(303)形成加速段(301)和緩沖段(302)的固體壁面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，其特征在于：所述歧管層(2)位于微通道層(3)上方，歧管入口通道(205)和歧管出口通道(206)通過微通道層(3)聯(lián)通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，其特征在于：所述入口均流腔(203)和出口均流腔(204)呈梯形結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，其特征在于：所述加速段(301)位于歧管入口通道(205)下方，緩沖段(302)位于歧管出口通道(206)下方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管-微通道冷板，其特征在于：所述歧管層(2)和微通道層(3)內(nèi)部流體為單相工質(zhì)、冷卻液或兩相工質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有微針肋多孔結(jié)構(gòu)的梯形歧管?微通道冷板，屬于電子設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括上蓋板、歧管層、微通道層、下蓋板，其中歧管層包括入口、出口、入口均流腔、出口均流腔、歧管入口通道、歧管出口通道，微通道層包括加速段、緩沖段、微針肋多孔結(jié)構(gòu)。流體在泵功作用下通過均流腔分配至歧管入口通道，再通過歧管入口通道進入微通道層，在微通道內(nèi)部帶走下蓋板傳遞的熱量，吸熱后的流體通過歧管出口通道進入出口均流腔。歧管結(jié)構(gòu)縮短了流程，使流動處于發(fā)展階段，降低流阻的同時強化換熱。微通道層加速段抑制了相變回流，微針肋多孔結(jié)構(gòu)形成加速段和緩沖段，既有助于加速汽化核心的形成，又提高了兩相沸騰的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳浩,晏騰飛,孟慶芹,劉波
受保護的技術(shù)使用者：中國船舶集團有限公司第七二四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2