[發明專利]具有圖案化蓋板的流分配模塊

有效

• 申請號: 201380051489.9
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN104704312A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 克勞斯·奧爾森;拉爾斯·保爾森;魯迪格·布萊德特曼;霍爾格·烏利齊
• 申請（專利權）人: 丹佛斯硅動力股份有限公司
• 主分類號: F28F3/12
• 分類號: F28F3/12;F28F9/02;F28F13/12;H01L23/473
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李江暉

技術領域

本發明涉及一種用于在一個有待冷卻的表面上分配一個流體流的流分配模塊。本發明的流分配模塊能夠以一種非常有效的方式對表面進行冷卻。

背景技術

先前已提供用于在一個有待冷卻的表面上分配一個流體流從而為該表面提供冷卻的流分配模塊。例如，WO?2005/040709披露了一種流分配單元和冷卻單元，其中多個流動池被安排用于在一個有待冷卻的表面上運輸一個流體流。這些流動池是并行地流體地連接在一個入口歧管與一個出口歧管之間，并且這些流動池可以限定多個曲折流動路徑。DE?202?08?106?U1披露了一種類似的冷卻裝置。

在WO?2005/040709和DE?202?08?106?U1中所披露的分配單元中，所冷卻的表面是基本上平面的。

發明內容

本發明的實施例的一個目標是提供一種流分配模塊，其中從一個有待冷卻的表面到在該流分配模塊中流動的流體的熱傳遞與現有技術流分配模塊相比有所提高。

本發明的實施例的另一個目標是提供一種流分配模塊，其中流分配模塊堵塞的風險得以最小化。

本發明的實施例的又一個目標是提供一種流分配模塊，其中流過該流分配模塊的流體的壓降得以最小化。

本發明提供一種用于在一個有待冷卻的表面上分配一個流體流的流分配模塊，所述流分配模塊包括：

--一個外殼，該外殼限定至少一個流動池，每個流動池具有被安排用于將流體接收到該流動池的一個入口開口以及被安排用于從該流動池遞送流體的一個出口開口，該或這些流動池被定位的方式為使得在該有待冷卻的表面上運輸從入口開口到出口開口流過一個流動池的一個流體流，每個流動池被形成用于引起流過該流動池的流體的流動方向上的至少一次變化，

--一個蓋板，該蓋板鄰近該或這些流動池被安排，所述蓋板限定該有待冷卻的表面，

其中由該蓋板限定的該有待冷卻的表面的至少一部分設置有具有多個凸起表面部分和多個凹陷表面部分的一個表面圖案。

本發明的流分配模塊被適配用于在一個有待冷卻的表面上分配一個流體流。因此，當流體流過該流分配模塊時，該流體沿著該表面流動，并且因此將熱量從該表面傳遞到在該流分配模塊中流動的流體。因此，流體將熱量從表面上運走并且該表面從而得以冷卻。

在該流分配模塊中流動的流體可以有利地是一種液體，如水或乙二醇和水的混合物。作為一個替代方案，該流體可以是一種兩相制冷劑，如R134a。作為另一個替代方案，該流體可以是氣態的。

該流分配模塊包括限定至少一個流動池的一個外殼。每個流動池具有被安排用于接收流體的一個入口開口以及被安排用于遞送流體的一個出口開口。因此，流體可以在入口開口處被接收，取道由該流動池限定的一個流動路徑流過該流動池，并且最后在出口開口處從該流動池被遞送。該或這些流動池被安排的方式為使得當流體如上所述流過該或這些流動池時，該流體在有待冷卻的表面上被運輸。因此，將熱量從表面傳遞到在該或這些流動池中流動的流體。

每個流動池被形成用于引起流過該流動池的流體的流動方向上的至少一次變化。當流過一個流動池的流體的流動方向發生變化時，流體渦流。因此，與有待冷卻的表面直接相接觸的熱流體與在距離該有待冷卻的表面一定距離處流動的較冷流體混合。這允許完全利用流體的冷卻能力。此外，由流體的流動方向上的變化所提供的渦流自身以一種有益的方式迫使流體朝向有待冷卻的表面。這將在以下進一步說明。

這種方向的變化有益于冷卻過程，并且已發現方向的顯著變化有助于增強冷卻。因此，超過20°的方向上的變化是有益的，并且180°的變化在產生混合和漩渦方面是特別有益的。因此，方向變化有益地是在20°到180°的范圍內、如在30°到180°的范圍內、如在90°到180°的范圍內。方向變化可以是在垂直于有待冷卻的表面的平面的一個方向上，在平行于有待冷卻的表面的平面的一個方向上，或者在兩者的一個組合上。垂直于有待冷卻的表面的平面的一個方向變化可以例如是通過所設置的表面圖案來實現。平行于有待冷卻的表面的平面的一個方向變化可以例如是通過該或這些流動池的設計來實現，具體地是通過引起流體在有待冷卻的表面上的流動方向發生偏差的多個壁的分配來實現。

該或這些池可以有利地被形成用于引起流過該或這些流動池的流體的流動方向上的多次變化。因此，流體的渦流是甚至更顯著的。