[實用新型]一種局部自調節的微通道換熱器

有效

• 申請號: 201822217701.7
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN210143203U
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 張道旭;張瑩;陳岳;馬明;高輝;彭澄宇;姚孟君
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 張以標

本實用新型涉及微通道冷卻技術領域，尤其涉及一種局部自調節的微通道換熱器。包括上端的冷卻液引導模塊和下端的微通道原件模塊；所述微通道原件模塊由多個微通道原件陣列排布構成，所述微通道原件包括微通道元件外殼、設置在微通道元件外殼內的的電子器件，所述微通道元件外殼為六面均設置有腔壁的腔體結構，所述微通道元件外殼的腔體內設置有多個電子器件，所述電子器件兩側的微通道元件外殼頂部分別設置有冷卻液入口以及冷卻液出口；由于本實用新型微通道元件的長度極短，因此在此結構上產生的壓降要遠小于常規的微通道換熱元件，泵送功率較小，可以節約能源。

技術領域

本實用新型涉及微通道冷卻技術領域，尤其涉及一種局部自調節的微通道換熱器。

背景技術

微通道換熱器的單元結構尺寸非常小，因此每個換熱單元與換熱環境的熱阻極低，具有極高的換熱效率，優異的均溫性能，可針對微小結構單獨換熱，并且運行可靠性高。因此被廣泛用于計算機集群、數據庫儀器設備、云計算中心等電子元件散熱，也被用于各種微小結構的散熱。微通道內部流體流道微小，因此極少有單個微通道換熱的元件，普遍為多個微通道組合而成的微通道管束或微通道陣列進行換熱。微通道管束入口處安裝有分配管或分配槽，以盡量做到均勻流場，在泵的驅動下，流體由分配配管流入，在微通道內換熱后由出口流出。微通道內換熱可以是相變換熱，也可以是單相換熱，當微通道結構簡單時，相變換熱可以有更好的換熱性能，而當微通道內是復雜結構時，相變換熱會有高的壓降，對換熱不利。

與普通的微通道換熱器相比，局部可調節微通道換熱器內部有機械式自動調節微閥，并且在微閥微通道換熱元件內部還設有微通道導流槽，流體在流經微通道換熱器時，經過導流槽使流體分布更加均勻，溫度不會集中，并且微閥可自動根據所散熱元件的熱流密度控制流體流量，使整個微通道換熱器都可以保持均勻的溫度。由多個微通道換熱器組成的陣列可以通過不同位置的熱流密度使整個發熱元件溫度均勻。微閥的開合有溫度引起的形變控制，不需要感應器等電子元件，也不需要外部能源驅動，并且沒有移動的機械結構，因此運行可靠性高，溫度均勻性好，節能并且可以有好的換熱性能。在高精尖的設備中可發揮出巨大作用。

普通的微通道換熱器從入口沿管路溫度持續上升，若需散熱的元件較大，則微通道管路將會很長，除了產生很高的壓降之外，也會使微通道管路末端的溫度較高，需要較高的泵送功率，否則嚴重情況甚至不能起到散熱的作用，而入口與出口的巨大溫差會降低所需散熱元件的性能，對于熱敏感的元件，會降低元件壽命甚至使其發生形變報廢。現在電子元件高度集成化、微型化，單位面積的功耗越來越大，單個芯片的熱流密度將更加集中，溫度分布更加不均勻，因此能夠在節能的同時滿足高熱流密度的散熱，使芯片溫度分布均勻，就需要低的泵送功率、強大的散熱能力和局部可調節的換熱器，局部可調節微通道換熱器能夠滿足上述的需求，可以在這些場合中充分發揮其作用。目前通用的局部調節換熱器大多是通過溫度感應器接收溫度變化信號后再由電子控制流量或功率，因此裝置不能做到微型化和足夠的節能。本發明提出一種局部可自動調節的微通道換熱器陣列，通過數量眾多的復雜結構微閥微通道換熱元件，由溫差引起的形變自動調節流量，可以使芯片整體溫度較低，并且保持在一個合理的溫度范圍，整個芯片的溫度均勻，由于單個微閥微通道元件極小，因此也解決了微型化設備的散熱問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種局部自調節的微通道換熱器。