[實用新型]一種具有葉脈形分流結構的微通道熱沉

有效

• 申請號: 202022177568.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN212695143U
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 董瀟瀟;唐巍
• 申請（專利權）人: 董瀟瀟
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/473;H02S40/42;H01S5/024
• 代理公司: 濟南知來知識產權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

本實用新型公開了一種具有葉脈形分流結構的微通道熱沉，屬于換熱器技術領域，其結構包括主入流及出流結構、葉脈形分流層、溢流通道層和頂部蓋板，主入流及出流結構內設置有主入流通道和主出流通道；葉脈形分流層及溢流通道層位于主入流通道和主出流通道之間，葉脈形分流層位于溢流通道層的上方；溢流通道層包括多個梯形槽，葉脈形分流層包括一級分流子通道和一級出流子通道，一級分流子通道的兩側設置有多個次一級分流子通道，一級出流子通道的兩側設置有多個次一級出流子通道。本實用新型通過特殊的分流結構及溢流通道結構設計，使熱沉內部流動分配過程均勻化，進而提高熱沉整體換熱效率及換熱均勻性。

技術領域

本實用新型涉及換熱器技術領域，具體地說是一種具有葉脈形分流結構的微通道熱沉，尤其適用于高釋熱電子芯片、大功率激光二極管、聚光型太陽能電池等小型化高釋熱設備的冷卻。

背景技術

換熱，是指兩種物質之間所進行的熱量傳遞，是一種屬于傳熱過程的單元操作。在日常的生活、生產中，所用到的大部分設備運行時會產生熱量，需要及時進行換熱冷卻以保證其正常運行。

許多小型化、高發熱設備，如高性能電子芯片、大功率激光二極管、聚光型太陽能電池等，在運行時會產生很強的釋熱（甚至超出100W/cm²），對其進行有效的冷卻，成為這些設備可靠運行的重要前提，相關技術也一直是研究熱點。

對于上述類型設備的冷卻，目前大多采用風冷式換熱器，但是風冷式換熱器在使用時存在較大的損耗，換熱效率偏低，液冷式換熱器相比于傳統的風冷式換熱器有更強的換熱能力，更適用于高釋熱設備的冷卻，是未來高發熱電子設備冷卻技術的主要發展方向。

分流式微通道熱沉由G.M. Harpole和 J.E. Eninger于1991年提出( G.M.Harpole, J.E. Eninger, Micro-channel heat exchanger optimization, in: Proc.7th IEEE Semi-Therm. Symp. (1991) 59–63)。相較于傳統的微通道熱沉，分流式微通道熱沉在微通道熱沉基礎上，增加了分流結構，具有更好的散熱均勻性和綜合性能。在分流式微通道熱沉設計基礎上，近年來又發展出一些新的設計型式，如Brighenti和Kamaruzaman等學者提出的自相似微通道熱沉結構( F. Brighenti, N. Kamaruzaman, J.J.Brandner, Investigation of self-similar heat sinks for liquid cooledelectronics, Appl. Therm. Eng. 59 (1–2) (2013) 725–732)。無論是傳統的微通道熱沉，還是各種型式的分流式微通道熱沉，均存在內部流量分配不均以及由此帶來的換熱不均問題，大大限制了微通道熱沉的應用和推廣。分流式微通道熱沉內部流量分配過程及其整體散熱性能、散熱均勻性等均需要進一步的改進，相關的諸多研究工作亟待開展。

實用新型內容

為了解決上述現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有葉脈形分流結構的微通道熱沉，該熱沉具有換熱效果優良、流量分配均勻、結構緊湊等特點。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為：

提供了一種具有葉脈形分流結構的微通道熱沉，包括主入流及出流結構、葉脈形分流層、溢流通道層和頂部蓋板，

所述主入流及出流結構包括凹槽狀的殼體，殼體的一側設置有冷卻工質入口，殼體的另一側設置有冷卻工質出口，冷卻工質入口和冷卻工質出口呈對角布置；殼體的內部設置有主入流通道和主出流通道，所述主入流通道與所述冷卻工質入口連通，所述主出流通道與所述冷卻工質出口連通；