一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器

技术特征：
1.一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器，其特征在于，依次包含盖板(1)、歧管分流板(2)和微通道基板(4)，盖板(1)盖在歧管分流板(2)上，歧管分流板(2)盖在微通道基板(4)正上方；盖板(1)上加工有与外部管道连接的流体入口(10)和流体出口(11)；歧管分流板(2)上加工有入口储液池(7)、入口歧管通道(8)、出口歧管通道(3)以及出口储液池(9)，入口储液池(7)、入口歧管通道(8)、出口歧管通道(3)以及出口储液池(9)分别对应部位处歧管分流板(2)上下相通；入口储液池(7)和出口储液池(9)之间采用弯折折流的肋壁(12)阻隔；在对应入口储液池(7)这一侧，弯折折流的肋壁(12)之间形成四个平行的槽道即四根入口歧管通道(8)，入口歧管通道(8)与入口储液池(7)连通；在出口储液池(9)这一侧弯折折流的肋壁(12)之间形成四个平行的槽道即出口歧管通道(3)，出口歧管通道(3)与出口储液池(9)连通；出口歧管通道(3)和入口歧管通道(8)依次平行交叉排布，出口歧管通道(3)和入口歧管通道(8)之间采用肋壁(12)间隔；盖板(1)上的流体入口(10)和出口(11)分别对应歧管分流板(2)上的入口储液池(7)、出口储液池(9)并连通；微通道基板(4)包含依次平行交叉排布的微通道区域(5)和限流通道区域(6)，在微通道区域(5)和限流通道区域(6)的两端对应的为没有微通道的平面结构；微通道区域(5)是由多个平行的微通道组成，限流通道区域(6)是由多个平行的限流通道组成；微通道区域(5)和限流通道区域(6)交叉排列方向与微通道的长度方向、限流通道的长度方向一致；其中，限流通道区域(6)位于入口歧管通道(8)的正下方且正好对应入口歧管通道(8)部位，限流通道区域(6)每个限流通道的长度等于入口歧管通道(8)宽度，限流通道的长度方向垂直于歧管通道(8)宽度；出口歧管通道(3)和入口歧管通道(8)的肋壁(12)和出口歧管通道(3)的下方对应的是微通道区域(5)；入口储液池(7)、出口储液池(9)下方对应的分别是微通道基板(4)上微通道区域(5)和限流通道区域(6)两端的平面结构。2.按照权利要求1所述的一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器，其特征在于，微通道区域(5)内微通道的宽度对应大于限流通道区域(6)内限流通道的宽度，微通道区域(5)内微通道的间隔对应小于限流通道区域(6)内限流通道的间隔。3.按照权利要求1所述的一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器，其特征在于，四根入口歧管通道(8)，其中三根入口歧管通道等宽，靠边的另一根宽度较窄为上述三根的一半；四根出口歧管通道，其中三根出口歧管通道等宽，另一根靠边的宽度较窄为上述三根宽度的一半；宽度较窄的入口歧管通道(8)与宽度较窄的出口歧管通道分别对应位于歧管分流板(2)的两边。4.按照权利要求1所述的一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器，其特征在于，上述微通道基板(4)的微通道区域与需散热的功率器件尺寸相同。5.按照权利要求1-4任一项所述的一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器的工作方式，其特征在于，盖板(1)、歧管分流板(2)和微通道基板(4)键合在一起后，与供液系统连接形成密封系统。流体在微通道散热器内的流动路径依次为流体入口(10)、入口储液池(7)、入口歧管通道(8)、限流通道(6)、微通道(5)、出口歧管通道(3)、出口储液池(9)和流体出口(11)；流体经过盖板(1)上的流体入口(10)进入歧管分流板(2)；歧管分流板包含入口储液池(7)、入口歧管通道(8)、出口歧管通道(3)以及出口储液池(9)，其中，入口歧管通道(8)和出口歧管通道(3)之间通过肋壁阻隔开；从流体入口(10)进入散热器的流体经入口
储液池(7)分别进入四根入口歧管通道(8)；由于受到歧管肋壁的阻碍，在流体入口(10)外微泵的驱动下，入口歧管通道(8)内的流体向下流入限流通道(6)。随后，流体受到微通道基板(4)的基底阻碍，流体转向90
°
，沿垂直于入口歧管通道(8)的方向在微通道(5)内流动。接着，在出口歧管通道(3)正下方的微通道内，流体受到肋壁的壁面或者流体阻碍，再次转向90
°
，垂直向上流出微通道(5)，进入出口歧管通道(3)；最后，因为四根出口歧管通道(3)与出口储液池(7)连通，所以，流入出口歧管通道(3)的流体汇集在出口储液池(7)内并从流体出口(11)流出微通道散热器。6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，采用不同工质实现单相和两相换热；入口歧管通道下方布置限流通道能够抑制过冷度过大引起的沸腾不稳定，提高换热系数和临界热流密度，即最大散热功率；当以去离子水为工质采用单相冷却方案时，流体进、出口调换，即限流通道布置在出口歧管通道下方，在保证流量分配均匀的情况下，流体在出口附近出现“射流”冲击效应，换热系数增大，出口附近壁面温度降低，受热面温度分布更加均匀。

技术总结
一种低热阻低泵功稳定性好的歧管微通道散热器，属于强化换热领域。自上而下包含盖板(1)、歧管分流板(2)和微通道基板(4)；盖板(1)上加工有与外部管道连接的通孔，分别是流体入口(10)和流体出口(11)；歧管分流板(2)上加工有入口储液池(7)、入口歧管通道(8)、出口歧管通道(3)以及出口储液池(9)；微通道基板包含由微通道(5)和限流通道(6)构成的一系列微通道散热单元。在歧管通道下方布置限流通道。通过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温度分布；本申请涉及的歧管微通道能有效降低壁面最大温度，改善壁面温度分布，以满足高功率器件的散热需求。以满足高功率器件的散热需求。


技术研发人员：夏国栋 王申申 马丹丹
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2022/11/11