[实用新型]一种具有断续斜肋结构的微通道热沉

说明书

本实用新型公开了一种具有断续斜肋结构的微通道热沉，属于换热器技术领域，其结构包括入流及出流结构、微通道结构和顶部盖板；入流及出流结构一端为入流通道，另一端为出流通道；微通道结构设置在入流通道和出流通道之间，包括若干倾斜布置的肋板，肋板在入流及出流结构的底板上呈矩阵排列；顶部盖板上设置有冷却工质入口和冷却工质出口。冷却工质通过由断续斜肋的微通道，在截面变小处流速增大，且在局部形成漩涡，有助于提高热沉的换热效率；本实用新型通过特殊的入口结构及微通道肋设计，使各微通道间流量均匀分配，同时利用特殊的肋板结构使冷却工质产生漩涡，进而提高热沉整体换热效率和换热均匀性。

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体地说是一种具有断续斜肋结构的微通道热沉，尤其适用于高释热电子芯片、大功率激光二极管、聚光型太阳能电池等小型化高释热设备的冷却。

背景技术

换热，是指两种物质之间所进行的热量传递，是一种属于传热过程的单元操作。在日常的生活、生产中，所用到的大部分设备运行时会产生热量，需要及时进行换热冷却以保证其正常运行。

许多小型化、高发热设备，如高性能电子芯片、大功率激光二极管、聚光型太阳能电池等，在运行时会产生很强的释热（甚至超出100W/cm²），对其进行有效的冷却，成为这些设备可靠运行的重要前提，相关技术也一直是研究热点。

对于上述类型设备的冷却，目前大多采用风冷式换热器，但是风冷式换热器在使用时存在较大的损耗，换热效率偏低，液冷式换热器相比于传统的风冷式换热器有更强的换热能力，更适用于高释热设备的冷却，是未来高发热电子设备冷却技术的主要发展方向。

微通道热沉由D.B.Tuckerman和R.F.W.Pease于1981年提出(D.B.Tuckerman,R.F.W.Pease, High-performance heat sinking for VLSI, Electron. Dev. Lett. 2(1981)126-129)。随着众多尖端设备(电子芯片、激光二极管、聚光型太阳能电池等）朝着小型化、高集成度方向发展，相关设备的释热量及释热强度也随之大幅提高，这对散热设备的性能提出了更高的要求。传统的微通道已不能满足散热需求，微通道内整体散热性能、散热均匀性等均需要进一步改进，相关的诸多研究工作亟待开展。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有断续斜肋结构的微通道热沉，该微通道热沉具有换热效果优良、流量分配均匀的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种具有断续斜肋结构的微通道热沉，包括入流及出流结构、微通道结构和顶部盖板；

所述入流及出流结构包括凹槽状的壳体，壳体的一端为入流通道，壳体的另一端为出流通道；

所述微通道结构设置在入流及出流结构内部的底板上且位于入流通道和出流通道之间，微通道结构包括若干倾斜布置的肋板，所述肋板在入流及出流结构的底板上呈矩阵排列，相邻的肋板之间存在空隙从而形成微通道；

所述顶部盖板与入流及出流结构的开口侧相适配，顶部盖板对应入流通道的位置设置有冷却工质入口，顶部盖板对应出流通道的位置设置有冷却工质出口。

进一步的，所述肋板与冷却工质流动方向之间存在分流角α，16°≤α≤20°。

进一步的，在冷却工质的流动方向上，每一列肋板的倾斜方向一致。

进一步的，在与冷却工质的流动方向相垂直的方向上，相邻的肋板对称布置。

进一步的，若干所述肋板的尺寸一致，且同一方向上间距一致。

进一步的，所述入流及出流结构的中间部分为矩形结构，入流通道和出流通道均为等腰梯形结构，入流通道和出流通道在入流及出流结构的两端对称分布。