[发明专利]一种具有交错锯齿型肋壁的微通道蒸发器

摘要

本发明公开了属于微电子芯片散热技术领域的一种具有交错锯齿型肋壁的微通道蒸发器，该蒸发器由上层盖板、加工有交错锯齿型微通道的硅基板以及加热膜组成，硅基板上的交错锯齿型微通道之间布置有汇聚联箱。加热膜作为模拟热源加热微通道，当液相工质由进液口流入，流经交错锯齿型微通道时，在微通道内吸热发生气液相变，从而冷却硅基板；微通道肋壁上的锯齿根部形成了许多核化凹穴，锯齿结构对工质存在毛细吸液作用，使得通道内易于形成气液分相流动的环状流高效稳定传热模式，本发明具有较低的沸腾起始过热度，高效稳定的传热能力及较高的临界热流密度，在微电子芯片散热技术领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种具有交错锯齿型肋壁的微通道蒸发器，所述微通道蒸发器由上层盖板(1)、硅微通道板(2)及加热膜(3)组成；上层盖板(1)和硅微通道板(2)贴合，加热膜(3)位于硅微通道板(2)的背面；其特征在于，所述硅微通道板(2)由进液口(21)、微通道(22)，锯齿型肋壁(23)、汇聚联箱(24)及出液口(25)组成；其中进液口(21)和出液口(25)开在硅基板(2)的两端，微通道(22)两侧的锯齿型肋壁(23)锯齿的齿尖(231)与齿根(232)相对应，汇聚联箱(24)位于彼此相邻的两段微通道区域之间，并且汇聚联箱(24)两侧的微通道交错布置；其汇聚联箱(24)将上游微通道形成的气液两相流重新混合后分配到下游微通道，气液重新分布延缓了下游微通道局部蒸干的发生，改善温度均匀性的同时，提高了临界热流密度；所述交错锯齿型肋壁的锯齿型微结构形成的凹穴尺寸与汽泡核化过热度关系应满足：其中ΔT为工质的过热度，Ts为工质的饱和温度，σ为表面张力，rm为二分之一锯齿的齿尖间距，ρv为气态工质的密度，hfg为汽化潜热，与光滑的直通道相比，锯齿形结构增大了凹穴尺寸，显著降低了沸腾起始所需的过热度。