一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及散熱裝置。本發(fā)明公開(kāi)了一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，包括微通道散熱冷板、脈動(dòng)泵、冷卻器以及連接它們的液體工質(zhì)注入管道和液體工質(zhì)回流管道，所述微通道散熱冷板為矩形薄板，由微通道熱沉和微通道熱沉蓋板組成，所述微通道熱沉沿周邊設(shè)置有連通的集液腔，所述集液腔包圍的部分被位于矩形薄板對(duì)稱(chēng)軸上的兩條相互垂直的分液腔分為四等份，每一等份中沿所述矩形薄板對(duì)角線方向布滿(mǎn)微通道，所述微通道為波壁微通道，所述微通道熱沉蓋板上設(shè)置有四個(gè)液體工質(zhì)出口與液體工質(zhì)回流管道連接，所述微通道熱沉蓋板上設(shè)置有一個(gè)液體工質(zhì)入口與液體工質(zhì)注入管道連接。本發(fā)明充分優(yōu)化了液體工質(zhì)流動(dòng)路徑，熱交換效率大大提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散熱裝置，特別涉及一種采用脈動(dòng)流及分形波壁微通道相結(jié)合的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)技術(shù)的微通道散熱冷板及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自1948年半導(dǎo)體器件問(wèn)世以來(lái)，電子元器件的小型化、微小型化和集成技術(shù)迅速發(fā)展，新型材料(如SiC和GaN)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得電子設(shè)備的功率密度不斷增大。以計(jì)算機(jī)芯片為例，1971年，Intel公司生產(chǎn)的第一個(gè)電子芯片CPU，當(dāng)時(shí)在芯片上面共集成了2300萬(wàn)余個(gè)晶體管，到現(xiàn)在計(jì)算機(jī)CPU上集成的晶體管數(shù)己超過(guò)10億個(gè)，有學(xué)者推算，每18個(gè)月芯片上集成的晶體管數(shù)翻一翻，這種高集成度給計(jì)算機(jī)的處理速度和性能帶來(lái)了質(zhì)的提升，同時(shí)電子芯片上所有元器件的總功率也急劇上升，學(xué)者R.Mahajan, R.Nair等的研究表明，CPU的功率每36個(gè)月翻一番，預(yù)計(jì)CPU的散熱需求將達(dá)到150?200w/cm2以上。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)芯片的散熱一直采用傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷散熱，相比液冷散熱，這種散熱方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是安全可靠，液冷散熱工質(zhì)泄露可能直接損毀計(jì)算機(jī)芯片，強(qiáng)制風(fēng)冷散熱主要借助風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)空氣和散熱助片之間的強(qiáng)制對(duì)流換熱，它不存在工質(zhì)泄露的問(wèn)題，對(duì)芯片的運(yùn)行安全沒(méi)有威脅，但它也有明顯的缺點(diǎn)，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)較低，空氣和散熱片對(duì)流換熱帶走的熱量是有限的，Clemens J.M等研究表明空氣對(duì)流散熱的極限熱流密度不超過(guò)50W/cm2，顯然這不能滿(mǎn)足高集成度計(jì)算機(jī)CPU芯片的散熱需求，不僅在電子芯片的散熱領(lǐng)域，隨著機(jī)械系統(tǒng)向小型化的趨勢(shì)發(fā)展，在航空航天、光伏光熱一體化、生物科學(xué)、納米科學(xué)等領(lǐng)域的系統(tǒng)散熱都是亟待解決的問(wèn)題，新的高效散熱方式研究刻不容緩。盡管強(qiáng)制液冷散熱的可靠性存在問(wèn)題，但由于液體比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)高許多，在耗相同的電功的情況下，強(qiáng)制液冷比強(qiáng)制風(fēng)冷具有更高的散熱效率，因此，未來(lái)高效散熱方式的研究中離不開(kāi)強(qiáng)制液冷。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)液冷散熱系統(tǒng)，一般由微通道散熱冷板、脈動(dòng)泵、冷卻器以及連接它們的管道等部分構(gòu)成。脈動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體工質(zhì)注入微通道散熱冷板，進(jìn)行吸熱交換后將微通道散熱冷板的熱量帶回冷卻器進(jìn)行放熱交換。液體工質(zhì)冷卻后又通過(guò)脈動(dòng)泵注入微通道散熱冷板，完成一次散熱循環(huán)。這種散熱系統(tǒng)中重要部件為微通道散熱冷板，是完成傳熱傳質(zhì)的關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的微通道散熱冷板，是在很薄的硅片、金屬(鋁、銅等)薄板或其他合適的材料(稱(chēng)為熱沉)表面上加工流體流動(dòng)通道，蓋上熱沉蓋板密封構(gòu)成。傳統(tǒng)的微通道散熱冷板主要存在以下缺陷，散熱能力低，壁面溫差大，溫度分布不均，所需泵送功率大等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，提高散熱效率。
[0005]本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是，一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，包括微通道散熱冷板、脈動(dòng)泵、冷卻器以及連接它們的液體工質(zhì)注入管道和液體工質(zhì)回流管道，其特征在于，所述微通道散熱冷板為矩形薄板，由微通道熱沉和微通道熱沉蓋板組成，所述微通道熱沉沿周邊設(shè)置有連通的集液腔，所述集液腔包圍的部分被位于矩形薄板對(duì)稱(chēng)軸上的兩條相互垂直的分液腔分為四等份，四等份具有相同結(jié)構(gòu)，每一等份中沿所述矩形薄板對(duì)角線方向布滿(mǎn)微通道，所述微通道一端連接集液腔，一端連接分液腔，所述微通道為波壁微通道，所述分液腔端部通過(guò)兩條微通道與集液腔連接，所述微通道熱沉蓋板上設(shè)置有四個(gè)液體工質(zhì)出口，其位置分別與集液腔四個(gè)拐角處對(duì)應(yīng)，所述微通道熱沉蓋板上設(shè)置有一個(gè)液體工質(zhì)入口，其位置與兩條分液腔交叉處對(duì)應(yīng)，所述液體工質(zhì)出口與液體工質(zhì)回流管道連接，所述液體工質(zhì)入口與液體工質(zhì)注入管道連接。
[0006]本發(fā)明的散熱裝置，改進(jìn)了微通道散熱冷板的結(jié)構(gòu)，配合脈動(dòng)流的液體工質(zhì)進(jìn)行熱交換，大大提高了散熱效率。本發(fā)明的微通道散熱冷板，被位于矩形薄板對(duì)稱(chēng)軸上的兩條相互垂直的分液腔分為四個(gè)結(jié)構(gòu)和形狀完全相同的部分，每一部分中沿矩形薄板對(duì)角線方向布滿(mǎn)微通道，這些微通道一端連接集液腔，一端連接分液腔。分液腔端部并不直接與集液腔聯(lián)通，而是通過(guò)兩條微通道與集液腔連接，進(jìn)一步增加了液體工質(zhì)與微通道散熱冷板的接觸面積。本發(fā)明的這種微通道散熱冷板，液體工質(zhì)從矩形薄板中心，即兩條分液腔交叉處進(jìn)入微通道熱沉，進(jìn)行熱交換后從集液腔四個(gè)拐角處流出。這種液體工質(zhì)的流動(dòng)分配路徑，保證了充分的熱交換和微通道散熱冷板溫度的均勻性，可以大大提高散熱效率。本發(fā)明熱沉中的微通道為波壁微通道。波壁微通道是一種通道側(cè)壁成波浪形的微通道，液體工質(zhì)在波壁微通道中流動(dòng)，經(jīng)過(guò)波浪形的曲折路徑，破壞了流體的邊界層。與直壁微通道比較，液體工質(zhì)與固體壁面接觸面積大大增加，混流擾動(dòng)更加充分，熱交換效率更高。
[0007]優(yōu)選的，所述冷卻器為循環(huán)水冷卻器。
[0008]本方案采用水作為液體工質(zhì)，具有價(jià)格低廉、環(huán)保無(wú)污染的特點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步的，所述波壁微通道側(cè)壁為正弦曲線或余弦曲線平移構(gòu)成的曲面。
[0010]這種特殊形狀的微通道側(cè)壁結(jié)構(gòu)，液體工質(zhì)在波壁微通道中流動(dòng)經(jīng)過(guò)的路徑為正弦曲線或余弦曲線，與其他結(jié)構(gòu)的波壁微通道比較，除了接觸面積大，液體工質(zhì)混流擾動(dòng)更加充分外，壓力損失更小，流速更快、更均勻是這種正弦曲線或余弦曲線微通道的特點(diǎn)。
[0011]進(jìn)一步的,所述脈動(dòng)泵脈動(dòng)頻率ω滿(mǎn)足關(guān)系式:ω = v/f,其中，f為正弦曲線或余弦曲線頻率，V為液體工質(zhì)流速。
[0012]脈動(dòng)流與周期性波壁微通道結(jié)合，是提高散熱效率的重要方法，特別是脈動(dòng)泵脈動(dòng)頻率ω滿(mǎn)足關(guān)系式ω = v/f時(shí)，散熱效率提高非常顯著。
[0013]優(yōu)選的，所述矩形板薄板長(zhǎng)和寬相等。
[0014]這是一種正方形結(jié)構(gòu)的微通道散熱冷板，其形狀與大多數(shù)CPU芯片形狀匹配，非常適合這種形狀芯片的散熱裝置采用。由于正方形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，配合本發(fā)明的微通道分布和結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高微通道散熱冷板溫度分布均勻性，充分發(fā)揮本發(fā)明微通道散熱冷板的優(yōu)勢(shì)。
[0015]優(yōu)選的，所述分液腔中間部分最寬兩端逐漸收縮。
[0016]采用這種由中間向兩端逐漸收窄的分液腔結(jié)構(gòu)，可以提高各個(gè)微通道液體工質(zhì)流速的均勻性，有利于保證微通道散熱冷板溫度的均勻性提高散熱效率。
[0017]進(jìn)一步的，所述微通道對(duì)稱(chēng)分布在所述矩形薄板對(duì)角線兩邊，距離所述對(duì)角線越遠(yuǎn)，微通道寬度遞減。
[0018]這是一種仿生結(jié)構(gòu)的微通道，分液腔可以看成是樹(shù)干，微通道即為該樹(shù)干上的枝椏，從樹(shù)干下部(分液腔交叉處)往兩端，樹(shù)干逐漸變細(xì)，枝椏也越來(lái)越細(xì)。這種結(jié)構(gòu)能夠兼顧流速和壓力的平衡，合理分配液體工質(zhì)，有利于提高散熱均勻性和效率。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，微通道散熱冷板采用分形微通道結(jié)構(gòu)，液體工質(zhì)從微通道散熱冷板中心進(jìn)入，經(jīng)過(guò)各個(gè)微通道從四角流出，充分優(yōu)化了液體工質(zhì)流動(dòng)路徑，使得進(jìn)入熱沉的液體工質(zhì)，分布更加均勻，熱交換效率大大提高。波壁微通道進(jìn)一步增加了液體工質(zhì)與熱沉的接觸面積，破壞微通道中流體的邊界層，大大增加流體的相互滲混與擾動(dòng)，熱交換效率進(jìn)一步提高。本發(fā)明的散熱裝置，采用脈動(dòng)流和微通道相結(jié)合的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)技術(shù)，脈動(dòng)流場(chǎng)增強(qiáng)了流體的擾動(dòng)和相互滲混，與本發(fā)明的微通道散熱冷板結(jié)合可以顯著的提高散熱效率。進(jìn)一步采用仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)的微通道散熱冷板，能提高壁面溫度分布的均勻性。將其應(yīng)用于CPU的散熱，可以良好的對(duì)CPU進(jìn)行散熱，使其溫度更低，溫度分布更加均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部溫度過(guò)高，散熱不均的情況。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是實(shí)施例1微通道散熱冷板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是實(shí)施例1微通道熱沉的主視圖；
[0023]圖4是定常流和脈動(dòng)流場(chǎng)下波璧微通道熱沉蓋板與直璧微通道熱沉蓋板的溫度分布等值線圖。
[0024]圖中，11為微通道熱沉；12為微通道熱沉蓋板；111為微通道；1110為側(cè)壁；112為分液腔；113為積液腔；121為液體工質(zhì)入口 ；122液體工質(zhì)出口 ；1為微通道散熱冷板；2為脈動(dòng)泵；3為冷卻器；4為管道；5為CPU芯片；6為機(jī)箱；31為密封口 ；41為工質(zhì)注入管道；42為工質(zhì)回流管道；0Χ、0Υ為兩條垂直的對(duì)稱(chēng)軸；dl、d2…dn為微通道寬度；α為分液腔兩
腰夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖將實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]液冷循環(huán)散熱系統(tǒng)在熱量和質(zhì)量傳遞過(guò)程中，流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)整個(gè)傳遞過(guò)程有著重要的影響，破壞微通道中流體的邊界層，增加流體的相互滲混與擾動(dòng)可以降低熱阻、增強(qiáng)流體與固體壁面間的熱交換，顯著提高散熱能力。由于壁面特性，波壁微通道內(nèi)流體存在明顯的穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)，可以很好的實(shí)現(xiàn)滲混與擾動(dòng)，相對(duì)于壁面平直的矩形微通道來(lái)說(shuō)具有高得多的對(duì)流換熱能力。仿生學(xué)原理，如參照動(dòng)植物體內(nèi)養(yǎng)分傳輸系統(tǒng)的分形結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)微通道換熱器在很多領(lǐng)域被逐漸應(yīng)用。此外在脈動(dòng)流場(chǎng)下，一個(gè)脈動(dòng)周期內(nèi)，波壁微通道內(nèi)流體的流動(dòng)混合情況比定常流動(dòng)狀態(tài)下強(qiáng)烈很多，意味著脈動(dòng)流場(chǎng)具有更加優(yōu)越的質(zhì)量和熱量傳遞特性。已有研究結(jié)果表明，周期性流動(dòng)路徑與脈動(dòng)流場(chǎng)的結(jié)合是強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞過(guò)程的有效手段之一。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本例散熱裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由微通道散熱冷板1、脈動(dòng)泵2、循環(huán)水冷卻器3及連接它們的管道4四大部分構(gòu)成。從密封口 31將該散熱裝置抽成真空并充注一定體積的水或其他液體工質(zhì)后密封。脈動(dòng)泵2產(chǎn)生的脈動(dòng)流通過(guò)連接微通道散熱冷板I與脈動(dòng)泵2的注入管道41進(jìn)入微通道散熱冷板1，CPU5產(chǎn)生的熱量通過(guò)傳導(dǎo)的方式被微通道散熱冷板I吸收，然后被流經(jīng)微通道散熱冷板I的液體工質(zhì)通過(guò)連接微通道散熱冷板I與循環(huán)水冷卻器3的回流管道42帶入循環(huán)水冷卻器3中進(jìn)行冷凝，最后又流經(jīng)連接脈動(dòng)泵2和循環(huán)水冷卻器3的管道4回到脈動(dòng)泵中，形成一個(gè)封閉的液冷循環(huán)系統(tǒng)。CPU5與微通道散熱冷板通過(guò)導(dǎo)熱硅膠膠接，為了防止脫落，再通過(guò)螺栓固定在一起。管道4的內(nèi)徑為3~8mm，與脈動(dòng)泵2和循環(huán)水冷卻器3采用焊接工藝連接。液體工質(zhì)出口 122與液體工質(zhì)回流管道42的連接，以及液體工質(zhì)入口 121與液體工質(zhì)注入管道41的連接可以采用膠接或焊接。
[0029]為了提高密封及連接效果，本例散熱裝置在進(jìn)行裝配前，需將各部件放在丙酮溶液中進(jìn)行超聲清洗，去除其表面的油污等雜質(zhì)。脈動(dòng)泵(2)的型號(hào)可以采用VLK系列的VLK4506、VLK5504等，循環(huán)水冷卻器的型號(hào)為XSB系列的XSB260、XSB500等，脈動(dòng)泵2與循環(huán)水冷卻器3通過(guò)螺栓固定在機(jī)箱6上。
[0030]本例微通道散熱冷板I結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2和圖3，微通道散熱冷板I為正方形薄板，為了便于加工，采用兩個(gè)外形相同的正方形銅板，分別稱(chēng)為微通道熱沉11和微通道熱沉蓋板12，如圖2所示。由于需要在微通道熱沉11上加工深度約I~3mm的液腔112、集液腔113和微通道111，通常微通道熱沉11選用厚度大約4_的銅板，經(jīng)沖壓成型。由圖3可見(jiàn)，集液腔113成連通的正方形環(huán)，沿微通道熱沉11周邊布置，用于收集液體工質(zhì)，集液腔113寬度為2~5mm。集液腔113包圍的部分被位于正方形薄板對(duì)稱(chēng)軸上的兩條相互垂直的分液腔112分成四等份，如圖3所示，四等份具有相同結(jié)構(gòu)，每一等份中沿所述正方形薄板對(duì)角線方向布滿(mǎn)微通道111。微通道111 一端連接集液腔113，一端連接分液腔112。本例微通道111采用側(cè)壁1110由正弦曲線或余弦曲線平移構(gòu)成的波壁微通道，如圖3所示。正弦曲線方程為I = A*sin(2 π fx)(或余玄曲線方程y = A*cos(2 π fx)),其中,A是振幅,決定波壁微通道波峰到波谷的距離，f是頻率，決定波峰和波谷重復(fù)變化的周期。本例分液腔112并不直接與集液腔113連通，分液腔112的端部都通過(guò)兩條微通道111與集液腔113連接。本例微通道熱沉蓋板12上設(shè)置有四個(gè)液體工質(zhì)出口 122，參見(jiàn)圖2。他們的位置分別與集液腔113四個(gè)拐角處對(duì)應(yīng)，四個(gè)液體工質(zhì)出口 122與液體工質(zhì)回流管道42連接。微通道熱沉蓋板12上設(shè)置的一個(gè)液體工質(zhì)入口 121位置則與兩條分液腔112交叉處對(duì)應(yīng)，并與液體工質(zhì)注入管道41連接。本例微通道熱沉蓋板12采用約1_厚的銅板經(jīng)過(guò)沖壓加工成型。液體工質(zhì)從入口 121注入分液腔112，經(jīng)過(guò)波壁微通道111匯集到集液腔113，最后從出口122流出。
[0031]本例分液腔112中間部分最寬，取值3~8mm，兩端逐漸收縮，兩腰的夾角為O~
8。，如圖3中的夾角α。微通道111對(duì)稱(chēng)分布在矩形薄板對(duì)角線兩邊，距離對(duì)角線越遠(yuǎn)，微通道111寬度遞減，如圖2所示。根據(jù)仿生學(xué)原理，如大樹(shù)主軀干是分液腔112，每根枝椏就是每條微通道111，每條微通道111寬度沿著與其相連通的分液腔112大端至小端按一定的規(guī)律逐漸減小，即圖3中dl > c^..> dn。最大寬度dl為I~3mm,然后以0.1~0.5mm等差遞減或按0.8~0.9等比遞減直至dn。
[0032]本例微通道散熱冷板采用銅板構(gòu)成，具有成本低、熱阻小、延展性好、便于加工等特點(diǎn)。特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的微通道熱沉，可以采用適當(dāng)厚度的銅板通過(guò)沖壓工藝一次成型，加工非常方便。微通道熱沉蓋板和微通道熱沉可以采用膠接或焊接工藝進(jìn)行裝配，構(gòu)成本發(fā)明的微通道散熱冷板。[0033]仿真實(shí)驗(yàn)
[0034]試驗(yàn)條件:模型的材質(zhì)設(shè)置為銅，液體工質(zhì)為水，相應(yīng)邊界條件的設(shè)置如下:
[0035]入口:為體積流量進(jìn)口，采用脈動(dòng)流時(shí)，體積流量平均值為1000ml/min，采用定常流時(shí)，體積流量為定值1000ml/min。
[0036]出口:為壓力出口，基準(zhǔn)壓力為大氣壓力。
[0037]界面設(shè)置:為了進(jìn)行流固耦合計(jì)算，流動(dòng)域與固體域之間設(shè)置為耦合界面。
[0038]發(fā)熱設(shè)置:在模型的底面上均設(shè)置了熱流密度為80W/cm2的恒定熱源。
[0039]如圖4(a)所示，在脈動(dòng)流場(chǎng)下，直璧微通道熱沉蓋板的壁面峰值溫度為332K，最低溫度為311.9K。圖4(b)是定常流的條件下，波壁微通道熱沉蓋板的壁面峰值溫度為327.2K，最低溫度為311.9K。圖4(c)為在脈動(dòng)流場(chǎng)下，波壁微通道熱沉蓋板的壁面峰值溫度為321.8K，最低溫度為309.5K。由于脈動(dòng)流場(chǎng)可以增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)，從圖4中可以看出，直璧微通道采用脈動(dòng)流時(shí)分別比采用定常流和脈動(dòng)流場(chǎng)的波壁微通道熱沉蓋板的峰值溫度與最低溫度都高，所以其傳熱性能相對(duì)較弱，同時(shí)其溫度分布均勻性也相對(duì)較差。不管在何種條件下，它們的邊緣處有熱集中效應(yīng)，入水口處溫度明顯低于出水口，主流道中溫度低于其他支流道。上述仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常吻合。綜上所述，采用脈動(dòng)流場(chǎng)和波壁微通道的結(jié)合，可以明顯的提高散熱性能與溫度分布的均勻性。試驗(yàn)還證明，當(dāng)脈動(dòng)泵脈動(dòng)頻率ω滿(mǎn)足關(guān)系式:ω = v/f時(shí)，散熱效率最大。其中，f為正弦曲線或余弦曲線頻率，V為液體工質(zhì)流速。
【權(quán)利要求】
1.一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，包括微通道散熱冷板(I)、脈動(dòng)泵(2)、冷卻器(3)以及連接它們的液體工質(zhì)注入管道(41)和液體工質(zhì)回流管道(42)，其特征在于，所述微通道散熱冷板(I)為矩形薄板，由微通道熱沉(11)和微通道熱沉蓋板(12)組成，所述微通道熱沉(11)沿周邊設(shè)置有連通的集液腔(113)，所述集液腔(113)包圍的部分被位于矩形薄板對(duì)稱(chēng)軸上的兩條相互垂直的分液腔(112)分為四等份，四等份具有相同結(jié)構(gòu)，每一等份中沿所述矩形薄板對(duì)角線方向布滿(mǎn)微通道(111)，所述微通道(111) 一端連接集液腔(113)，一端連接分液腔(112)，所述微通道(111)為波壁微通道，所述分液腔(112)端部通過(guò)兩條微通道(111)與集液腔(113)連接，所述微通道熱沉蓋板(12)上設(shè)置有四個(gè)液體工質(zhì)出口(122)，其位置分別與集液腔(113)四個(gè)拐角處對(duì)應(yīng)，所述微通道熱沉蓋板(12)上設(shè)置有一個(gè)液體工質(zhì)入口(121)，其位置與兩條分液腔(112)交叉處對(duì)應(yīng)，所述液體工質(zhì)出口(122)與液體工質(zhì)回流管道(42)連接，所述液體工質(zhì)入口(121)與液體工質(zhì)注入管道(41)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述冷卻器(3)為循環(huán)水冷卻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述波壁微通道側(cè)壁為正弦曲線或余弦曲線平移構(gòu)成的曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述脈動(dòng)泵(2)脈動(dòng)頻率ω滿(mǎn)足關(guān)系式:ω = v/f，其中，f為正弦曲線或余弦曲線頻率，V為液體工質(zhì)流速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述矩形板薄板長(zhǎng)和寬相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述分液腔(112)中間部分最寬兩端逐漸收縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用脈動(dòng)流及波壁微通道的強(qiáng)化散熱裝置，其特征在于，所述微通道(111)對(duì)稱(chēng)分布在所述矩形薄板對(duì)角線兩邊，距離所述對(duì)角線越遠(yuǎn)，微通道(111)寬度遞減。
【文檔編號(hào)】H01L23/473GK103996665SQ201410253605
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】徐尚龍, 王偉杰, 蔡奇彧, 郭宗坤 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)