一種微通道冷卻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷卻器，尤其涉及一種用于發(fā)熱元器件，特別是太陽(yáng)能電池芯片散熱的微通道冷卻器，屬于功率器件散熱技術(shù)和高效熱交換技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子器件的高密度和微型化已成為必然趨勢(shì)，這使得電子器件單位體積的發(fā)熱量不斷增大，傳統(tǒng)的冷卻器如小型風(fēng)扇、熱管等已不能滿(mǎn)足微電子器件對(duì)散熱的要求，在此情況下，如不采取有效的冷卻措施，熱量在微電子器件中的積聚會(huì)導(dǎo)致溫度急劇上升且分布不均，嚴(yán)重影響元器件的工作狀態(tài)和穩(wěn)定性，過(guò)高的溫度還會(huì)造成元器件的失效甚至燒毀。以太陽(yáng)能電池為例，工作溫度的升高會(huì)引起電流的少許增加，從而導(dǎo)致電池電壓的急劇降低及光電轉(zhuǎn)換效率的下降，有研宄表明，工作溫度每降低l°c，光伏硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率可提高0.5%左右。因此，如何有效解決微電子器件的散熱問(wèn)題已成為阻礙該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。
[0003]目前，可用于微電子器件散熱的微冷卻器有微熱管、微熱電制冷器、微冷凍機(jī)及微通道冷卻器等，其中，微通道冷卻器以其比表面積高、單位體積內(nèi)的換熱面積大、傳熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并已被證明是最具潛力的首選散熱設(shè)備?，F(xiàn)有的微通道冷卻器流體一般都是采用一邊導(dǎo)入另一邊導(dǎo)出的方式循環(huán)工作，普遍存在溫度分布沿冷卻工質(zhì)流動(dòng)方向逐漸上升的規(guī)律，與待冷卻器件中心區(qū)域熱量集中的分布規(guī)律并不對(duì)應(yīng)。為解決這一矛盾，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103594430A公開(kāi)了一種用于功率電子器件散熱的微通道散熱器，包括:散熱器外壁、內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)、散熱工質(zhì)、工質(zhì)入口、工質(zhì)出口和上層蓋板，其中:所述散熱器外壁與所述內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有便于所述散熱工質(zhì)的流出的引流道；所述工質(zhì)出口設(shè)置于所述引流道的一角；所述工質(zhì)入口設(shè)置于散熱器散熱面上且偏離散熱面中心、遠(yuǎn)離所述工質(zhì)出口的一側(cè)。上述技術(shù)通過(guò)將溫度最低的新鮮冷卻工質(zhì)從熱流密度最高的散熱面中心區(qū)域?qū)肷崞?，雖然可使器件的溫度分布均勻并提高了散熱效率，但仍存在的不足在于:(I)需要在散熱器外壁與內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)之間設(shè)置引流道，導(dǎo)致散熱器的生產(chǎn)工序繁雜；(2)只有一個(gè)工質(zhì)出口且設(shè)置在引流道的一角，使得散熱工質(zhì)容易在散熱器內(nèi)部積聚，不利于散熱工質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和散熱效率的進(jìn)一步提高；(3)工質(zhì)入口和工質(zhì)出口都沒(méi)有設(shè)置導(dǎo)流裝置，不利于散熱工質(zhì)的流入和流出，且散熱工質(zhì)的流入速度大還會(huì)導(dǎo)致壓降增大，提高了冷卻循環(huán)動(dòng)力供給的功率。鑒于此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，以在不增加能耗的前提下更有效地提高冷卻器的散熱效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員尚未解決的技術(shù)難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型解決的是現(xiàn)有技術(shù)中的微通道冷卻器因生產(chǎn)工序繁雜、散熱工質(zhì)容易積聚而導(dǎo)致能耗大、散熱效率較低的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種生產(chǎn)加工簡(jiǎn)便、冷卻液循環(huán)流動(dòng)性好、能耗小且散熱效率高的微通道冷卻器。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為:
[0006]一種微通道冷卻器，包括第一蓋板、第二蓋板和至少一個(gè)換熱板，所述至少一個(gè)換熱板夾設(shè)在所述第一蓋板和所述第二蓋板之間，在所述換熱板的上或下表面上設(shè)置有微通道，所述微通道由若干凸起交錯(cuò)排列而成；
[0007]所述換熱板的中心開(kāi)設(shè)有冷卻液進(jìn)口，在所述換熱板的邊緣設(shè)置至少兩個(gè)冷卻液出口，沿所述冷卻液進(jìn)口和/或所述冷卻液出口的圓周方向均布有若干分流柱，相鄰兩個(gè)所述分流柱之間形成分流通道。
[0008]進(jìn)一步地，所述分流柱的長(zhǎng)度方向與所述冷卻液進(jìn)口或所述冷卻液出口的徑向方向相同或相反。
[0009]優(yōu)選地，所述分流柱在所述換熱板上的投影為矩形、梭形、橢圓形或長(zhǎng)條狀的六邊形。
[0010]優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)所述分流柱之間的夾角為α，且0° < α <30°。
[0011]優(yōu)選地，所述分流柱的長(zhǎng)度為l-5mm，所述分流柱的寬度為0.l_3mm。
[0012]優(yōu)選地，所述分流柱和所述凸起均通過(guò)蝕刻的方式加工而成，蝕刻的深度為所述換熱板厚度的75%以上。
[0013]優(yōu)選地，所述凸起為圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體或菱柱。
[0014]優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)所述凸起之間的距離為0.5-5mm。
[0015]優(yōu)選地，所述換熱板分別與所述第一蓋板和所述第二蓋板之間通過(guò)原子擴(kuò)散技術(shù)彡口口 ο
[0016]進(jìn)一步地，在所述第一蓋板的中心設(shè)置進(jìn)口接頭，且所述進(jìn)口接頭與所述冷卻液進(jìn)口相連通；在所述第一蓋板的邊緣設(shè)置至少兩個(gè)出口接頭，且所述出口接頭與對(duì)應(yīng)的所述冷卻液出口相連通。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)中的微通道冷卻器相比，本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器具有如下優(yōu)占.V.
[0018](I)本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器，通過(guò)在沿所述冷卻液進(jìn)口和/或所述冷卻液出口的圓周方向上均布有若干分流柱，相鄰兩個(gè)所述分流柱之間形成分流通道，使得冷卻液能夠從設(shè)置在冷卻液進(jìn)口的分流通道有序地進(jìn)入微通道結(jié)構(gòu)中進(jìn)行熱交換，也可使經(jīng)熱交換后的冷卻液自設(shè)置在冷卻液出口的分流通道有序流出冷卻器，從而有效避免了冷卻液在冷卻器內(nèi)的積聚，進(jìn)一步促進(jìn)了冷卻液的循環(huán)流動(dòng)，從而有利于提高冷卻器的散熱效率。
[0019](2)本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器，通過(guò)在其換熱板的中心開(kāi)設(shè)冷卻液進(jìn)口，在所述換熱板的邊緣設(shè)置至少兩個(gè)冷卻液出口，從而使得冷卻液從熱流密度最高的中心區(qū)域進(jìn)入冷卻器，與微通道接觸換熱后再?gòu)睦鋮s器邊緣的多個(gè)冷卻液出口流出，這樣不僅能夠產(chǎn)生射流以沖擊微通道強(qiáng)化換熱，還可加快冷卻液在冷卻器內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)效率，有利于提高本實(shí)用新型冷卻器的散熱效率。
[0020]此外，本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器無(wú)需額外設(shè)置引流道，簡(jiǎn)化了冷卻器的生產(chǎn)加工工序，有利于降低能耗、節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器中換熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型所述的微通道冷卻器中分流柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中，附圖標(biāo)記如下所示:
[0025]1-第一蓋板；2_第二蓋板；3_換熱板；4_微通道；5_冷卻液進(jìn)口 ；6_冷卻液出口 ；7-分流柱；8_進(jìn)口接頭；9_出口接頭；10_匯流接管；11_匯流接頭；α -相鄰兩個(gè)分流柱之間的夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)