[实用新型]微尺寸超临界CO2制冷散热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及了一种微尺寸散热器，具体的说，涉及了一种微尺寸超临界CO2制冷散热器。

背景技术

近年来微电子设备的发展趋势呈现高集成度、大功率、微型化的特点。同时由于采用高集成度、大功率的设计，微电子设备在工作时也产生大量的热无法及时散去，以致微电子设备容易温度过高，由此引起微电子器件高温状态下输出功率降低甚至热失效的比率越来越高，而这对于实际应用来说是极为不利的。

现有技术中普遍采用制冷剂为水，通道为矩形槽、放射型矩形槽或并列型矩形槽的散热器。采用这种设计的散热器，其制冷剂水或其他常规制冷剂的散热效果会随着散热过程的进行呈现弱化趋势；而采用直槽散热通道，在其中呈湍流状态的流体对流换热效果较差，制冷剂常常一侧温度较高一侧较低，制冷剂没有充分发挥热传导的功能，影响热交换效率。这种设计的散热器，不仅散热效果不尽如人意，同时由于采用水或其他液体作为制冷剂，还要需加强措施避免制冷剂泄漏引起微电子原件导电短路等危险情况发生，从而增加成本与危险系数。

因此，如何快速、可靠、低成本地为微电子设备散去所产生热量已经成了亟待解决的技术问题，为此人们一直在寻找一种理想的技术方案。

发明内容

    本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种微尺寸超临界CO2制冷散热器，其能够相对于现有技术，提高对流换热效率。

   另外，本实用新型另一目的在于，提供一种微尺寸超临界CO2制冷散热器，其散热效率不随散热过程弱化。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种微尺寸超临界CO2制冷散热器，它包括具有超临界CO2制冷剂进口和超临界CO2制冷剂出口的散热基座，所述散热基座内设置有不少于一条弯曲的微尺寸冷却通道，每条所述微尺寸冷却通道的两端分别连通所述超临界CO2制冷剂进口和所述超临界CO2制冷剂出口。

基于上述，所述微尺寸冷却通道是呈周期性弯曲的微尺寸冷却通道。

基于上述，所述微尺寸冷却通道是S形微尺寸冷却通道。

基于上述，所述散热基座包括基底和与所述基底密封连接的基底盖板，所述微尺寸冷却通道是刻设在所述基底上的通道或者是刻设在所述基底和所述基底盖板上的复合通道。

基于上述，所述散热基座内设置有一条连通所述超临界CO2制冷剂进口的涌入通道和一条连通所述超临界CO2制冷剂出口的汇集通道，所述散热基座内设置有多条所述微尺寸冷却通道，多条所述微尺寸冷却通道的两端分别连通所述涌入通道和所述汇集通道。

基于上述，所述散热基座包括基底和与所述基底密封连接的基底盖板，所述微尺寸冷却通道、所述涌入通道和所述汇集通道分别是刻设在所述基底上的通道或者是刻设在所述基底和所述基底盖板上的复合通道。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型将以往的直槽微尺寸冷却通道改进为周期性S形微尺寸冷却通道以便使用超临界CO2作为制冷剂并使之充分发挥其换热特性，利用其在超临界范围内的物性突变，对比传统应用于微型电子领域的散热器用制冷剂，明显增强了比热与换热系数，解决了现有微尺寸散热器散热效果不佳的技术问题。其具有设计科学、实用性强、安全环保、散热速率快和散热效果可靠的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是S形微尺寸冷却通道与直槽微尺寸冷却通道局部壁面温度与局部流体温度对比图。

图3是S形微尺寸冷却通道与直槽微尺寸冷却通道局部换热系数h_x数值结果对比图。

附图标记的说明：1 、基底，2 、微尺寸冷却通道，3、 基底盖板，

11、超临界CO2制冷剂涌入通道，12、超临界CO2制冷剂汇集通道，21、超临界CO2制冷剂进口，22、超临界CO2制冷剂出口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种微尺寸超临界CO2制冷散热器，它包括具有超临界CO2制冷剂进口21和超临界CO2制冷剂出口22的散热基座，所述散热基座包括基底1和与所述基底1密封连接的基底盖板3；所述基底1和所述基底盖板3上复合刻设有多条微尺寸冷却通道2、一条连通所述超临界CO2制冷剂进口21的涌入通道11和一条连通所述超临界CO2制冷剂出口22的汇集通道12，所述微尺寸冷却通道2是呈周期性弯曲的S形微尺寸冷却通道，所述微尺寸冷却通道2的两端分别连通所述涌入通道11和所述汇集通道12。