[发明专利]一种冷媒相变冷板

权利要求书

1.一种冷媒相变冷板，为设置于其上的发热元件(7)进行散热，其特征在于，包括：

冷板基板(1)，所述冷板基板(1)上布置有入口混合腔(2)、出口混合腔(3)，及用于连通所述入口混合腔(2)和出口混合腔(3)的流道(10)；

设置于所述冷板基板(1)上，对所述流道(10)进行封闭的盖板(6)，所述发热元件(7)设置在所述盖板(6)和/或所述冷板基板(1)上；

所述流道(10)包括彼此连通的正向流道(A)和逆向流道(B)，所述正向流道(A)与逆向流道(B)之间通过弯道(13)连通，冷媒从所述入口混合腔(2)进入，经过一级以上的正向流道(A)及一级以上的逆向流道(B)后，从所述出口混合腔(3)流出；

所述正向流道(A)包括彼此连通的第一突缩流道(11)和第一扩张流道(12)，所述逆向流道(B)包括彼此连通的第二突缩流道(14)和第二扩张流道(15)；冷媒自所述入口混合腔(2)进入，依次经过所述第一突缩流道(11)、第一扩张流道(12)，再通过所述弯道(13)依次流经所述第二突缩流道(14)、第二扩张流道(15)，使所述冷媒在所述流道(10)内每隔一段距离发生一次水力空化过程；

当冷媒进入所述弯道(13)，由弯道(13)的曲率结构产生的绕流涡诱发空化效应，同时处于气液两相状态的冷媒经过所述第二突缩流道(14)，经过静压下降、空化气泡、气泡破裂与扰动、沸腾强化后再经过第二扩张流道(15)后，所述冷媒的静压沿主流方向急剧下降，沸腾时产生的气泡逆流而上的阻力变大，同时冷媒沸腾时产生的大气泡在空化气泡破裂的影响下不易集聚，从而使得冷媒经过所述逆向流道(B)时的流型优化，沸腾换热强化。

2.根据权利要求1所述的冷媒相变冷板，其特征在于：当冷媒从所述入口混合腔(2)进入所述第一突缩流道(11)后横截面迅速变小，所述冷媒的流速急速上升，当冷媒的静压小于当前温度下的蒸汽压时产生空化气泡；当冷媒进入所述第一扩张流道(12)后压力得以恢复，空化气泡破裂所形成的高速微射流强化所述第一扩张流道(12)内的沸腾换热并抑制沸腾时小气泡的聚合。

3.根据权利要求1或2所述的冷媒相变冷板，其特征在于：所述正向流道(A)包括扩张级数为两级以上依次连通的第一扩张流道(12)，沿从所述第一突缩流道(11)至所述弯道(13)的方向，所述第一扩张流道(12)的宽度尺寸(L)逐渐增大；所述逆向流道(B)包括扩张级数为两级以上依次连通的第二扩张流道(15)，沿从所述第二突缩流道(14)至下一个弯道(13)的方向，所述第二扩张流道(15)的宽度尺寸(L)逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的冷媒相变冷板，其特征在于：所述正向流道(A)中第一扩张流道(12)的扩张级数与所述逆向流道(B)中第二扩张流道(15)的扩张级数相同。

5.根据权利要求1、2或4所述的冷媒相变冷板，其特征在于：所述冷媒在微过冷状态或饱和状态下进入所述冷媒相变冷板(100)，并通过过冷沸腾或饱和沸腾的形式带走所述发热元件(7)的热量。

6.根据权利要求5所述的冷媒相变冷板，其特征在于：所述冷板基板(1)上开设有入口(4)，所述入口(4)连通所述入口混合腔(2)；所述冷板基板(1)上还开设有出口(5)，所述出口(5)连通所述出口混合腔(3)；所述出口混合腔(3)的腔体横截面尺寸大于所述入口混合腔(2)的腔体横截面尺寸，所述出口(5)的截面尺寸大于所述入口(4)的截面尺寸。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的冷媒相变冷板，其特征在于：所述入口混合腔(2)、出口混合腔(3)内均布置有压力和温度传感器，以监控所述冷媒的瞬时温度、压力和压差波动数据，根据该数据能调节所述冷媒流入的流量和温度。