[发明专利]一种仿梅花形微通道热沉冷板及其散热装置

说明书

本发明公开了一种仿梅花形微通道热沉冷板及其散热装置，属于微通道换热技术领域，仿梅花形微通道热沉冷板包括上下盖合、密封连接的热沉盖板和微通道热沉，所述微通道热沉内设有四个相互对称的梅花花瓣形微通道，所述梅花花瓣形微通道从外至内设置若干条仿梅花形流道，四个梅花花瓣形微通道拼合后相应的仿梅花形流道连通且在外沿形成四个凸起和四个凹陷、在中心处形成中心汇流口，所述中心汇流口与四个凸起和四个凹陷之间均设有连通仿梅花形流道的灌流道，所述灌流道从外至内呈减缩状；其中一个凹陷处设有连通最近凹陷处的流道和相邻两个凸起处的流道的注液口，注液口对侧的凹陷处设有连通最近凹陷处的流道和相邻两个凸起处的流道的出液口。

技术领域

本发明属于微通道换热技术领域，具体涉及一种仿梅花形微通道热沉冷板及其散热装置。

背景技术

微通道散热器是为了满足电子工业发展的需要而设计的一类结构紧凑、轻巧、高效的散热器。微电子领域遵循摩尔定律飞速发展，伴随着电子芯片发展的高度集成化，其发热功率也在成倍增加，而不良散热将导致电子设备的可靠性下降，甚至会减少设备的使用寿命，散热已经成为电子芯片发展的主要瓶颈。

现阶段，计算机芯片的散热一直采用传统的强制风冷散热方式，强制风冷散热主要通过风扇叶片转动实现周围空气和散热肋片之间的强制对流换热，这种散热方式的明显缺点是通过空气进行导热散热，而空气的导热系数较低，空气和散热片之间对流换热带走的热量是有限的，有研究表明空气对流散热的极限热流密度不超过50W/cm2,对于高集成度计算机的CPU芯片而言，风冷散热方式远远不能满足其散热需求。于是液冷散热渐渐进入人们的视线，液冷散热的常用冷却液为水，水的比热容比空气大很多，使用液冷散热能够大大降低散热所需的能量，降低散热成本，达到绿色环保节能的目的。同时，液冷散热方式没有风冷散热式风扇运行过程中产生的震动和噪声，而且液冷散热方式所占的空间较小，结构紧密，不会给热源带去额外的热量负担。实际上不仅仅在电子芯片的散热领域，随着人们对系统小型化的追求，在航空航天、生物科学等领域的系统散热都是亟待解决的问题，研究新的高效散热方式是非常有必要的。

微通道散热器以其体积小、结构简单、散热性能优越而受到关注，因其紧凑的几何结构，芯片微通道散热器能够提供较大的换热面积和较高的对流换热系数，使散热器的散热性能大大提高。然而微结构下的换热和流动特性与非微观结构下的流动特性不同，目前，对于芯片微通道散热的研究主要集中在流动工质、通道槽结构以及通道材料三个方面。现有微通道散热器最大的问题是流体从注液口到出液口之间温度分布不均匀，严重影响散热性能，在专利申请号为201410253605.1，名称为一种采用脉动流及波壁微通道的强化散热装置》的专利中提出了一种波壁形通道槽结构的微通道换热器，提供了一种波壁形微通道结构，在波壁形微通道结构中，其外形是方形，注液口位于通道正中心，而出液口位于通道的四个角，减少了流体从注液口到出液口距离，结构看似复杂，但冷液从内至外流动，液体流动方向固定，流体之间的扰动相对较少，温度分布由内至外分布区别明显，越靠近边缘，流体温度越高，越不利于散热，故而采用了脉动流来增强流体的扰动和相互渗混，对温度分布有所改善，但基于通道内流体流向设计以及为了保证温度分布相对均匀，该结构的注液口以及出液口均只能设置在热沉冷板的正面(该结构注液口以及出液口设置在侧壁会延长流道路径，影响流体温度分布均匀度)，只能实现单热源散热，无法解决两个或多个热源相邻情况下的散热需求。

发明内容

本发明提供一种仿梅花形微通道热沉冷板及其散热装置，以解决现有微通道散热结构无法解决两个或多个热源相邻情况下的散热需求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：