[发明专利]一种配备合成射流激励器的微肋阵散热装置及方法

说明书

本发明公开了一种配备合成射流激励器的微肋阵散热装置及方法，该装置通过在微肋阵热沉顶部安装合成射流激励器并在微肋阵热沉顶部盖板上布置微孔，使得合成射流激励器在工作时，能够通过微孔周期性地吸入、喷出流体，形成合成射流。合成射流激励器产生的合成射流能够改善微肋阵内的流动环境，最终实现强化微肋阵热沉散热性能的效果。这种热沉结构的优点在于结构紧凑，强化散热效果好，对微肋阵热沉前后的压力降影响较小，并且可通过调节合成射流激励器的输入参数，实时调控热沉散热强度，为现代化高性能电子器件的散热问题以及温度控制提供一条新的路径。

技术领域

本发明属于高热流密度的散热领域，具体涉及一种配备合成射流激励器的微肋阵散热装置及方法。

背景技术

在电子产品小型化、高性能化的发展趋势下，电子产品的热流密度呈现出迅速增长的趋势，这对电子产品的热设计提出了极高的要求，一些传统的被动式散热技术，已经无法满足极高热流密度情形下的散热需要，而新一代配备现代高效驱动、扰动技术的主动式强化散热技术，由于其具有极好的散热性能，并且具备可控性强等显著优点，已成为电子散热技术领域的研究重点。但目前现有的散热装置一般结构比较复杂，散热效果也不尽如人意。

发明内容

为了解决现代高性能电子产品的高热流密度问题，弥补传统被动式散热技术的不足，本发明提供了一种配备合成射流激励器的微肋阵散热装置及方法。

一种配备合成射流激励器的微肋阵散热装置，包括热沉基板、微肋阵结构、顶部盖板、合成射流激励器；所述的热沉基板与电子器件的发热部分直接或者间接相连；所述的微肋阵结构位于热沉基板上方；所述的顶部盖板位于微肋阵结构上方，顶部盖板与热沉基板之间通有流体；所述的合成射流激励器为底部敞口结构，位于顶部盖板上方与顶部盖板装配形成合成射流腔体，所述的顶部盖板上开设有微孔阵列。

上述技术方案中，所述的微肋阵结构的排列方式可以采用顺排、叉排、组合排列或无序排列，微肋阵结构中各肋片的横截面形状可以为矩形、圆形、三角形、或菱形等，横截面尺寸随肋片高度发生变化。

所述的微孔阵列的排列方式通常与微肋阵结构一致，各微孔的横截面形状为矩形、圆形、三角形、或菱形等，微孔的大小随孔深发生变化，形成锥形孔。

所述的合成射流腔体可以为长方体、圆柱体、或其他任意形状。

所述的合成射流激励器的驱动方式可以是火花、压电、等离子体驱动等。

应用上述的装置进行散热的方法，如下：将热沉基板与电子器件的发热部分直接或间接相连，在顶部盖板与热沉基板之间通入流体，热沉基板通过热传导接收来自电子器件发热部分的热量，并传递至微肋阵结构；微肋阵结构通过对流换热效应将热量传递给上游来流，启动合成射流激励器进入主动模式；在主动模式下，无需改变来流条件，通过调节合成射流激励器的输入参数，可实时对微肋阵热沉的散热性能进行调控，具体为调节合成射流激励器的输入参数使得合成射流腔体内的压力呈现周期性升降，这种压力变化使得合成射流激励器周期性地通过顶部盖板上的微孔阵列吸入、喷出流体，形成合成射流；合成射流与来自上游的流体之间产生相互作用，改善流动结构并提高微肋阵结构表面与热沉基板上表面的对流换热效果，从而实现散热性能的强化。

本发明的有益效果在于：第一，采用合成射流激励器作为扰动装置，结构紧凑，扰流效果好；第二，无需改变来流条件，仅需通过调节合成射流激励器的工作参数即可实时对热沉结构的散热性能进行调节，凸显了配备合成射流激励器的热沉结构可控性强的特点；第三，采用微肋阵结构作为基础热沉结构，散热效果好，易于加工。

附图说明

图1是配备合成射流激励器的微肋阵散热装置的结构示意图；

图2是合成射流激励器结构三视图；

图3是微肋阵热沉结构示意图；

图4是微肋阵热沉顶部盖板结构示意图；