[实用新型]一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉

说明书

本实用新型公开了一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉，属于换热器技术领域，其结构包括主入流及出流结构、叶脉形分流层、溢流通道层和顶部盖板，主入流及出流结构内设置有主入流通道和主出流通道；叶脉形分流层及溢流通道层位于主入流通道和主出流通道之间，叶脉形分流层位于溢流通道层的上方；溢流通道层包括多个梯形槽，叶脉形分流层包括一级分流子通道和一级出流子通道，一级分流子通道的两侧设置有多个次一级分流子通道，一级出流子通道的两侧设置有多个次一级出流子通道。本实用新型通过特殊的分流结构及溢流通道结构设计，使热沉内部流动分配过程均匀化，进而提高热沉整体换热效率及换热均匀性。

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体地说是一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉，尤其适用于高释热电子芯片、大功率激光二极管、聚光型太阳能电池等小型化高释热设备的冷却。

背景技术

换热，是指两种物质之间所进行的热量传递，是一种属于传热过程的单元操作。在日常的生活、生产中，所用到的大部分设备运行时会产生热量，需要及时进行换热冷却以保证其正常运行。

许多小型化、高发热设备，如高性能电子芯片、大功率激光二极管、聚光型太阳能电池等，在运行时会产生很强的释热（甚至超出100W/cm²），对其进行有效的冷却，成为这些设备可靠运行的重要前提，相关技术也一直是研究热点。

对于上述类型设备的冷却，目前大多采用风冷式换热器，但是风冷式换热器在使用时存在较大的损耗，换热效率偏低，液冷式换热器相比于传统的风冷式换热器有更强的换热能力，更适用于高释热设备的冷却，是未来高发热电子设备冷却技术的主要发展方向。

分流式微通道热沉由G.M. Harpole和 J.E. Eninger于1991年提出( G.M.Harpole, J.E. Eninger, Micro-channel heat exchanger optimization, in: Proc.7th IEEE Semi-Therm. Symp. (1991) 59–63)。相较于传统的微通道热沉，分流式微通道热沉在微通道热沉基础上，增加了分流结构，具有更好的散热均匀性和综合性能。在分流式微通道热沉设计基础上，近年来又发展出一些新的设计型式，如Brighenti和Kamaruzaman等学者提出的自相似微通道热沉结构( F. Brighenti, N. Kamaruzaman, J.J.Brandner, Investigation of self-similar heat sinks for liquid cooledelectronics, Appl. Therm. Eng. 59 (1–2) (2013) 725–732)。无论是传统的微通道热沉，还是各种型式的分流式微通道热沉，均存在内部流量分配不均以及由此带来的换热不均问题，大大限制了微通道热沉的应用和推广。分流式微通道热沉内部流量分配过程及其整体散热性能、散热均匀性等均需要进一步的改进，相关的诸多研究工作亟待开展。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉，该热沉具有换热效果优良、流量分配均匀、结构紧凑等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉，包括主入流及出流结构、叶脉形分流层、溢流通道层和顶部盖板，

所述主入流及出流结构包括凹槽状的壳体，壳体的一侧设置有冷却工质入口，壳体的另一侧设置有冷却工质出口，冷却工质入口和冷却工质出口呈对角布置；壳体的内部设置有主入流通道和主出流通道，所述主入流通道与所述冷却工质入口连通，所述主出流通道与所述冷却工质出口连通；