[发明专利]一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器

权利要求书

1.一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：包括下层散热板(2)及与之连接的上层盖板(1)，上层盖板(1)的上表面与发热热源相接，上层盖板(1)的下表面与下层散热板(2)的上表面相连，下层散热板(2)上设有均为贯穿孔的冷却液入口(3)和冷却液出口(9)，冷却液入口(3)和主流道(4)入口连接，主流道(4)出口和“工”字型支流道(5)入口连接，“工”字型支流道(5)出口和由第一拓扑异构微通道(6)、第二拓扑异构微通道(7)形成的散热子单元入口连接，散热子单元入口出口和回流流道(8)入口连接，回流流道(8)出口和冷却液出口(9)连接，主流道(4)、“工”字型支流道(5)、第一拓扑异构微通道(6)、第二拓扑异构微通道(7)、回流流道(8)均位于下层散热板(2)的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的下层散热板(2)上表面上阵列着十六个拓扑异构微通道共四个散热子单元，其中十二个是第二拓扑异构微通道(7)，四个是第一拓扑异构微通道(6)，三个第二拓扑异构微通道(7)和一个第一拓扑异构微通道(6)构成一个散热子单元；四个散热子单元与上层盖板(1)上表面的热源安装位置相对应，下层散热板(2)上的冷却液在拓扑异构微通道里进行对流换热，将来自上层盖板(1)上表面的热量带走；四个散热子单元关于下层散热板(2)的轴线对称。

3.根据权利要求2所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的下层散热板(2)为对称结构，下层散热板(2)上设有两个冷却液入口(3)和两个冷却液出口(9)，两个冷却液入口(3)设置在下层散热板(2)纵向轴线上，且关于下层散热板(2)横向轴线对称；两个冷却液出口(9)设置在下层散热板(2)横向轴线上，且关于下层散热板(2)纵向轴线对称；在下层散热板(2)的中心处设置的导流结构(10)将来自纵向轴线上回流流道(8)的冷却液均匀导流至横向轴线上的回流流道(8)，避免回流冷却液在此处局部速度为零。

4.根据权利要求2所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的第二拓扑异构微通道(7)整体呈现叶片状，是轴对称结构，在轴线上分布着一个形状大的对称状的主翅片，在轴线两侧对称分布着多个微小翅片(11)；第一拓扑异构微通道(6)整体呈现叶片状，结构不对称，在其中心线上分布着一个不规则形状的主翅片，在其中心线两侧非对称分布着多个微小翅片(11)；两种拓扑异构微通道的外形是以阵面热源分布、流道压降、流道体积作为约束条件，使用拓扑优化技术设计而成，在优化设计时，第二拓扑异构微通道(7)设置对称热源，第一拓扑异构微通道(6)设置非对称热源，用于在实际工况中流量的适配。

5.根据权利要求2所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的下层散热板(2)上位于两侧的回流流道(8)采用变截面宽度布置，回流流道(8)具有三级拓宽结构。

6.根据权利要求1所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的上层盖板(1)和下层散热板(2)均为紫铜材料，下层散热板(2)和上层盖板(1)间的连接工艺采用扩散焊焊接，冷却液为去离子水。

7.根据权利要求1所述的一种面向大阵面冷却的拓扑异构微通道散热器，其特征在于：所述的下层散热板(2)和上层盖板(1)的长为85mm，宽为85mm，散热器整体厚度为1.6mm。