[发明专利]一种混沌对流增强散热的电子模块液冷冷板

说明书

本发明涉及电子热管理技术领域，旨在解决现有技术中冷板翅片通常采用平直型肋片结构，冷板中流体速度较低，流态一般呈层流状态，与壁面接触的边界层流体温度较高而中心流体并未充分换热便从出口流出，换热效率较低、液冷资源利用不充分的问题，提供一种混沌对流增强散热的电子模块液冷冷板，包括冷板本体，所述冷板本体上开设有液冷腔体，所述液冷腔体内设置有多组混沌翅片，各组所述混沌翅片依次连通，相邻两组所述混沌翅片之间设置有扰流结构，所述液冷腔体上方覆盖有液冷盖板，所述混沌翅片具有混沌对流结构；本发明的电子模块液冷冷板散热能力强、可靠性高，满足高效散热、高可靠、轻量化的需求。

技术领域

本发明涉及电子热管理技术领域，具体而言，涉及一种混沌对流增强散热的电子模块液冷冷板。

背景技术

随着集成电路的发展，电子模块的散热设计技术已经逐渐由传统的自然散热过渡到强迫液冷散热，由于功率密度的进一步提升，散热设计已经成为制约发展的掣肘。对于大功率高密度的电子模块，采用常规的传导式液冷散热方式，电子模块盒体与热沉冷板之间受接触热阻及传导热阻的影响，存在较大的温度梯度，该方式的劣势已逐渐凸显。

因此，将冷媒穿透至模块盒体，减小冷媒与热源之间的热阻已成为电子模块液冷散热的新趋势。但受液冷资源及流阻限制，冷板中流体速度较低，流态一般呈层流状态，与壁面接触的边界层流体温度较高而中心流体并未充分换热便从出口流出，换热效率较低、液冷资源利用不充分；受冷板尺寸限制，流道尺度小，容易产生堵塞，进而造成冷板散热功能失效；冷板翅片通常采用平直型肋片结构，该方式无法同时满足高效散热、轻量化、焊接高可靠。

发明内容

本发明旨在提供一种混沌对流增强散热的电子模块液冷冷板，可靠性高、散热能力强，满足高效散热、高可靠、轻量化的需求，解决了现有技术中冷板翅片通常采用平直型肋片结构，冷板中流体速度较低，流态一般呈层流状态，与壁面接触的边界层流体温度较高而中心流体并未充分换热便从出口流出，换热效率较低、液冷资源利用不充分的问题。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

本发明提供一种混沌对流增强散热的电子模块液冷冷板，包括冷板本体，所述冷板本体上开设有液冷腔体，所述液冷腔体内设置有多组混沌翅片，各组所述混沌翅片依次连通，相邻两组所述混沌翅片之间设置有扰流结构，所述液冷腔体上方覆盖有液冷盖板，所述混沌翅片具有混沌对流结构。

作为优选的技术方案：

所述混沌翅片包括多个翅片单元，各个所述翅片单元依次串联。

作为优选的技术方案：

所述翅片单元为薄壁型材结构。

作为优选的技术方案：

所述翅片单元包括翅片肋板，所述翅片肋板包括两个相对设置的侧向肋板，所述侧向肋板的上侧为曲线，下侧为直线，两个所述侧向肋板的上侧通过平面板相连，两个所述侧向肋板的下侧分别连接有连板，所述连板外翻与所述侧向肋板相垂直，所述连板用于与所述冷板本体相连。

作为优选的技术方案：

所述翅片肋板上侧的曲线为规则曲线。

作为优选的技术方案：

所述侧向肋板表面各点处法向量方向不同。

作为优选的技术方案：

所述翅片肋板上侧的曲线包括至少两个周期和幅值相同的正弦曲线。

作为优选的技术方案：

所述翅片肋板上侧的曲线按照如下步骤设计：

步骤S1：确定各翅片单元长度l，高度h以及翅片肋板厚度s；