CN108712848A - 一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器 - Google Patents

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刘巍
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Abstract

本发明公开了一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，包括肋板上端板、纵向肋片、横向肋槽、冲孔肋壁支撑片、隔胫和射流控制腔；所述肋板上端板位于射流控制腔顶部并与其形成射流空间，所述纵向肋片有多个相互平行的设置在肋板上端板的下表面，所述横向肋槽有多个，分别垂直开设在纵向肋片上，所述隔胫呈阵列设置在射流控制腔内，所述冲孔肋壁支撑片位于隔胫和横向肋槽之间。本发明解决了现今高集成高热流密度技术背景下的高难度散热问题，也解决了由这些散热问题而带来的加工难流阻大的难题，利用两内嵌式肋壁侧面冲孔改型设计，加强了流场扰动，强化传热，降低制造难度，减少加工成本，解决了超高热流密度技术形式下流阻限制的散热瓶颈问题。

Description

一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器
技术领域
本发明涉及一种大热耗、高热流密度的发热器件的散热器，尤其涉及的是一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器。
背景技术
目前以雷达为典型代表的大型军用电子集成装备已呈现出了***极大化，模块极小化的两极化趋势，装备内各类电子元器件的功能越来越强大，同时这些电子元器件在组件或基板内的集成密度也越来越高。未来雷达的消耗功率将会不断剧增，***热耗达到兆瓦量级，其中核心功能组件(如T/R组件)的热耗水平也将攀升至千瓦量级，功率集成芯片的极限热流密度将会超过数千瓦每平方厘米，因此该背景下发展高效热控技术迫在眉睫，同时关注该技术的低机加代偿和轻量化准度，势将成为高功率集成功能模块和超大规模军用装备***发展的重点支撑。
以往常规散热器主要是在散热器腔体内直接铣制成型肋片，或把经铣制成型的肋片内嵌焊接至散热器空腔，再用散热器盖板封至肋片顶端，此类设计方式一般会造成下列问题：1.随着功率器件热流密度的增加，散热器势必被迫追求更大的散热面积，其中肋片加长，厚度变薄，间距减小，如此带来了很大的加工难度，很高的制作成本；2.由于设计肋片间距大幅缩小，从而造成了液冷介质在流经肋片时，容易集聚生成边界层阻隔，流动压损系数迅速递增，形成大流阻、高压头现象，十分不利于后续液冷***集成设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决散热肋片无法有效散热的问题，提供了一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括肋板上端板、纵向肋片、横向肋槽、冲孔肋壁支撑片、隔胫和射流控制腔；所述肋板上端板位于射流控制腔顶部并与其形成射流空间，所述纵向肋片有多个相互平行的设置在肋板上端板的下表面，所述横向肋槽有多个，分别垂直开设在纵向肋片上，所述隔胫呈阵列设置在射流控制腔内，所述冲孔肋壁支撑片位于隔胫和横向肋槽之间。
所述射流控制腔的相对两个侧壁上分别设置有进出端液冷接口，两个进出端液冷接口之间具有一定的水平距离D。实现液冷介质的有效作用。
作为本发明的优选方式之一，所述横向肋槽的横截面为三角形，所述横向肋槽垂直开设在纵向肋片上。
所述纵向肋片和肋槽上端板一体成型。能够有效的实现热量的传递。
所述冲孔肋壁支撑片包括两片支撑板，两片支撑板连接在一起构成三角形结构，所述支撑板的长度与射流控制腔的宽度相同。能够有效的实现对液冷介质的引流。
两片支撑板上分别开设多个射流孔，两片支撑板上的射流孔具有高度差H。具有一定的高度差，能够使得液冷介质的流场扰动加强。
所述隔胫为三角形，冲孔肋壁支撑片卡持在隔胫和横向肋槽之间。
所述纵向肋片的高度小于射流控制腔的高度，所述纵向肋片的高度与射流控制腔的高度具有高度差h。
所述肋板上端板的上表面连接有热源，所述肋板上端板的下表面与射流控制腔焊接固定。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明着重解决了现今高集成高热流密度技术背景下的高难度散热问题，也同时解决了由这些散热问题而带来的加工难流阻大的难题，利用两内嵌式肋壁侧面冲孔改型设计，加强了流场扰动，强化传热，降低制造难度，减少加工成本，解决了超高热流密度技术形式下流阻限制的散热瓶颈问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是肋槽上端板的结构示意图；
图3是图2的立体图；
图4是冲孔肋壁支撑片的结构示意图；
图5是射流控制腔的结构示意图；
图6是装配完成后的散热器结构示意图；
图7是装配完成后的散热器的剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1～7所示，本实施例包括肋板上端板1、纵向肋片2、横向肋槽3、冲孔肋壁支撑片4、隔胫7和射流控制腔6；所述肋板上端板1位于射流控制腔6顶部并与其形成射流空间，所述纵向肋片2有多个相互平行的设置在肋板上端板1的下表面，所述横向肋槽3有多个，分别垂直开设在纵向肋片2上，所述隔胫7呈阵列设置在射流控制腔6内，所述冲孔肋壁支撑片4位于隔胫7和横向肋槽3之间。
所述射流控制腔6的相对两个侧壁上分别设置有进出端液冷接口8，两个进出端液冷接口8之间具有一定的水平距离D。实现液冷介质的有效作用。
所述横向肋槽3的横截面为三角形，所述横向肋槽3垂直开设在纵向肋片2上。通过铣制加工，将纵向肋片2、横向肋槽3和肋槽上端板一体成型。能够有效的实现热量的传递。
所述冲孔肋壁支撑片4包括两片支撑板，两片支撑板连接在一起构成三角形结构，所述支撑板的长度与射流控制腔6的宽度相同。能够有效的实现对液冷介质的引流。
两片支撑板上分别开设多个射流孔5，两片支撑板上的射流孔5具有高度差H。具有一定的高度差，能够使得液冷介质的流场扰动加强。
所述隔胫7为三角形，冲孔肋壁支撑片4卡持在隔胫7和横向肋槽3之间。
所述纵向肋片2的高度小于射流控制腔6的高度，所述纵向肋片2的高度与射流控制腔6的高度具有高度差h。
所述肋板上端板1的上表面连接有热源9，所述肋板上端板1的下表面与射流控制腔6焊接固定。
液冷介质从进端液冷接口流入射流控制腔6内，通过纵向肋片2，横向肋槽3，隔胫7，射流孔5，最终由从出端液冷接口流出射流控制腔6。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，包括肋板上端板、纵向肋片、横向肋槽、冲孔肋壁支撑片、隔胫和射流控制腔；所述肋板上端板位于射流控制腔顶部并与其形成射流空间，所述纵向肋片有多个相互平行的设置在肋板上端板的下表面，所述横向肋槽有多个，分别垂直开设在纵向肋片上，所述隔胫呈阵列设置在射流控制腔内，所述冲孔肋壁支撑片位于隔胫和横向肋槽之间。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述射流控制腔的相对两个侧壁上分别设置有进出端液冷接口，两个进出端液冷接口之间具有一定的水平距离D。
3.根据权利要求1所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述横向肋槽的横截面为三角形，所述横向肋槽垂直开设在纵向肋片上。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述纵向肋片和肋槽上端板一体成型。
5.根据权利要求3所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述冲孔肋壁支撑片包括两片支撑板，两片支撑板连接在一起构成三角形结构，所述支撑板的长度与射流控制腔的宽度相同。
6.根据权利要求5所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，两片支撑板上分别开设多个射流孔，两片支撑板上的射流孔具有高度差H。
7.根据权利要求5所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述隔胫为三角形，冲孔肋壁支撑片卡持在隔胫和横向肋槽之间。
8.根据权利要求1所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述纵向肋片的高度小于射流控制腔的高度，所述纵向肋片的高度与射流控制腔的高度具有高度差h。
9.根据权利要求1所述的一种内嵌式肋壁冲孔射流强化换热散热器，其特征在于，所述肋板上端板的上表面连接有热源，所述肋板上端板的下表面与射流控制腔焊接固定。
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