CN110444519A - 一种具有多流道相联通的微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种具有多流道相联通的微通道换热器。包括微通道本体1，所述微通道本体1为两端贯穿的矩形腔体结构，所述微通道本体内的腔体包括分配段(A)、多流道换热段(B)、集流段(C)，所述多流道换热段(B)、分配段(A)以及集流段(C)的腔体底部均设置有多条间隔壁2，多条所述间隔壁2将多流道换热段(B)的腔体水平分隔出多条直流道(3)；设置在所述多流道换热段(B)内的间隔壁2与之腔体长度相同，且多流道换热段(B)内的间隔壁2两端分别与分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2贴合，所述分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2的长度均小于其所在腔体的长度。
Description
技术领域
本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种具有多流道相联通的微通道换热器。
背景技术
随着微电子工业的迅猛发展，各种相关产品向着高度集成化和微型化的方向发展，在高密度的集成电路工作过程中，产生的热量若没有及时带走，过高的温度会影响元件的正常运行，缩短运行寿命。为保证微电子产品稳定可靠工作，要求换热器具有体积小、重量轻、适合于紧凑型封装、散热性能高等特点，微通道换热器应运而生。微通道换热器的单元结构尺寸非常小，因此每个换热单元与换热环境的热阻极低，具有极高的换热效率，优异的均温性能，可针对微小结构单独换热，并且运行可靠性高。因此被广泛用于计算机集群、数据库仪器设备、云计算中心等电子元件散热，也被用于各种微小结构的散热。目前的微通道换热器结构主要是平行排布的矩形、三角形、梯形等微通道结构。这些传统形式的平行微通道，在流体进入平行微通道后，同时进行流动边界层和热边界层的发展。当热边界层还未达到充分发展区域，传热系数都比较大，传热性能比较好，但是随着流动的展开，传热系数迅速下降，从而导致明显的传热性能降低，强化换热效果十分有限。此外，传统的微通道换热器在流道过长的情况下会由于中部区域先于入口沸腾，气泡膨胀过程中压力急剧增大阻断后续的流体进入换热器，严重危害了微通道换热器的稳定运行。当多个流道并联使用时，中部的流道会获得明显比边缘流道高的流量，使中部流道不易沸腾换热，而边缘流道则有烧干的危险。同时，电子元件不同部位温度不一定相同，使用传统的微通道换热器不能得到好的均温性。本发明提出一种具有多流道相联通的微通道换热器，通过在换热器前段设置分配段，将流体均匀分流，得到较为分散的流体流动状况，并且多个流道之间互相相连，流体在运动过程中将会随机由岔口流入相邻流道，破坏了充分发展段边界层，增强换热，并且互联的流道可以使各流道间温差减小，得到更好的均温性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种具有多流道相联通的微通道换热器。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：一种具有多流道相联通的微通道换热器，包括微通道本体1，所述微通道本体1为两端贯穿的矩形腔体结构，所述微通道本体内的腔体包括分配段(A)、多流道换热段(B)、集流段(C)，所述多流道换热段(B)、分配段(A)以及集流段(C)的腔体底部均设置有多条间隔壁2，多条所述间隔壁2将多流道换热段(B)的腔体水平分隔出多条直流道(3)；设置在所述多流道换热段(B)内的间隔壁2与之腔体长度相同，且多流道换热段(B)内的间隔壁2两端分别与分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2贴合，所述分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2的长度均小于其所在腔体的长度。
每个所述直流道(3)宽度相同。
所述集流段(C)内的间隔壁2长度相同；所述分配段(A)内的的见隔壁2长度不同。
所述分配段(A)内的间隔壁的长度由中间向两侧均匀降低将分配段(A)的腔体分割成多个长度不同的配流槽4。
所述多流道换热段(B)内的间隔壁由多个间断的异形间隔壁(5)均匀排列而成；所述分配段(A)以及集流段(C)内的间隔壁为连续间隔壁。
每条所述异形间隔壁5均由多个大小相同的等腰梯形间隔块组成，且每个间隔块与其相邻的间隔块斜边相互平行，从而形成多条不连续的斜流道(6)，相邻流道的异形间隔壁(5)互相对称，所诉集流段(C)处于最后端，汇聚所有流体。
所述直流道(3)的宽度是斜流道的1-1.5倍。
所述分配段(A)的间隔壁端部为圆弧形结构。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种具有多流道相联通的微通道换热器，通过前端的分配段对流体进行分流，可以避免边缘与中部流道流量不均的问题，流道之间互联可以扰动整个流场，破坏不利于传热的边界层，并且使温差降低，保证元件整个表面的温度均匀性，避免某个位置温度过高烧坏。当流体流经整个换热器，在前段被分散成多个部分，并且在中部换热段互相融合碰撞，增强换热。
附图说明
下面结合附图和实施案例对本发明做进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
参见图1-3。
本发明公开了一种具有多流道相联通的微通道换热器，包括微通道本体1，所述微通道本体1为两端贯穿的矩形腔体结构，所述微通道本体内的腔体包括分配段(A)、多流道换热段(B)、集流段(C)，所述多流道换热段(B)、分配段(A)以及集流段(C)的腔体底部均设置有多条间隔壁2，多条所述间隔壁2将多流道换热段(B)的腔体水平分隔出多条直流道(3)；设置在所述多流道换热段(B)内的间隔壁2与之腔体长度相同，且多流道换热段(B)内的间隔壁2两端分别与分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2贴合，所述分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁2的长度均小于其所在腔体的长度。
每个所述直流道(3)宽度相同。
所述集流段(C)内的间隔壁2长度相同；所述分配段(A)内的的见隔壁2长度不同。
所述分配段(A)内的间隔壁的长度由中间向两侧均匀降低将分配段(A)的腔体分割成多个长度不同的配流槽4。
所述多流道换热段(B)内的间隔壁由多个间断的异形间隔壁(5)均匀排列而成；所述分配段(A)以及集流段(C)内的间隔壁为连续间隔壁。
每条所述异形间隔壁5均由多个大小相同的等腰梯形间隔块组成，且每个间隔块与其相邻的间隔块斜边相互平行，从而形成多条不连续的斜流道(6)，相邻流道的异形间隔壁(5)互相对称，所诉集流段(C)处于最后端，汇聚所有流体。
所述直流道(3)的宽度是斜流道的1-1.5倍。
所述分配段(A)的间隔壁端部为圆弧形结构。
当流体进入分配段(A)时，流体被较为均匀的分成小部分，在分配槽中流动，并进入与之对应的直流道，进入直流道后，流体由三个流向，通过两旁的斜流道流入相邻的流道，或者继续在直流道(中流动，同时相邻的直流道也有流体通过岔口流入，不同流道的流体经过岔口相互融合，有效的扰动流场，破坏边界层，同时不同流道受到的热流可能不一样，因此不同温度的流体在融合的时候交换热量，可以得到较好的温度均匀性。
所述具有多流道联通的微通道换热器可以通过改变自身的宽度及长度适应不同的换热需求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种具有多流道相联通的微通道换热器，包括微通道本体(1)，其特征在于：所述微通道本体(1)为两端贯穿的矩形腔体结构，所述微通道本体内的腔体包括分配段(A)、多流道换热段(B)、集流段(C)，所述多流道换热段(B)、分配段(A)以及集流段(C)的腔体底部均设置有多条间隔壁(2)，多条所述间隔壁(2)将多流道换热段(B)的腔体水平分隔出多条直流道(3)；设置在所述多流道换热段(B)内的间隔壁(2)与之腔体长度相同，且多流道换热段(B)内的间隔壁(2)两端分别与分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁(2)贴合，所述分配段(A)以及集流段(C)的间隔壁(2)的长度均小于其所在腔体的长度。
2.一种具有多流道相联通的微通道换热器，包括微通道本体，其特征在于：每个所述直流道(3)宽度相同。
3.根据权利要求1所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：所述集流段(C)内的间隔壁(2)长度相同；所述分配段(A)内的的见隔壁(2)长度不同。
4.根据权利要求3所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：所述分配段(A)内的间隔壁的长度由中间向两侧均匀降低将分配段(A)的腔体分割成多个长度不同的配流槽(4)。
5.根据权利要求1所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：所述多流道换热段(B)内的间隔壁由多个间断的异形间隔壁(5)均匀排列而成；所述分配段(A)以及集流段(C)内的间隔壁为连续间隔壁。
6.根据权利要求5所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：每条所述异形间隔壁(5)均由多个大小相同的等腰梯形间隔块组成，且每个间隔块与其相邻的间隔块斜边相互平行，从而形成多条不连续的斜流道(6)，相邻流道的异形间隔壁(5)互相对称，所诉集流段(C)处于最后端，汇聚所有流体。
7.根据权利要求5所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：所述直流道(3)的宽度是斜流道的1-1.5倍。
8.根据权利要求5所述的一种具有多流道相联通的微通道换热器，其特征在于：所述分配段(A)的间隔壁端部为圆弧形结构。
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