一種微通道換熱器及流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種微通道換熱器及流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置。該微通道換熱器，其特征是：至少包括：上蓋板、下蓋板，上蓋板和下蓋板上分別加工有3個(gè)流道和個(gè)流道的入口和出口，第一流道、第二流道以及第三流道；第一流道、第二流道以及第三流道均由兩個(gè)Y型流道組成，流道和流道是將Y字分叉端相接而成，流道是將Y的未分叉端相接而成，流體在第一流道、第二流道以及第三流道的流動(dòng)時(shí)，入口和出口的流動(dòng)方向是垂直的。本發(fā)明專利技術(shù)具有散熱性好、能使高熱流密度的電子設(shè)備保持均勻溫度等特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種微通道換熱器及流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置
本專利技術(shù)涉及微通道散熱、液態(tài)金屬散熱領(lǐng)域，具體涉及一種微通道換熱器及流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
隨著微機(jī)電系統(tǒng)和超大規(guī)模集成電路等技術(shù)的迅速發(fā)展，電子設(shè)備的體積越來(lái)越小，而功率和集成度卻大幅度提高，高熱流密度的產(chǎn)生成為了一種不可抗拒的趨勢(shì)，如果不能迅速帶走這些熱量，電子器件將會(huì)由于高溫而不能正常工作，甚至燒毀，散熱效果除了要保證電子產(chǎn)品的溫度較低外，還需降低電子產(chǎn)品各器件間的溫差。傳統(tǒng)的散熱方式已經(jīng)不能滿足高負(fù)荷電子器件的散熱要求。為此，需要一些新型的散熱結(jié)構(gòu)或冷卻介質(zhì)來(lái)解決高熱流密度的電子設(shè)備中的散熱問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)以上問(wèn)題，本專利技術(shù)的目的是提供一種散熱性好、能使高熱流密度的電子設(shè)備保持均勻溫度的微通道換熱器及流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種微通道換熱器，其特征是：至少包括：上蓋板、下蓋板，上蓋板和下蓋板上分別加工有3個(gè)流道和個(gè)流道的入口和出口，第一流道、第二流道以及第三流道；第一流道、第二流道以及第三流道均由兩個(gè)Y型流道組成，流道和流道是將Y字分叉端相接而成，流道是將Y的未分叉端相接而成，流體在第一流道、第二流道以及第三流道的流動(dòng)時(shí)，入口和出口的流動(dòng)方向是垂直的。所述上蓋板上有第一流道的四個(gè)出口，分別是第一流道第一出口,第一流道第二出口,第一流道第三出口,第一流道第四出口；四個(gè)出口分別間隔分布在第一流道的Y字分叉端口垂直上端；上蓋板上有第三流道的四個(gè)出口，分別是第三流道第一出口,第三流道第二出口,第三流道第三出口第三流道第四出口；四個(gè)出口也分別間隔分布在第三流道的Y字分叉端口垂直上端；第三流道的四個(gè)出口和第一流道的四個(gè)出口以第二流道的第二流道入口對(duì)稱分布。所述下蓋板上有第一流道的兩個(gè)入口，分別是第一流道第一入口和第一流道第二入口；第一流道第一入口和第一流道第二入口分別在上述第一流道兩個(gè)Y型流道的Y字下端口；下蓋板上有第三流道的兩個(gè)入口，分別是第三流道第一入口和第三流道第二入口；第三流道第一入口和第三流道第二入口分別在上述第三流道兩個(gè)Y型流道的Y字下端口；下蓋板上有第二流道的8個(gè)出口，分別是第二流道第一出口,第二流道第二出口,第二流道第三出口，第二流道第四出口，第二流道第五出口,第二流道第六出口,第二流道第七出口,第二流道第八出口；第二流道第一出口,第二流道第二出口,第二流道第三出口,第二流道第四出口和第二流道第五出口,第二流道第六出口,第二流道第七出口,第二流道第八出口分布在下蓋板的兩側(cè)對(duì)稱分布。一種微通道換熱器的流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置，包括蠕動(dòng)泵、測(cè)試配件單元、輻射器、液體供應(yīng)箱、液體冷卻箱、加熱單元，差壓變送器，溫度測(cè)量采集單元以及計(jì)算單元，測(cè)試配件單元包括分流器、匯流器及加載有熱源的微通道換熱器，分流器和匯流器分別通過(guò)管路連接加載有熱源的微通道換熱器，所述的液體供應(yīng)箱分別通過(guò)蠕動(dòng)泵、第一止流閥和流量計(jì)到測(cè)試配件單元入口，液體供應(yīng)箱中的冷卻液體在蠕動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)下流經(jīng)第一止流閥和流量計(jì)注入測(cè)試配件單元，經(jīng)過(guò)測(cè)試配件單元的分流器從5個(gè)入口流入帶熱源的加載有熱源的微通道換熱器中，分流器四個(gè)出口的液體通過(guò)測(cè)試配件單元的匯流器的出口流出測(cè)試區(qū)，再經(jīng)過(guò)輻射器流至液體冷卻箱，在液體供應(yīng)箱和液體冷卻箱之間通過(guò)管道及第二止流閥連接；第二止流閥控制流體從流體冷卻箱流到液體供應(yīng)箱實(shí)現(xiàn)循環(huán)。所述的在測(cè)試配件單元、液體供應(yīng)箱、液體冷卻箱、匯流器、加載有熱源的微通道換熱器、管道分別有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出信號(hào)端與數(shù)據(jù)采集儀接口電連接；數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)接口與計(jì)算單元電連接；在測(cè)試配件單元還配置連接有差壓變送器，工作時(shí)，開(kāi)啟加熱單元，將加載的熱流密度調(diào)節(jié)到設(shè)定值，待差壓變送器和溫度采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，讀取各個(gè)溫度值以及壓力值；流體流經(jīng)加載有熱源的微通道換熱器后，溫度會(huì)升高，通過(guò)輻射器后，熱量會(huì)散失一大部分，為了確保其溫度降低到入口溫度，使流體通到流體冷卻箱，測(cè)量液體冷卻箱中液體的溫度，待其溫度降至入口溫度時(shí)，開(kāi)啟第二止流閥，使得流體冷卻箱中的液體流到流體供應(yīng)箱中。所述測(cè)試配件單元還包括一夾具，夾具包括蓋板和基板，微通道換熱器固定在之間，基板上加工一個(gè)與微通道換熱器相同的大小的凹槽，基板的腔壁有第一圓孔、第二圓孔、第三圓孔、第四圓孔、第五圓孔、第六圓孔、第七圓孔、第八圓孔以及第九圓孔；將微通道換熱器嵌入凹槽內(nèi)，并且使得第一流道第一入口與基板的第三圓孔相接，第一流道的第二入口與基板的第九圓孔相接，第二流道的入口與基板的第四圓孔相接，第三流道的第一入口與基板的第一圓孔相接，第二入口與基板的第七圓孔相接，第一流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口通過(guò)集流槽集流后與基板的第五圓孔相接，第二流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口與基板的第二圓孔相接，第二流道的第五出口、第六出口、第七出口以及第八出口與基板的第八圓孔相接，第三流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口與基板的第七圓孔相接；用螺釘將蓋板與基板緊密連接。所述分流器包括5個(gè)支流管，分別是第一分流器支流管、第二分流器支流管、第三分流器支流管、第四分流器支流管、第五分流器支流管；5個(gè)支流管分別與微通道換熱器本體入口處接的第一支管、第二支管、第三支管,第四支管，第五支管連接；總出口是一根管子，這樣流體從一個(gè)總管流入。所述匯流器包括四個(gè)出口，第一分管、第二分管、第三分管、第四分管，流體從微通道換熱器本體的第二小管、第四小管、第六小管、第八小管流入，微通道換熱器本體的第二小管與匯流器的第四分管相通，第四小管與第二分管相通，第六小管與第一分管相通，第八小管與第三分管相通；這樣，流體在微通道中進(jìn)行流動(dòng)換熱后由支管流入到匯流器中，由總管流出。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1、Y型流道是一種典型的降壓流道，采用Y型流道設(shè)計(jì)可以很好的降低壓降。2、相比于傳統(tǒng)的直通道，1）T型通道采用交錯(cuò)的流動(dòng)方式，使得微通道整體上溫度分布較為均勻，縮短了流道長(zhǎng)度，冷卻工質(zhì)在升溫后可以快速地流出散熱系統(tǒng)。3、多入口，多出口的微通道設(shè)計(jì)可以更好地實(shí)現(xiàn)降低壓降、實(shí)現(xiàn)均溫的作用。4、將T型流道和Y型流道相結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降低壓降以及均勻散熱的作用。5、由于該微通道的出口較多，將其放置在加工有集流槽以及圓形進(jìn)出口的卡具中，一方面減小了出口個(gè)數(shù)，另一方面將矩形截面進(jìn)出口變成了圓形截面的進(jìn)出口，在實(shí)際應(yīng)用中更實(shí)用。6、設(shè)計(jì)了匯流器和分流器，可以方便外部管路和微通道換熱器的連接。并且可以實(shí)現(xiàn)微通道換熱器5個(gè)入口的流量分配均勻。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)T-Y型微通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)T-Y型微通道的主視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖2的B-B剖視圖。圖5是本專利技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置整體布局圖。圖6是本專利技術(shù)的微通道換熱器的夾具結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是安裝好夾具的微通道換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本專利技術(shù)的一進(jìn)五出的分流器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本專利技術(shù)的四進(jìn)一出的匯流器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、上蓋板；2、第一流道第一出口；3、第一流道第二出口；4、第一流道第三出口；5、第一流道第四出口；6、第二流道入口；7、第三流道第一出口；8、第三流道第二出口；9、第三流道第三出口；10、第三流道第四出口；11、第一流道；12、第二流道；13、第一流道第一入口；14、第二流道第一出口；15、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種微通道換熱器，其特征是：至少包括：上蓋板（1）、下蓋板（26），上蓋板（1）和下蓋板（26）上分別加工有3個(gè)流道和（3）個(gè)流道的入口和出口，第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）；第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）均由兩個(gè)Y型流道組成，流道（11）和流道（25）是將Y字分叉端相接而成，流道（12）是將Y的未分叉端相接而成，流體在第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）的流動(dòng)時(shí)，入口和出口的流動(dòng)方向是垂直的。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種微通道換熱器，其特征是：至少包括：上蓋板（1）、下蓋板（26），上蓋板（1）和下蓋板（26）上分別加工有3個(gè)流道和（3）個(gè)流道的入口和出口，第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）；第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）均由兩個(gè)Y型流道組成，流道（11）和流道（25）是將Y字分叉端相接而成，流道（12）是將Y的未分叉端相接而成，流體在第一流道（11）、第二流道（12）以及第三流道（25）的流動(dòng)時(shí)，入口和出口的流動(dòng)方向是垂直的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道換熱器，其特征是：所述上蓋板（1）上有第一流道（11）的四個(gè)出口，分別是第一流道第一出口（2）,第一流道第二出口（3）,第一流道第三出口（4）,第一流道第四出口（5）；四個(gè)出口分別間隔分布在第一流道（11）的Y字分叉端口垂直上端；上蓋板（1）上有第三流道（25）的四個(gè)出口，分別是第三流道第一出口（7）,第三流道第二出口（8）,第三流道第三出口（9）第三流道第四出口（10）；四個(gè)出口也分別間隔分布在第三流道（25）的Y字分叉端口垂直上端；第三流道（25）的四個(gè)出口和第一流道（11）的四個(gè)出口以第二流道（12）的第二流道入口（6）對(duì)稱分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道換熱器，其特征是：所述下蓋板（26）上有第一流道（11）的兩個(gè)入口，分別是第一流道第一入口（13）和第一流道第二入口（19）；第一流道第一入口（13）和第一流道第二入口（19）分別在上述第一流道（11）兩個(gè)Y型流道的Y字下端口；下蓋板（26）上有第三流道（25）的兩個(gè)入口，分別是第三流道第一入口（18）和第三流道第二入口（24）；第三流道第一入口（18）和第三流道第二入口（24）分別在上述第三流道（25）兩個(gè)Y型流道的Y字下端口；下蓋板（26）上有第二流道（12）的8個(gè)出口，分別是第二流道第一出口（14）,第二流道第二出口（15）,第二流道第三出口（16）,第二流道第四出口（17），第二流道第五出口（20）,第二流道第六出口（21）,第二流道第七出口（22）,第二流道第八出口（23）；第二流道第一出口（14）,第二流道第二出口（15）,第二流道第三出口（16）,第二流道第四出口（17）和第二流道第五出口（20）,第二流道第六出口（21）,第二流道第七出口（22）,第二流道第八出口（23）分布在下蓋板（26）的兩側(cè)對(duì)稱分布。4.一種微通道換熱器的流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：包括蠕動(dòng)泵（68）、測(cè)試配件單元、輻射器（75）、液體供應(yīng)箱（81）、液體冷卻箱（76）、加熱單元（74），差壓變送器（73），溫度測(cè)量采集單元（77）以及計(jì)算單元（78），測(cè)試配件單元包括分流器（57）、匯流器（63）及加載有熱源的微通道換熱器（72），分流器（57）和匯流器（63）分別通過(guò)管路連接加載有熱源的微通道換熱器（72），所述的液體供應(yīng)箱（81）分別通過(guò)蠕動(dòng)泵（68）、第一止流閥（69）和流量計(jì)（70）到測(cè)試配件單元入口，液體供應(yīng)箱（81）中的冷卻液體在蠕動(dòng)泵（68）的驅(qū)動(dòng)下流經(jīng)第一止流閥（69）和流量計(jì)（70）注入測(cè)試配件單元，經(jīng)過(guò)測(cè)試配件單元的分流器（57）從5個(gè)入口流入帶熱源的加載有熱源的微通道換熱器（72）中，分流器（57）四個(gè)出口的液體通過(guò)測(cè)試配件單元的匯流器（63）的出口流出測(cè)試區(qū)，再經(jīng)過(guò)輻射器（75）流至液體冷卻箱（76），在液體供應(yīng)箱（81）和液體冷卻箱（76）之間通過(guò)管道（80）及第二止流閥（79）連接；第二止流閥（79）控制流體從流體冷卻箱（76）流到液體供應(yīng)箱（81）實(shí)現(xiàn)循環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微通道換熱器的流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安小康，劉煥玲，王鵬，李恒，賈夢(mèng)川，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西,61