本實(shí)用新型涉及一種散熱裝置,具體涉及一種三角形微通道散熱管,還涉及一種散熱器。
背景技術(shù):
隨著電子器件性能和集成度的增加,電子器件的功率不斷的上升,尺寸在逐步的減小,因此其發(fā)熱熱流密度在急劇上升,這已經(jīng)成為制約電子器件向高性能發(fā)展的瓶頸。在這種熱流密度條件下,采用傳統(tǒng)的風(fēng)冷和水冷已經(jīng)很難解決目前的散人問題,因此解決高熱流電子器件散熱問題已經(jīng)成為非常迫切的要求。
近年來國內(nèi)外學(xué)者對相變傳熱微通道做了很多試驗(yàn)和理論分析,發(fā)現(xiàn)流體在小水利直徑微通道中產(chǎn)生一系列復(fù)雜的流動傳熱行為,極大的影響了微通道散熱器的傳熱特性,并且證明了其具有高熱流度的傳熱性能,該技術(shù)在電子器件散熱方面有遠(yuǎn)大的前景。
對于有相變的微通道內(nèi)流動換熱,在達(dá)到臨界熱流密度之前,微通道的流動和傳熱主要是周期性的過冷流動沸騰,從微通道逸出的氣泡和進(jìn)入微通道的液體反復(fù)交替沖刷微通道,一旦達(dá)到臨界熱流密度,微通道中的流動和傳熱將逐步演變成一個蒸汽周期性逸出的過程,持續(xù)到過熱蒸氣的出現(xiàn),直到最后整個微通道被過熱蒸氣阻塞,即微通道在達(dá)到臨界熱流密度時會產(chǎn)生蒸汽堵塞微通道,微通道內(nèi)發(fā)生干涸,導(dǎo)致微通道散熱系統(tǒng)失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種避免蒸汽堵塞微通道的微通道散熱管。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:包括管體,所述的管體內(nèi)設(shè)置有散熱微通道,所述的散熱微通道的上端面作為內(nèi)熱交換面,所述的散熱微通道一端作為工質(zhì)入口,另一端作為工質(zhì)出口,其特征在于:所述的散熱微通道的截面積隨工質(zhì)入口向工質(zhì)出口的方向逐漸增加。
通過采用上述技術(shù)方案,由于液體從散熱微通道的工質(zhì)入口向工質(zhì)出口,冷卻效果越來越差,即臨界熱流密度比較容易發(fā)生在靠近出口段的微通道內(nèi)部,將散熱微通道加工成截面積逐漸增加,即增大了微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,從而提高臨界熱流密度的數(shù)值,降低了形成蒸汽的可能性,進(jìn)而盡可能避免蒸汽堵塞微通道。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的散熱微通道的下端面的最低處隨工質(zhì)入口向工質(zhì)出口的方向高度逐漸降低。
通過采用上述技術(shù)方案,在重力作用下,位于散熱微通道的下端面的工質(zhì)沿高向低加速移動,進(jìn)一步增加微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,提高臨界熱流密度數(shù)值。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的散熱微通道的下端面的截面呈V形狀。
通過采用上述技術(shù)方案,在重力作用下,工質(zhì)會從散熱微通道的上端面向散熱微通道的下端面轉(zhuǎn)移并逐漸聚集,而間距逐漸的V形狀則加速了聚集冷凝的過程,進(jìn)而縮短工質(zhì)到達(dá)下端面的時長。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的內(nèi)熱交換面為水平設(shè)置的平面,并與散熱微通道的下端面構(gòu)成截面為三角形的散熱微通道。
通過采用上述技術(shù)方案,內(nèi)熱交換面優(yōu)選水平設(shè)置的平面,使各處的熱交換更加均勻,避免因各處熱量不同,影響工質(zhì)流動。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的工質(zhì)入口為底角為30°且倒置的等腰三角形,所述的工質(zhì)出口為底角為40°且倒置的等腰三角形。
通過采用上述技術(shù)方案,工質(zhì)入口及工質(zhì)出口的內(nèi)角可按需進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選工質(zhì)入口為底角為30°且倒置的等腰三角形,工質(zhì)出口為底角為40°且倒置的等腰三角形,由測試得出作為較優(yōu)方案。
本實(shí)用新型還公開一種散熱器,并提供了如下技術(shù)方案:包括散熱主體,所述的散熱主體的上端面作為外熱交換面,所述的散熱主體沿寬度方向依次設(shè)置有若干個散熱微通道,所述的散熱微通道的上端面作為內(nèi)熱交換面,所述的散熱微通道一端作為工質(zhì)入口,另一端作為工質(zhì)出口,其特征在于:所述的散熱微通道的截面積隨工質(zhì)入口向工質(zhì)出口的方向逐漸增加。
通過采用上述技術(shù)方案,由于液體從散熱微通道的工質(zhì)入口向工質(zhì)出口,冷卻效果越來越差,即臨界熱流密度比較容易發(fā)生在靠近出口段的微通道內(nèi)部,將散熱微通道加工成截面積逐漸增加,即增大了微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,從而提高臨界熱流密度的數(shù)值,降低了形成蒸汽的可能性,進(jìn)而盡可能避免蒸汽堵塞微通道。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的散熱微通道的下端面的最低處隨工質(zhì)入口向工質(zhì)出口的方向高度逐漸降低。
通過采用上述技術(shù)方案,在重力作用下,位于散熱微通道的下端面的工質(zhì)沿高向低加速移動,進(jìn)一步增加微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,提高臨界熱流密度數(shù)值。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的散熱微通道的下端面的截面呈V形狀。
通過采用上述技術(shù)方案,在重力作用下,工質(zhì)會從散熱微通道的上端面向散熱微通道的下端面轉(zhuǎn)移并逐漸聚集,而間距逐漸的V形狀則加速了聚集冷凝的過程,進(jìn)而縮短工質(zhì)到達(dá)下端面的時長。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的內(nèi)熱交換面為水平設(shè)置的平面,并與散熱微通道的下端面構(gòu)成截面為三角形的散熱微通道。
通過采用上述技術(shù)方案,內(nèi)熱交換面優(yōu)選水平設(shè)置的平面,使各處的熱交換更加均勻,避免因各處熱量不同,影響工質(zhì)流動。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的工質(zhì)入口為底角為30°且倒置的等腰三角形,所述的工質(zhì)出口為底角為40°且倒置的等腰三角形。
通過采用上述技術(shù)方案,工質(zhì)入口及工質(zhì)出口的內(nèi)角可按需進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選工質(zhì)入口為底角為30°且倒置的等腰三角形,工質(zhì)出口為底角為40°且倒置的等腰三角形,由測試得出作為較優(yōu)方案。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型中微通道散熱管的正視立體圖;
圖2為本實(shí)用新型中微通道散熱管的后視立體圖;
圖3為本實(shí)用新型中散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1—圖3所示,本實(shí)用新型公開了一種微通道散熱管,包括管體1,管體1內(nèi)設(shè)置有散熱微通道2,散熱微通道2的上端面作為內(nèi)熱交換面24,散熱微通道2一端作為工質(zhì)入口21,另一端作為工質(zhì)出口22,散熱微通道2的截面積隨工質(zhì)入口21向工質(zhì)出口22的方向逐漸增加,由于液體從散熱微通道2的工質(zhì)入口21向工質(zhì)出口22,冷卻效果越來越差,即臨界熱流密度比較容易發(fā)生在靠近出口段的微通道內(nèi)部,將散熱微通道2加工成截面積逐漸增加,即增大了微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,從而提高臨界熱流密度的數(shù)值,降低了形成蒸汽的可能性,進(jìn)而盡可能避免蒸汽堵塞微通道。
散熱微通道2的下端面的最低處23隨工質(zhì)入口21向工質(zhì)出口22的方向高度逐漸降低,在重力作用下,位于散熱微通道2的下端面的工質(zhì)沿高向低加速移動,進(jìn)一步增加微通道內(nèi)工質(zhì)的流速,提高臨界熱流密度數(shù)值。
散熱微通道2的下端面的截面呈V形狀,在重力作用下,工質(zhì)會從散熱微通道2的上端面向散熱微通道2的下端面轉(zhuǎn)移并逐漸聚集,而間距逐漸的V形狀則加速了聚集冷凝的過程,進(jìn)而縮短工質(zhì)到達(dá)下端面的時長。
內(nèi)熱交換面24為水平設(shè)置的平面,并與散熱微通道2的下端面構(gòu)成截面為三角形的散熱微通道2,內(nèi)熱交換面24優(yōu)選水平設(shè)置的平面,使各處的熱交換更加均勻,避免因各處熱量不同,影響工質(zhì)流動。
工質(zhì)入口21為底角為30°且倒置的等腰三角形,工質(zhì)出口22為底角為40°且倒置的等腰三角形,工質(zhì)入口21及工質(zhì)出口22的內(nèi)角可按需進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選工質(zhì)入口21為底角為30°且倒置的等腰三角形,工質(zhì)出口22為底角為40°且倒置的等腰三角形,由測試得出作為較優(yōu)方案。
本實(shí)用新型還公開一種散熱器,并提供了如下技術(shù)方案:包括散熱主3體,散熱主體3的上端面作為外熱交換面31,散熱主體3沿寬度方向依次設(shè)置有若干個散熱微通道2,該散熱微通道2與上述提及的散熱微通道2結(jié)構(gòu)相同,外熱交換面31呈水平設(shè)置的平面,其上用于放置需要冷卻的電子芯片32。