CN113540622A - 一种具有仿生结构的两相流冷板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有仿生结构的两相流冷板。包括冷板基体和盖板，冷板基体布置有流道入口、流道出口、第一主流道、第二主流道、第三主流道和分支流道。第一主流道和第二主流道平行，第三主流道和分支流道平行，第一主流道和分支流道垂直。分支流道对称分布在第一主流道两侧，第二主流道对称分布在第一主流道两侧，流道入口和所述流道出口位于冷板基体两侧中间位置。流道入口连接第一主流道，流道出口连接第三主流道。冷却液从流道入口流入第一主流道后，分流进入多个分支流道，然后汇聚于第二主流道，最后进入第三主流道，从流道出口流出。本发明的流道设计参考了香蕉叶脉的结构，提高了冷板的冷却效果以及温度均匀性。
Description
技术领域
本发明属于电子设备温控技术领域，尤其涉及一种具有仿生结构的两相流冷板。
背景技术
冷板是一种常见的散热结构，以冷板为主要结构的液冷系统相对于风冷，其散热性能更好更加可靠，是目前用来给电池冷却的主流方案。
随着电动汽车的不断发展，动力电池的功率也不断升高，热流密度不断增大，其散热需求也随之提高。动力电池的冷却需要兼顾电池各点温度的最高值和均匀性。常见的平行通道冷板已经难以满足动力电池的散热要求。
为了提高冷板的散热效果，可通过改变冷板的材料、冷却液的成分、增加冷却液的质量流量以及优化冷板内的换热结构等方法实现。但由于冷板的材料和冷却液的成分选择需要兼顾成本，而增加冷却液的质量流量也会增加相应的功耗，所以对冷板的换热结构进行优化设计是对冷板的散热效果和均匀性进行优化的重点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有仿生结构的两相流冷板。本发明可以提升冷板的换热效果和温度均匀性，为设计人员在设计冷板的流道结构时提供设计方向。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有仿生结构的两相流冷板，包括冷板基体。
所述冷板基体布置有冷却液流道和流道入口、流道出口。
所述冷却液流道包括第一主流道、第二主流道、第三主流道和分支流道。
所述第一主流道和第二主流道平行，所述第三主流道和分支流道平行，所述第一主流道和分支流道垂直；
所述分支流道分布在第一主流道两侧。所述第二主流道分布在第一主流道两侧。
所述分支流道两端分别连接第一主流道和第二主流道；所述第三主流道两端分别连接第二主流道。
所述流道入口和所述流道出口位于冷板基体两侧；所述流道入口连接第一主流道，所述流道出口连接第三主流道。
进一步地，所述分支流道在第一主流道两侧对称分布。所述第二主流道在第一主流道两侧对称分布。所述流道入口和所述流道出口位于冷板基体两侧的中间位置。
进一步地，冷却液从流道入口流入第一主流道后，分流进入分支流道，然后汇聚于第二主流道，最后进入第三主流道，从流道出口流出。
进一步地，所述冷却液采用hfo1233zd。
进一步地，还包括盖板，所述盖板固定连接冷板基体，用于封闭冷却液流道。
进一步地，所述盖板的长宽尺寸与冷板基体的长宽尺寸相同。
进一步地，所述盖板采用铜材。
进一步地，所述冷板基体采用铜材。
进一步地，所有的分支流道结构相同。
本发明的有益效果是：本发明的流道设计参考了香蕉叶脉的结构，提高了冷板的冷却效果以及温度均匀性，为设计人员优化冷板提供了新的方法。
附图说明
图1是香蕉叶的实物图；
图2是依据图1所示香蕉叶脉设计的具有仿生换热结构的两相流冷板结构示意图。
图中：1、冷板基体，2、第一主流道，3、第二主流道，4、第三主流道，5、分支流道，6、流道入口，7、流道出口，8、盖板。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作进一步详细说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明的换热结构是参考了如图1所示的香蕉的叶脉结构。
如图2所示，本发明一种具有仿生结构的两相流冷板，包括冷板基体1和盖板8。
冷板基体1上布置有冷却液流道，包括第一主流道2、两个第二主流道3、第三主流道4以及多个分支流道5。冷板基体1左侧中间位置设有流道入口6，冷板基体1右侧中间位置设有流道出口7。
第一主流道2和第二主流道3平行分布，两个第二主流道3在第一主流道2上下两侧对称分布，
第一主流道2和第三主流道4垂直，流道入口6与第一主流道2相连，流道出口7与第三主流道4相连。第三主流道4两端分别连接两个第二主流道3。
第三主流道4和分支流道5平行分布，第一主流道2和分支流道5垂直。多个分支流道5在第一主流道2上下两侧对称分布。单个分支流道5两端分别连接第一主流道2和第二主流道3。所有分支流道5的结构相同。
冷板基体1上焊接盖板8，用于封闭冷却液流道。盖板8具有一定厚度；盖板8的长宽尺寸与冷板基体1的长宽尺寸相同，便于焊接密封。
本实施例中，冷却液采用hfo1233zd。冷却液从流道入口流入第一主流道后，分流进入多个分支流道，然后汇聚于第二主流道，最后进入第三主流道，从流道出口流出。
上述为结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，包括冷板基体等。
所述冷板基体布置有冷却液流道和流道入口、流道出口。
所述冷却液流道包括第一主流道、第二主流道、第三主流道和分支流道。
所述第一主流道和第二主流道平行，所述第三主流道和分支流道平行，所述第一主流道和分支流道垂直；
所述分支流道分布在第一主流道两侧。所述第二主流道分布在第一主流道两侧。
所述分支流道两端分别连接第一主流道和第二主流道；所述第三主流道两端分别连接第二主流道。
所述流道入口和所述流道出口位于冷板基体两侧；所述流道入口连接第一主流道，所述流道出口连接第三主流道。
2.如权利要求1所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所述分支流道在第一主流道两侧对称分布。所述第二主流道在第一主流道两侧对称分布。所述流道入口和所述流道出口位于冷板基体两侧的中间位置。
3.如权利要求1所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，冷却液从流道入口流入第一主流道后，分流进入分支流道，然后汇聚于第二主流道，最后进入第三主流道，从流道出口流出。
4.如权利要求3所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所述冷却液采用hfo1233zd。
5.如权利要求1所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，还包括盖板，所述盖板固定连接冷板基体，用于封闭冷却液流道。
6.如权利要求5所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所述盖板的长宽尺寸与冷板基体的长宽尺寸相同。
7.如权利要求5所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所述盖板采用铜材。
8.如权利要求1所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所述冷板基体采用铜材。
9.如权利要求1所述具有仿生结构的两相流冷板，其特征在于，所有的分支流道结构相同。
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