CN214276621U - 一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及散热器技术领域，尤其涉及一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，包括微通道，所述微通道为贯穿换热器的矩形腔体，所述微通道包括进口段流道，出口段流道和换热段流道，所述换热段流道内设有内嵌肋片和椭圆针翅，所换热段流道的下部为电子元件贴合面，所述内嵌肋片设置在电子元件贴合面的上部，所述椭圆针翅顶端与换热段流道的上部连接，所述椭圆针翅底端与内嵌肋片的圆弧面连接，本实用新型通过内嵌肋片和椭圆针翅让流体充分扰动，椭圆针翅的阵列分布使流体在换热段流道内充分流动，破坏流体的热边界层，增强换热，使得元器件的表面温度更加均匀，温度控制更加好。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热器技术领域，尤其涉及一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器。
背景技术
随着科技的发展，电子产品越来越高度集成化，在在高密度的集成电路工作过程中，如果产生的热量没有及时带走，过高的温度会影响电子元件的正常运行，缩短产品运行寿命。而为了保证电子产品的正常运行，并且整体的尺寸和重量要求换热器具有体积小、重量轻、适合于紧凑封装、换热性能好等特点。微通道由于具有极小的尺寸，所以被应用到换热器中，微通道换热器与换热环境的热阻极低并且具有非常高的换热效率，能够使得产品的温度分布均匀。由于极小的尺寸，可以应用到微小设备进行单独换热，被广泛应用到各种含有电子元器件的产品散热中。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。当流道过长时流动会趋于稳定，导致后期的换热效果会比较低。
正是基于上述原因，本实用新型提供了一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，流体在进口段均匀进入流道，在换热段得到充分发展，并且底板内嵌肋片和通道内放置椭圆针翅，使得流动扰动加强，破坏流体边界层，增强换热，并且换热器换热温度均匀。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，改进现有换热器的缺点，增强换热性能。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型公开了一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，包括微通道，所述微通道为贯穿换热器的矩形腔体，所述微通道包括进口段流道，出口段流道和换热段流道，所述换热段流道内设有内嵌肋片和椭圆针翅，所换热段流道的下部为电子元件贴合面，所述内嵌肋片设置在电子元件贴合面的上部，所述椭圆针翅顶端与换热段流道的上部连接，所述椭圆针翅底端与内嵌肋片的圆弧面连接。
所述微通道的进口段流道和出口段流道的流道长度相同。
所述内嵌肋片呈以长轴为平面的半椭圆柱结构，相邻所述内嵌肋片之间的间距相同，且均匀分布满整个电子元件贴合面上；所述椭圆针翅等间距排列分布在内嵌肋片上，所述椭圆针翅的长轴两端方向分别朝向换热段流道的进口和出口。
所述微通道的流道宽度为同一内嵌肋片上的相邻椭圆针翅中心间距的5倍。
所述的椭圆针翅呈阵列分布在整段换热段流道内，且位于同一内嵌肋片上的相邻椭圆针翅的间距相同，位于相邻内嵌肋片之间的相邻椭圆针翅的间距相同。
所述内嵌肋片的长轴是椭圆针翅的长轴的1.5倍。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型具有优异的传热性能、尺寸小、结构简单和易于清洁的特点，同时具有针翅阵列和波纹通道的特性，可以处理较高的芯片热通量，具有非常好的综合换热性能。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型内部结构示意图；
图3为本实用新型内部结构侧视图；
图4为本实用新型内部结构俯视图。
图中：1微通道，101进口段流道，102出口段流道，103换热段流道，2内嵌肋片，3椭圆针翅，4电子元件贴合面。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
参见图1-4。
本实用新型公开了一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，包括微通道1，其特征在于：所述微通道1为贯穿换热器的矩形腔体，所述微通道1包括进口段流道101，出口段流道102和换热段流道103，所述换热段流道103内设有内嵌肋片2和椭圆针翅3，所换热段流道103的下部为电子元件贴合面4，所述内嵌肋片2设置在电子元件贴合面4的上部，所述椭圆针翅3顶端与换热段流道103的上部连接，所述椭圆针翅3底端与内嵌肋片2的圆弧面连接；本实用新型通过内嵌肋片和椭圆针翅让流体充分扰动，椭圆针翅的阵列分布使流体在换热段流道内充分流动，破坏流体的热边界层，增强换热，使得元器件的表面温度更加均匀，温度控制更加好。
所述微通道1的进口段流道101和出口段流道102的流道长度相同。
所述内嵌肋片2呈以长轴为平面的半椭圆柱结构，相邻所述内嵌肋片2之间的间距相同，且均匀分布满整个电子元件贴合面4上；所述椭圆针翅3等间距排列分布在内嵌肋片2上，所述椭圆针翅3的长轴两端方向分别朝向换热段流道103的进口和出口；电子元件贴合面4上设置内嵌肋片2使换热段流道103底部呈凸起状态，底部突起有效地破坏了底部边界层，这极大地增强了热传递；内嵌肋片2布满换热段流道103底部，以增强流动扰动或产生再循环区域，从而导致更好的传热性能。
所述微通道1的流道宽度为同一内嵌肋片2上的相邻椭圆针翅3中心间距的5倍。
所述的椭圆针翅3呈阵列分布在整段换热段流道103内，且位于同一内嵌肋片2上的相邻椭圆针翅3的间距相同，位于相邻内嵌肋片2之间的相邻椭圆针翅3的间距相同。
所述内嵌肋片2的长轴是椭圆针翅的长轴的1.5倍。
工作原理：
当流体进入进口段流道101后被均匀分流，由进口段流道101进入换热段流道103，流体进入换热段流道103后由于椭圆针翅3的阻挡可以向左右两个方向流动，不同方向的流体接触后会相互融合，加强扰动，并且在换热段流道103底部的电子元件贴合面4上均匀布置内嵌肋片2，破坏底部流体的热边界层，流体与底板进行充分的换热，流体在流动中融合分离可以很好的交换热量，保持一个良好的温度均匀性，最后在出口段流道102汇聚流出完成换热。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同交换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，包括微通道（1），其特征在于：所述微通道（1）为贯穿换热器的矩形腔体，所述微通道（1）包括进口段流道（101），出口段流道（102）和换热段流道（103），所述换热段流道（103）内设有内嵌肋片（2）和椭圆针翅（3），所换热段流道（103）的下部为电子元件贴合面（4），所述内嵌肋片（2）设置在电子元件贴合面（4）的上部，所述椭圆针翅（3）顶端与换热段流道（103）的上部连接，所述椭圆针翅（3）底端与内嵌肋片（2）的圆弧面连接。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，其特征在于：所述微通道（1）的进口段流道（101）和出口段流道（102）的流道长度相同。
3.根据权利要求1所述的一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，其特征在于：所述内嵌肋片（2）呈以长轴为平面的半椭圆柱结构，相邻所述内嵌肋片（2）之间的间距相同，且均匀分布满整个电子元件贴合面（4）上；所述椭圆针翅（3）等间距排列分布在内嵌肋片（2）上，所述椭圆针翅（3）的长轴两端方向分别朝向换热段流道（103）的进口和出口。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，其特征在于：所述微通道（1）的流道宽度为同一内嵌肋片（2）上的相邻椭圆针翅（3）中心间距的5倍。
5.根据权利要求3所述的一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，其特征在于：所述的椭圆针翅（3）呈阵列分布在整段换热段流道（103）内，且位于同一内嵌肋片（2）上的相邻椭圆针翅（3）的间距相同，位于相邻内嵌肋片（2）之间的相邻椭圆针翅（3）的间距相同。
6.根据权利要求3所述的一种内嵌肋片和椭圆针翅结合的微通道换热器，其特征在于：所述内嵌肋片（2）的长轴是椭圆针翅的长轴的1.5倍。
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