[发明专利]内源流体换热系统

权利要求书

1.一种利用来自半导体集成模块内部结点工作热量为源动力的推动工质循环相变换热构成的内源流体换热系统，其特征是具有流体工质蒸发管、蒸发道或蒸发室的由节流阀连通循环的换热底板，其底板的换热面与半导体集成模块导热面紧密结合，相对换热面的为散热面，当在底板的散热面上时，具有蒸发管或蒸发室，在底板中时，具有蒸发道，换热底板的蒸发管、蒸发道或蒸发室与穿行在底板散热面上的散热翅片中的管路通过节流阀连接构成密封循环的内源流体换热系统，利用半导体集成模块的工作热量为内源动力，驱动换热底板的蒸发管、蒸发道或蒸发室内进行两种方式的工质循环相变换热，一种是工质直接蒸发相变换热的方式，称内源循环流体直接换热，简称直换式系统，第二种是工质先产气再蒸发的相变换热方式，称内源循环流体制冷换热，简称冷换式系统，这两种方式在循环管路结构与工质配方上是不同的，直换式换热底板具备蒸发管、蒸发道、蒸发室，冷换式换热底板具备产气道与蒸发道，工质配方均采用两种以上按一定比例配制的正压或负压下不同沸点的混合制冷剂，直换式采用的混合配方工质，达到工作温度时发生共沸，冷换式采用的混合配方工质，达到工作温度时不发生共沸，工质剂量与换热功率结构相互匹配，换热后的散热处理由循环系统中的冷凝管、散热翅片与外壳来进行，通过换热底板温度反馈调控工质循环相变换热的强度，实现定量管控自身的工作温升，由此构成内源流体换热系统。

2.根据权利要求1所述的内源流体换热系统，其特征是：蒸发管(1)附着在底板(2)的散热面(3)上，底板的换热面(4)与半导体集成模块(5)导热面紧密结合，流体工质通过节流阀(6)进入到蒸发管中由此构成换热底板，在底板散热面上还有散热翅片，穿插在散热翅片中的管路为冷凝管(7)，由蒸发管出发与冷凝管连接，冷凝管与回流管(8)连接，回流管通过在底板上的节流阀与蒸发管连接构成密封的直换式循环管路，其管路内工质采用两种以上按一定比例配制的不同沸点的混合制冷剂，配方分为启动、易沸、共沸三个批次，在直换式换热底板中，液态配方工质流经节流阀(6)进入蒸发管起始处，该处就是换热底板换热面与半导体集成模块导热面紧密结合的区域，也是即时被蒸发管内工质所利用进行换热的区域，启动组份份额最少为液气混相，只要稍有工作热量就能按结构方向启动循环，具备初始速度，当工作热量增大时，最大份额的易沸组份沸腾蒸发发生相变，由液态变为气态，气化压增大，按循环初速度方向提高速度，当工作热量达到额定温度时，连同中间份额所有不同沸点的工质发生共沸，共沸蒸发的气体顺势沿原速度方向进入循环，工质按配方剂量利用了来自半导体集成模块的工作热量，由液态变成气态，发生相变，并按照结构循环方向促进循环快速带走热量，如此进行工质循环相变换热过程，即时实现对换热底板温升的管控，各种气化制冷剂经自体化散热翅片散热在冷凝管(7)中冷凝，到回流管经节流阀后再进入下一循环，在换热底板蒸发管内起始处安装一端固定的弦片(9)与两端固定的弦丝，并在其管路外相应位置安装震荡器(10)，利用震荡器产生的震荡施加在弦片上增加振幅，震荡施加在弦丝上增加震频，由此构成内源循环流体直接换热系统。