[发明专利]用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构、液盒

权利要求书

1.一种用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，包括板状本体、第一结构段、第二结构段和第三结构段，所述第一结构段、所述第二结构段、所述第三结构段沿着所述板状本体的纵向依次覆设；

所述第二结构段与所述第一结构段构成下台阶结构，所述第三结构段与所述第二结构段构成下台阶结构；并且所述第一结构段覆设于冷却工质流入区域，所述第三结构段覆设于冷却工质流出区域；

所述第一结构段的外表面设置有第一锯齿状沟槽；

所述第二结构段的外表面设置有第二锯齿状沟槽；

所述第三结构段的外表面设置有第三锯齿状沟槽。

2.根据权利要求1所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一结构段、所述第二结构段、所述第三结构段分别与液体工质吸热的单相段、欠热沸腾段、饱和沸腾段一一对应设置；

其中，L为所述第一结构段的长度，T_sat为液体工质饱和温度，T_in为液体工质在进液口处的温度，为工质质量流速，C_p为工质比热容，为热流密度，A(h)为对应结构段的单位厚度的等效面积，h₁为所述第一结构段的厚度。

3.根据权利要求2所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，其中，T_z为距离进液口z处的液体工质温度，L_z为与距离进液口z处的距离。

4.根据权利要求1所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一锯齿状沟槽的槽底深度、所述第二锯齿状沟槽的的槽底深度、所述第三锯齿状沟槽的的槽底深度沿工质的流向逐级增大设置。

5.根据权利要求1所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一锯齿状沟槽、所述第二锯齿状沟槽、所述第三锯齿状沟槽均为三阶梯状锯齿波结构。

6.根据权利要求1所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一锯齿状沟槽、所述第二锯齿状沟槽、所述第三锯齿状沟槽均为多阶梯状锯齿波结构。

7.根据权利要求1所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一结构、所述第二结构、所述第三结构与所述本体一体成型设置。

8.根据权利要求7所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述第一结构、所述第二结构、所述第三结构、所述板状本体均为多孔烧结层结构。

9.根据权利要求8所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构，其特征在于，所述多孔烧结层结构为金属粉末烧结后形成的颗粒分布均匀的金属结构；

所述金属粉末的直径为D，D∈[50μm，150μm]；

所述金属粉末的形状为球形或棒形；

所述金属粉末为铝粉。

10.一种液盒，其特征在于，该液盒应用于竖直流动自循环蒸发冷却系统中，该液盒的腔室内壁设置有权利要求1-9中任一项所述的用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构；

所述液盒紧贴于高功率电力电子设备的一侧设置；

在工作状态下，液体工质从进液口进入所述液盒，与设置的所述用于高功率密度电力设备冷却的沸腾强化传热结构充分接触吸收热量并发生汽化形成气液混合工质，该气液混合工质从出液口排出，以将高功率电力电子设备产生的热量转移到外部环境。