[实用新型]一种双通道逆流微通道均温冷板

说明书

本实用新型涉及散热设备领域，具体涉及一种双通道逆流微通道均温冷板，由长条状的冷板主体、前端端头、前端封板、后端端头、后端封板组成，整体外形为模块化的完全平板结构；冷板主体由若干平行并列的微通道流道组构成，每四至八个微通道流道并列为一组；冷板主体内共有两个完全独立的并列的逆流流体介质通道，可以同时通入工作参数不同的一种或两种不同的冷却介质，两个流体通道分别依次依靠前端端头与后端端头将微通道流道组首尾串联连接，在冷板主体内形成蛇形流程。两种冷却介质在冷板内双向交错流动，提高冷板均温性，增强冷板温度的可控性，使冷板整体温度稳定，蛇形流程通道提高换热效率，完全平板结构有利于模块化安装。

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，具体涉及一种双通道逆流微通道均温冷板。

背景技术

随着MEMS技术的飞速发展，IGBT模块或单管朝着高频率、高集成度和大功率发展，大功率IGBT等功率器件在工作过程由于大量功率损耗引起的热量，瞬时热流密度可达5～10MW/m²，当IGBT的散热条件较差时，引起IGBT器件的节温过高或者温度分布不均匀，容易引起IGBT热失控甚至导致失效，因此，高热流密度散热已经成为大功率IGBT发展的主要“瓶颈”。微通道冷板不仅体积小，而且换热系数大、换热效率高，成为一种应用于大功率电子器件高热流密度散热的重要的冷却方式。但是微通道冷板内换热介质流动过程中温升较明显，使介质流动方向上散热能力降低，靠近冷却介质入口处的换热效率较高，而靠近冷却介质出口处的换热效率较低，使冷板温度分布均匀性差，尤其在冷板上同时布置有多个热源时，容易造成局部散热不佳，导致热源的热面温度升高，发生材料热应力变形和烧毁。

已有部分专利针对高热流密度微通道温度分布均匀性采取了一些举措：

申请号为CN202121813493.2的中国专利，公开了一种基于微通道内两相沸腾换热的散热装置，包括端盖板、微通道板底座，端盖板与微通道板底座固定连接；端盖板两侧分别设有进液口、出液口，端盖板表面位于进液口、出液口之间处设有坡状渐深凹槽；微通道板底座两侧分别设有与进液口连通的进口缓冲池以及与出液口连通的出口缓冲池，微通道板底座远离端盖板一面均匀布设有多个加热片；进口缓冲池通过并联式微通道组与出口缓冲池连通，所述坡状渐深凹槽正对并联式微通道组设置，坡状渐深凹槽深度由进液口到出液口的方向逐渐加深。该专利利用各种结构极大程度抑制了流动沸腾过程中的流动不稳定性问题，且装置加工方便，成本较低，市场推广有着很大优势。

申请号为CN201710466974.2的中国专利，公开了一种微通道冷板结构，由基底和在基底上加工的微流道网络组成，所述微流道网络由分流结构、局部微通道网路和汇流结构组合而成。该专利的“T”型分形网络可将冷却工质均匀发散至整个待散热区域，通道分布均匀性好，流阻低，温度一致性好。同时，多级分形结构使得冷却工质在分流处连续产生二次流，可不断扰动边界层，阻止其不断增厚，从而强化换热。同时可根据实际情况，通过调节各级子分支流道的结构参数，可实现冷却工质流量的重新分配，以进一步改善待散热区域的温度一致性。局部微通道网络为树状并行结构，由树状分流流道、逆向树状合流流道、局部微通道组合而成，各组微通道并行排布，通道分支多且跨段短。局部微通道网络通道截面形状均为矩形。可根据不同的散热需求，通过各组微通道长度、数目、尺度、拓扑结构的变化可得到各种不对称树状并行微通道结构，以进一步改善冷却效果。

上述两个专利主要在控制冷却介质流动的稳定性、对微通道网络的组合变化进行设计等方面进行改进，对于增强高热流密度环境下冷板温度分布均匀性的能力有限，可能还存在着换热热阻大、换热效率不高、冷板温度的可控性差、非平板结构、不易模块化安装等问题。

综上所述，目前对于解决高热流密度环境下冷板温度分布均匀性、提高换热效率、降低流体阻力、提高冷板温度的可控性、加强微电子应用领域冷板模块化散热等问题仍有很大的进步空间。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，克服现有技术的缺陷，提供一种双通道逆流微通道均温冷板。