[发明专利]一种楔形微槽群微冷板

说明书

本发明公开了一种楔形微槽群微冷板，所述微冷板由一系列结构形状相同的楔形微槽道阵列组成，在楔形微槽道入口至槽道出口段中槽道宽度往中轴线方向呈线性收敛，而槽道高度往垂直向上方向呈线性发散，且槽道宽度收敛比与槽道高度发散比互成倒数。本发明提供的楔形微槽群微冷板散热效率高，流固耦合传热能力强，能满足超高热功率密度电子元器件及系统的散热需求，且水力压损小，所需功耗低，有利于促进微槽群微冷板散热技术发展。

技术领域

本发明涉及新型微槽群微冷板，尤其涉及一种楔形微槽群微冷板。

背景技术

为适应微电子元器件及系统微型化与大功率化的发展以及超高热功率密度的散热需求，学界内提出了微槽群微冷板的概念，该微槽群微冷板由一系列单层矩形微槽道阵列组成，通过槽道内不断流动的冷却工质带走系统表面的热量。现有研究结果表明，更窄的槽道，即更小的水力直径与更大的槽道高宽比可以增强传统矩形微槽道的传热性能，但同时也会导致更大的水力压损与更大的功耗。为突破传统单层矩形槽道结构的限制，寻求更优的微槽道结构，增强微槽群微冷板散热能力的同时减小其水力压损与功耗对于微槽群微冷板技术的发展乃至微电子系统散热技术的发展都有实际意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种楔形微槽群微冷板，该楔形微槽群微冷板。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种楔形微槽群微冷板，所述微冷板由一系列结构形状相同的楔形微槽道阵列组成，在楔形微槽道入口至槽道出口段中槽道宽度往中轴线方向呈线性收敛，而槽道高度往垂直向上方向呈线性发散，且槽道宽度收敛比与槽道高度发散比互成倒数。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

散热效率高，流固耦合传热能力强，能满足超高热功率密度电子元器件及系统的散热需求，且水力压损小，所需功耗低，有利于促进微槽群微冷板散热技术发展。

附图说明

图1是楔形微槽群微冷板整体结构示意图；

图2是楔形微槽群微冷板楔形微槽道结构原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1和图2所示，分别为楔形微槽群微冷板整体结构及楔形微槽道结构，微冷板由一系列结构形状相同的楔形微槽道单元阵列组成，其中，在微冷板入口处，L与W分别为微冷板总长与总宽，H_t、H_c与H_b分别为微冷板上盖板、槽道与基底高度，W_w与W_c分别为微冷板肋板与槽道的宽度。

在楔形微槽道入口至槽道出口段中槽道宽度往中轴线方向呈线性收敛，而槽道高度往垂直向上方向呈线性发散，且槽道宽度收敛比与槽道高度发散比互成倒数，令微冷板总长为L，槽道出口宽度与高度分别为W_co与H_co，距离槽道入口y＝y_i处的槽道宽度与高度分别为W_ci与H_ci，其中0≤y_i≤L，则有：微槽道宽度收敛比为α＝W_co/W_c，微槽道高度发散比β＝H_co/H_c，α＝1/β；对于任意y＝y_i，微槽道宽度为W_ci＝W_c(1–(1–α)y_i/L)，微槽道高度为H_ci＝H_c/(1–(β–1)y_i/βL)。

上述楔形微槽道阵列组成的微冷板为棱柱形。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。