一种微通道换热器及流动换热实验装置制造方法及图纸

阅读:107 留言:0更新日期:2017-06-24 12:32
本发明专利技术涉及一种微通道换热器及流动换热实验装置。该微通道换热器,其特征是:至少包括:上盖板、下盖板,上盖板和下盖板上分别加工有3个流道和个流道的入口和出口,第一流道、第二流道以及第三流道;第一流道、第二流道以及第三流道均由两个Y型流道组成,流道和流道是将Y字分叉端相接而成,流道是将Y的未分叉端相接而成,流体在第一流道、第二流道以及第三流道的流动时,入口和出口的流动方向是垂直的。本发明专利技术具有散热性好、能使高热流密度的电子设备保持均匀温度等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道换热器及流动换热实验装置
本专利技术涉及微通道散热、液态金属散热领域,具体涉及一种微通道换热器及流动换热实验装置。
技术介绍
随着微机电系统和超大规模集成电路等技术的迅速发展,电子设备的体积越来越小,而功率和集成度却大幅度提高,高热流密度的产生成为了一种不可抗拒的趋势,如果不能迅速带走这些热量,电子器件将会由于高温而不能正常工作,甚至烧毁,散热效果除了要保证电子产品的温度较低外,还需降低电子产品各器件间的温差。传统的散热方式已经不能满足高负荷电子器件的散热要求。为此,需要一些新型的散热结构或冷却介质来解决高热流密度的电子设备中的散热问题。
技术实现思路
针对以上问题,本专利技术的目的是提供一种散热性好、能使高热流密度的电子设备保持均匀温度的微通道换热器及流动换热实验装置。本专利技术的目的是这样实现的,一种微通道换热器,其特征是:至少包括:上盖板、下盖板,上盖板和下盖板上分别加工有3个流道和个流道的入口和出口,第一流道、第二流道以及第三流道;第一流道、第二流道以及第三流道均由两个Y型流道组成,流道和流道是将Y字分叉端相接而成,流道是将Y的未分叉端相接而成,流体在第一流道、第二流道以及第三流道的流动时,入口和出口的流动方向是垂直的。所述上盖板上有第一流道的四个出口,分别是第一流道第一出口,第一流道第二出口,第一流道第三出口,第一流道第四出口;四个出口分别间隔分布在第一流道的Y字分叉端口垂直上端;上盖板上有第三流道的四个出口,分别是第三流道第一出口,第三流道第二出口,第三流道第三出口第三流道第四出口;四个出口也分别间隔分布在第三流道的Y字分叉端口垂直上端;第三流道的四个出口和第一流道的四个出口以第二流道的第二流道入口对称分布。所述下盖板上有第一流道的两个入口,分别是第一流道第一入口和第一流道第二入口;第一流道第一入口和第一流道第二入口分别在上述第一流道两个Y型流道的Y字下端口;下盖板上有第三流道的两个入口,分别是第三流道第一入口和第三流道第二入口;第三流道第一入口和第三流道第二入口分别在上述第三流道两个Y型流道的Y字下端口;下盖板上有第二流道的8个出口,分别是第二流道第一出口,第二流道第二出口,第二流道第三出口,第二流道第四出口,第二流道第五出口,第二流道第六出口,第二流道第七出口,第二流道第八出口;第二流道第一出口,第二流道第二出口,第二流道第三出口,第二流道第四出口和第二流道第五出口,第二流道第六出口,第二流道第七出口,第二流道第八出口分布在下盖板的两侧对称分布。一种微通道换热器的流动换热实验装置,包括蠕动泵、测试配件单元、辐射器、液体供应箱、液体冷却箱、加热单元,差压变送器,温度测量采集单元以及计算单元,测试配件单元包括分流器、汇流器及加载有热源的微通道换热器,分流器和汇流器分别通过管路连接加载有热源的微通道换热器,所述的液体供应箱分别通过蠕动泵、第一止流阀和流量计到测试配件单元入口,液体供应箱中的冷却液体在蠕动泵的驱动下流经第一止流阀和流量计注入测试配件单元,经过测试配件单元的分流器从5个入口流入带热源的加载有热源的微通道换热器中,分流器四个出口的液体通过测试配件单元的汇流器的出口流出测试区,再经过辐射器流至液体冷却箱,在液体供应箱和液体冷却箱之间通过管道及第二止流阀连接;第二止流阀控制流体从流体冷却箱流到液体供应箱实现循环。所述的在测试配件单元、液体供应箱、液体冷却箱、汇流器、加载有热源的微通道换热器、管道分别有温度传感器,温度传感器的输出信号端与数据采集仪接口电连接;数据采集仪通过接口与计算单元电连接;在测试配件单元还配置连接有差压变送器,工作时,开启加热单元,将加载的热流密度调节到设定值,待差压变送器和温度采集系统的数据稳定后,读取各个温度值以及压力值;流体流经加载有热源的微通道换热器后,温度会升高,通过辐射器后,热量会散失一大部分,为了确保其温度降低到入口温度,使流体通到流体冷却箱,测量液体冷却箱中液体的温度,待其温度降至入口温度时,开启第二止流阀,使得流体冷却箱中的液体流到流体供应箱中。所述测试配件单元还包括一夹具,夹具包括盖板和基板,微通道换热器固定在之间,基板上加工一个与微通道换热器相同的大小的凹槽,基板的腔壁有第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔、第四圆孔、第五圆孔、第六圆孔、第七圆孔、第八圆孔以及第九圆孔;将微通道换热器嵌入凹槽内,并且使得第一流道第一入口与基板的第三圆孔相接,第一流道的第二入口与基板的第九圆孔相接,第二流道的入口与基板的第四圆孔相接,第三流道的第一入口与基板的第一圆孔相接,第二入口与基板的第七圆孔相接,第一流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口通过集流槽集流后与基板的第五圆孔相接,第二流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口与基板的第二圆孔相接,第二流道的第五出口、第六出口、第七出口以及第八出口与基板的第八圆孔相接,第三流道的第一出口、第二出口、第三出口以及第四出口与基板的第七圆孔相接;用螺钉将盖板与基板紧密连接。所述分流器包括5个支流管,分别是第一分流器支流管、第二分流器支流管、第三分流器支流管、第四分流器支流管、第五分流器支流管;5个支流管分别与微通道换热器本体入口处接的第一支管、第二支管、第三支管,第四支管,第五支管连接;总出口是一根管子,这样流体从一个总管流入。所述汇流器包括四个出口,第一分管、第二分管、第三分管、第四分管,流体从微通道换热器本体的第二小管、第四小管、第六小管、第八小管流入,微通道换热器本体的第二小管与汇流器的第四分管相通,第四小管与第二分管相通,第六小管与第一分管相通,第八小管与第三分管相通;这样,流体在微通道中进行流动换热后由支管流入到汇流器中,由总管流出。本专利技术的优点是:1、Y型流道是一种典型的降压流道,采用Y型流道设计可以很好的降低压降。2、相比于传统的直通道,1)T型通道采用交错的流动方式,使得微通道整体上温度分布较为均匀,缩短了流道长度,冷却工质在升温后可以快速地流出散热系统。3、多入口,多出口的微通道设计可以更好地实现降低压降、实现均温的作用。4、将T型流道和Y型流道相结合,进一步实现降低压降以及均匀散热的作用。5、由于该微通道的出口较多,将其放置在加工有集流槽以及圆形进出口的卡具中,一方面减小了出口个数,另一方面将矩形截面进出口变成了圆形截面的进出口,在实际应用中更实用。6、设计了汇流器和分流器,可以方便外部管路和微通道换热器的连接。并且可以实现微通道换热器5个入口的流量分配均匀。附图说明图1是本专利技术T-Y型微通道的结构示意图。图2是本专利技术T-Y型微通道的主视图。图3是图2的A-A剖视图。图4是图2的B-B剖视图。图5是本专利技术实验装置整体布局图。图6是本专利技术的微通道换热器的夹具结构示意图。图7是安装好夹具的微通道换热器结构示意图。图8是本专利技术的一进五出的分流器的结构示意图。图9是本专利技术的四进一出的汇流器的结构示意图。图中,1、上盖板;2、第一流道第一出口;3、第一流道第二出口;4、第一流道第三出口;5、第一流道第四出口;6、第二流道入口;7、第三流道第一出口;8、第三流道第二出口;9、第三流道第三出口;10、第三流道第四出口;11、第一流道;12、第二流道;13、第一流道第一入口;14、第二流道第一出口;15、本文档来自技高网...
一种微通道换热器及流动换热实验装置

【技术保护点】
一种微通道换热器,其特征是:至少包括:上盖板(1)、下盖板(26),上盖板(1)和下盖板(26)上分别加工有3个流道和(3)个流道的入口和出口,第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25);第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25)均由两个Y型流道组成,流道(11)和流道(25)是将Y字分叉端相接而成,流道(12)是将Y的未分叉端相接而成,流体在第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25)的流动时,入口和出口的流动方向是垂直的。

【技术特征摘要】
1.一种微通道换热器,其特征是:至少包括:上盖板(1)、下盖板(26),上盖板(1)和下盖板(26)上分别加工有3个流道和(3)个流道的入口和出口,第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25);第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25)均由两个Y型流道组成,流道(11)和流道(25)是将Y字分叉端相接而成,流道(12)是将Y的未分叉端相接而成,流体在第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(25)的流动时,入口和出口的流动方向是垂直的。2.根据权利要求1所述的一种微通道换热器,其特征是:所述上盖板(1)上有第一流道(11)的四个出口,分别是第一流道第一出口(2),第一流道第二出口(3),第一流道第三出口(4),第一流道第四出口(5);四个出口分别间隔分布在第一流道(11)的Y字分叉端口垂直上端;上盖板(1)上有第三流道(25)的四个出口,分别是第三流道第一出口(7),第三流道第二出口(8),第三流道第三出口(9)第三流道第四出口(10);四个出口也分别间隔分布在第三流道(25)的Y字分叉端口垂直上端;第三流道(25)的四个出口和第一流道(11)的四个出口以第二流道(12)的第二流道入口(6)对称分布。3.根据权利要求1所述的一种微通道换热器,其特征是:所述下盖板(26)上有第一流道(11)的两个入口,分别是第一流道第一入口(13)和第一流道第二入口(19);第一流道第一入口(13)和第一流道第二入口(19)分别在上述第一流道(11)两个Y型流道的Y字下端口;下盖板(26)上有第三流道(25)的两个入口,分别是第三流道第一入口(18)和第三流道第二入口(24);第三流道第一入口(18)和第三流道第二入口(24)分别在上述第三流道(25)两个Y型流道的Y字下端口;下盖板(26)上有第二流道(12)的8个出口,分别是第二流道第一出口(14),第二流道第二出口(15),第二流道第三出口(16),第二流道第四出口(17),第二流道第五出口(20),第二流道第六出口(21),第二流道第七出口(22),第二流道第八出口(23);第二流道第一出口(14),第二流道第二出口(15),第二流道第三出口(16),第二流道第四出口(17)和第二流道第五出口(20),第二流道第六出口(21),第二流道第七出口(22),第二流道第八出口(23)分布在下盖板(26)的两侧对称分布。4.一种微通道换热器的流动换热实验装置,其特征是:包括蠕动泵(68)、测试配件单元、辐射器(75)、液体供应箱(81)、液体冷却箱(76)、加热单元(74),差压变送器(73),温度测量采集单元(77)以及计算单元(78),测试配件单元包括分流器(57)、汇流器(63)及加载有热源的微通道换热器(72),分流器(57)和汇流器(63)分别通过管路连接加载有热源的微通道换热器(72),所述的液体供应箱(81)分别通过蠕动泵(68)、第一止流阀(69)和流量计(70)到测试配件单元入口,液体供应箱(81)中的冷却液体在蠕动泵(68)的驱动下流经第一止流阀(69)和流量计(70)注入测试配件单元,经过测试配件单元的分流器(57)从5个入口流入带热源的加载有热源的微通道换热器(72)中,分流器(57)四个出口的液体通过测试配件单元的汇流器(63)的出口流出测试区,再经过辐射器(75)流至液体冷却箱(76),在液体供应箱(81)和液体冷却箱(76)之间通过管道(80)及第二止流阀(79)连接;第二止流阀(79)控制流体从流体冷却箱(76)流到液体供应箱(81)实现循环。5.根据权利要求4所述的一种微通道换热器的流动换热实验装置,其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员:安小康刘焕玲王鹏李恒贾梦川
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
编号:201710050410
国别省市:陕西,61

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