一种多热源相变散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种多热源相变散热装置，包括：储液罐、泵、过滤器、流量计、梯度复合换热的多热源相变热管理单元、冷凝器、回液管路和供液管路。本发明专利技术实施例提供的一种多热源相变散热装置，适用于高热流密度多热源芯片、器件或设备的散热问题，根据多个发热部件的特点，基于梯度复合换热的相变热管理单元及其分布式应用形式，结合对应的群控策略，确保多个发热部件处于合理温度范围之内。

A Multi-heat Source Phase Change Heat Dissipator

The embodiment of the present invention provides a multi-heat source phase change heat dissipation device, which includes a liquid storage tank, a pump, a filter, a flowmeter, a multi-heat source phase change heat management unit for gradient composite heat transfer, a condenser, a liquid return pipeline and a liquid supply pipeline. The embodiment of the present invention provides a multi-heat source phase change heat dissipation device, which is suitable for heat dissipation problems of high heat flux multi-heat source chips, devices or equipment. According to the characteristics of multiple heating components, based on gradient composite heat transfer phase change heat management unit and its distributed application form, combined with corresponding group control strategy, it ensures that multiple heating components are in a reasonable temperature range.

【技术实现步骤摘要】
一种多热源相变散热装置
本专利技术涉及电子冷却、高效换热、热工设
，尤其涉及一种多热源相变散热装置。
技术介绍
随着科学技术的进步与发展，高性能超级计算机、雷达与激光装置、高速列车牵引变流器、MEMS系统等新兴电子设备与机械元件逐渐向小型化发展过程中遇到的高热流密度散热问题，已经成为了制约行业继续发展的瓶颈。传统的强迫空冷技术的冷却能力一般不超过1W/cm2，高热流密度器件与设备的冷却问题中已不再适用。尽管单相液冷技术的冷却能力可达到20W/cm2，但对于更高热流密度的散热需求，特别是对于云计算、数据中心等高性能超级计算机网络化、智能化发展过程中的多热源高热流密度芯片散热问题，单相液冷技术则存在很大的局限性，如：冷却工质流速需求增大，使得泵功、噪声增大；冷却工质单相流动过程中存在温升，使得散热表面温度分布不均匀，影响器件与设备的正常工作性能，故不能很好地适应散热负荷、系统功耗、安装空间、噪音水平等应用条件的限制。目前微细通道相变冷却技术在高热流密度器件与设备散热方面具有极大优势，但考虑到多热源、甚至系统层面的散热需求，则仍存在热源热峰现象以及热沉流量分配不均与两相流流动不稳定等影响与制约散热效果的问题。因此，亟待开发适用于高热流密度多热源的高效相变冷却技术与换热方式。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种多热源相变散热装置，以克服现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种多热源相变散热装置，包括：储液罐、泵、过滤器、流量计、梯度复合换热的多热源相变热管理单元、冷凝器、回液管路和供液管路；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元包括：微通道相变冷板、相变式均热板和发热部件；同一层级的所述发热部件与所述相变式均热板的蒸发侧贴合，所述相变式均热板的另一侧即冷凝侧与微通道相变冷板贴合；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元中所述微通道相变冷板的出流通过所述回液管路并联接入所述冷凝器，所述冷凝器的出流接入所述储液罐，冷却工质在所述泵驱动作用下从所述储液罐经所述供液管路通过所述过滤器与流量计之后回到所述微通道相变冷板，构成了冷却工质相变流动传热循环系统。优选地，所述装置还包括：流控元件、控制中心、压力传感器、温度传感器、压差传感器、信号反馈电路和调节作用电路；所述压力传感器与微通道相变冷板相连，用于监测微通道相变冷板冷却工质的进口压力状态；所述温度传感器与相变式均热板相连，用于监测相变式均热板的温度变化情况；所述压差传感器与微通道相变冷板相连，用于监测流经微通道相变冷板的冷却工质压降变化情况；所述温度传感器、压力传感器与压差传感器实时监测信号，所述监测信号通过所述信号反馈电路将接入所述控制中心，形成了分布式热管理单元运行监测信号反馈系统，实时监测梯度复合换热的多热源相变热管理单元的运行状态；所述控制中心通过所述调节作用电路分别与泵、流控元件相连。优选地，所述相变式均热板为柔性或者非柔性相变式均热板，内部真空且具有工质，同时内壁具有吸液芯，所述相变式均热板的上下两个平面分别为蒸发侧和冷凝侧，当相变式均热板受热时，冷却工质在所述蒸发侧蒸发，蒸汽在所述冷凝侧凝结，通过所述吸液芯的毛细作用回到蒸发侧，形成循环。优选地，所述微通道相变冷板为通道结构，所述通道结构包括平行式微通道结构、扩张式微通道结构、分隔肋式微通道结构或辐射型微通道结构。优选地，所述多热源相变散热装置还包括旁通管路，所述旁通管路分别与储液罐、流控元件和供液管路相连。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提供了一种多热源相变散热装置，根据多个发热部件的特点，基于梯度复合换热的相变热管理单元及其分布式应用形式，结合对应的群控策略，确保多个发热部件处于合理温度范围之内，可实现高热流密度多热源的散热需求，其冷却能力很高、温度均匀性良好、多热源热峰与热波动削减效果显著、冷却工质需求量较少、系统功耗与噪声水平较小，且投入与制造成本较低，使用与维护成本也降低，可以充分保障高热流密度发热部件的正常运行状态，适用于高热流密度多热源芯片、器件或设备的散热问题。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种多热源相变散热装置示意图。附图标记：1储液罐；2泵；3过滤器；4流量计；5-1至5-5流控元件(阀门)；6控制中心；7-1与7-2压力传感器；8-1与8-2温度传感器；9-1与9-2压差传感器；10-1与10-2梯度复合换热的多热源相变热管理单元；11冷凝器；12-1与12-2微通道相变冷板；13-1与13-2相变式均热板；14-1与14-2发热部件(多热源)；15回液管路；16供液管路；17旁通管路；18信号反馈电路；19调节作用电路。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本专利技术实施例提供了一种多热源相变散热装置，如图1所示，包括：储液罐1，泵2，过滤器3，流量计4，流控元件(阀门)5-1至5-5，控制中心6，压力传感器7-1与7-2，温度传感器8-1与8-2，压差传感器9-1与9-2，梯度复合换热的多热源相变热管理单元10-1与10-2，冷凝器11，微通道相变冷板12-1与12-2，相变式均热板13-1与13-2，发热部件(多热源)14-1与14-2，回液管路15，供液管路16，旁通管路17，信号反馈电路18，调节作用电路19。其中，处于同一层级的发热部件(多热源)14-1(14-2)与相变式均热板13-1(13-2)的蒸发侧贴合，相变式均热板13-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多热源相变散热装置，其特征在于，包括：储液罐、泵、过滤器、流量计、梯度复合换热的多热源相变热管理单元、冷凝器、回液管路和供液管路；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元包括：微通道相变冷板、相变式均热板和发热部件；同一层级的所述发热部件与所述相变式均热板的蒸发侧贴合，所述相变式均热板的另一侧即冷凝侧与微通道相变冷板贴合；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元中所述微通道相变冷板的出流通过所述回液管路并联接入所述冷凝器，所述冷凝器的出流接入所述储液罐，冷却工质在所述泵驱动作用下从所述储液罐经所述供液管路通过所述过滤器与流量计之后回到所述微通道相变冷板，构成了冷却工质相变流动传热循环系统。

【技术特征摘要】
1.一种多热源相变散热装置，其特征在于，包括：储液罐、泵、过滤器、流量计、梯度复合换热的多热源相变热管理单元、冷凝器、回液管路和供液管路；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元包括：微通道相变冷板、相变式均热板和发热部件；同一层级的所述发热部件与所述相变式均热板的蒸发侧贴合，所述相变式均热板的另一侧即冷凝侧与微通道相变冷板贴合；所述梯度复合换热的多热源相变热管理单元中所述微通道相变冷板的出流通过所述回液管路并联接入所述冷凝器，所述冷凝器的出流接入所述储液罐，冷却工质在所述泵驱动作用下从所述储液罐经所述供液管路通过所述过滤器与流量计之后回到所述微通道相变冷板，构成了冷却工质相变流动传热循环系统。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：流控元件、控制中心、压力传感器、温度传感器、压差传感器、信号反馈电路和调节作用电路；所述压力传感器与微通道相变冷板相连，用于监测微通道相变冷板冷却工质的进口压力状态；所述温度传感器与相变式均热板相连，用于监测相变式均热板的温度变化情况；所述压差传感器与微通道相...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾力，党超，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11