一种交错双P型微通道换热器及检测方法技术

本发明专利技术属于微通道强化散热技术领域，确切讲是一种交错双P型微通道换热器及检测方法，其特征在于：包括基板(1)、基板(1)上的换热器本体(20)和分流配合件(29)，基板左右外侧设有并排长方形孔座(2)，长方形孔座(2)设有压力计连接孔(3)，用于测试系统中的压降；并排长方形孔座（2）有两种外径尺寸的并排孔，两种外径尺寸的长方形孔交错。它克服了现有技术中：1、传统的散热方式不能满足高负荷电子器件的散热要求；2、传统的换热器温度均匀性较差；3、电子芯片的温度环境不可靠等问题。芯片的温度环境不可靠等问题。芯片的温度环境不可靠等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种交错双P型微通道换热器及检测方法


[0001]本专利技术属于微通道强化散热
，尤其涉及一种交错双P型微通道换热器及其流体流动换热实验装置，确切讲是一种交错双P型微通道换热器及检测方法。

技术介绍

[0002]由于信息技术的飞速发展，近年来现代电子设备的发展趋势逐渐朝着智能化、集成化和小型化的方向发展，导致了电子芯片较大的能量消耗和热流密度。如果未能消除如此高的热流，将可能使芯片的温度超过所允许的最高结温，极容易导致器件性能的恶化以及电路故障，同时，随着基片温度的升高最终将可能导致器件失效。从目前大量研究数据可以看出，电子产品故障的原因包括有：振动、粉尘、潮湿以及温度，其中温度占比55%，温度因此成为首当其冲的主要原因。因此，在由电子芯片组成的电子设备中，热管理在控制设备工作运行温度、保证设备的性能以及可靠性等方面起着至关重要的作用，也越来越激发了人们对电子热管理的兴趣。其中，保证电子芯片的温度均匀性是确保其高效正常工作的重中之重，也是散热设计的关键。目前，多冷却通道可以有效地降低电子设备的温度，且温度均匀性得到了改善，但传统的结构设计已不再能满足芯片的高热流要求。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

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种交错双P型微通道换热器及检测方法，克服了现有技术中：1、传统的散热方式不能满足高负荷电子器件的散热要求；2、传统的换热器温度均匀性较差；3、电子芯片的温度环境不可靠等问题。r/>[0004]为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：包括基板(1)、基板(1)上的换热器本体(20)和分流配合件(29)，基板左右外侧设有并排长方形孔座(2)，长方形孔座(2)设有压力计连接孔(3)，用于测试系统中的压降；并排长方形孔座（2）有两种外径尺寸的并排孔，两种外径尺寸的长方形孔交错，基板左外侧包括三个通道入口孔（4）和三个通道出口孔（5），基板右外侧包括三个通道入口孔（4）和三个通道出口孔（5），入口长方形孔直径大，出口长方形孔直径小，左右外侧出口和入口分别通过管路与一组分流配合件（29）的六孔端相连，分流配合件（29）的另一端与外部管道相连，冷却液从分流配合件（29）的冷却液进水口（21）进入，从分流配合件（29）的冷却液出水口（22）通过管路流入长方形孔座（2）的大直径入口（23），再由大直径入口（23）通过冷却液入口（24）进入换热器本体（20）内，经过换热器本体（20）热交换，通过管路流入长方形孔座（2）的小直径出口（27），再由小直径出口（27）经管路到分流配合件（29）的换热出水管（25），由分流配合件（29）的换热排水口（26）排出。
[0005]所述的基板（1）上共有六条出口直流道（7），其中三条与左侧并排长方形孔座（2）的长方形孔管路连接，三条与右侧并排长方形孔座（2）的长方形孔管路连接，出口直流道（7）同时与自身的三条相邻平行的直流道通过纵向直流道（8）连通。
[0006]所述的换热器本体（20）包括在基板内左右侧各自平行的九条直流道（30）；其中三条相邻平行的直流道（31）为一组，左右侧相邻平行的三组直流道按轴向对称分布，三条相邻平行的直流道（31）一端在中间汇集与一路冷却液入口（24）管路连接，冷却液入口（24）在长方形孔座（2）的内侧，长方形孔座（2）的外侧为冷却液的大直径入口（23），大直径入口（23）通过管路再与分流配合件（29）的冷却液出水口（22）管路连接。
[0007]所述的换热器本体（20）的左右侧的两个三条相邻平行的直流道（31）形成180度的对称分布，使三条相邻平行的直流道（31）形成交错布局，三条相邻平行的直流道之间定间距均匀分布，出口直流道（7）与对称的三条相邻平行的直流道（31）一条之间通过V型倾斜通道（9）连接，液体流进交错双P型微通道换热器的入口，经三条相邻平行的直流道（31）换热，两侧的流体会在V型倾斜通道（9）与纵向直流道（8）的交叉处形成对流，最终出口直流道（7）中的流体通过V型倾斜通道（9）流回竖向出口直流道（7），汇流流出换热器。
[0008]所述的三条相邻平行的直流道（31）直径小于等于方形孔座（2）并排孔中大外径的入口孔径，三条相邻平行的入口直流道（31）直径相等，都等于出口流道的内管径，三条相邻平行的入口直流道与方形孔座入口连接是通过过度流道（6）连接起来，将水流从方形孔座入口进入三条相邻平行入口。
[0009]每一路三条相邻平行的直流道（31）其中分出一条作为出口直流道（7），出口直流道（7）向前延伸与长方形孔座（2）内侧的换热出口（28）连接，长方形孔座（2）外侧的通道出口孔（5）与分流配合件（29）的冷却液出水口（22）管路连接。
[0010]一种交错双P型微通道换热器检测方法，其特征是：换热器本体（20）提供了测试区，在测试区固定有薄膜电阻（10）、温度采集器（19）、压力计（18），换热器本体（20）同时通过分流器（14）和汇流器（15）与高低温水浴循环槽（11）、蠕动泵（12）通过第一止流阀（13）和第二止流阀（16）连接，冷却液经过分流器（14）分成6个支流从基板（1）共6个入口流入换热器本体（20），然后从6个出口流出，经汇流器（15）汇集成一支流入高低温循环水浴槽（11），流体在多入口多出口换热器本体（20）中的进出，同时采用高低温循环水浴槽（11），自动控制快速降低液体温度并且确保温度降至入口温度，冷却液经过加载有薄膜电阻（10）的换热器本体（20）后温度升高，将其通入高低温循环水浴槽（11），快速冷却至初始温度，再经过蠕动泵（12）循环使用；高低温循环水浴槽中的冷却液体在蠕动泵的驱动下流经第一止流阀（13）注入测试区经过分流器从六个入口流入带热源的换热器本体（20）中，六个出口的液体通过汇流器流出测试区，如果打开第二止流阀（16），冷却液便能流入高低温循环水浴槽（11），实现循环；在此过程中，通过启动直流电源（17），调节直流电源的电压，使得薄膜电阻（10）的发热功率达到所需功率；待压力计（18）和温度采集器（19）稳定后，即可读取各个温度值以及压力值，冷却液经过换热器本体（20）后，温度会升高，经汇流器通过高低温循环水浴槽（11）后，迅速冷却，高低温循环水浴槽（11）可以读出槽内液体温度，待其温度降低至入口温度，即可开启蠕动泵（12）循环使用。
[0011]测试区采用六个薄膜热阻（10）作为热源，测量换热器本体（20）入口以及出口的温度，根据薄膜电阻（10）的发热功率、流体进出口的平均温度以及换热器本体（20）受热面的温度，计算出该换热器本体（20）的对流换热系数，由压力计（18）测取测试段两端压力，得到换热器本体（20）的流动阻力参数。
[0012]所述的温度采集器（19）包括测量六个部分的温度：换热器本体（20）进口的冷却液
温度、换热器本体（20）的出口的冷却液温度以及基板（1）表面边缘均匀分布四个位置的温度，这六个温度均采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：包括基板(1)、基板(1)上的换热器本体(20)和分流配合件(29)，基板左右外侧设有并排长方形孔座(2)，长方形孔座(2)设有压力计连接孔(3)，用于测试系统中的压降；并排长方形孔座（2）有两种外径尺寸的并排孔，两种外径尺寸的长方形孔交错，基板左外侧包括三个通道入口孔（4）和三个通道出口孔（5），基板右外侧包括三个通道入口孔（4）和三个通道出口孔（5），入口长方形孔直径大，出口长方形孔直径小，左右外侧出口和入口分别通过管路与一组分流配合件（29）的六孔端相连，分流配合件（29）的另一端与外部管道相连，冷却液从分流配合件（29）的冷却液进水口（21）进入，从分流配合件（29）的冷却液出水口（22）通过管路流入长方形孔座（2）的大直径入口（23），再由大直径入口（23）通过冷却液入口（24）进入换热器本体（20）内，经过换热器本体（20）热交换，通过管路流入长方形孔座（2）的小直径出口（27），再由小直径出口（27）经管路到分流配合件（29）的换热出水管（25），由分流配合件（29）的换热排水口（26）排出。2.根据权利要求1所述的一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：所述的基板（1）上共有六条出口直流道（7），其中三条与左侧并排长方形孔座（2）的长方形孔管路连接，三条与右侧并排长方形孔座（2）的长方形孔管路连接，出口直流道（7）同时与自身的三条相邻平行的直流道通过纵向直流道（8）连通。3.根据权利要求1所述的一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：所述的换热器本体（20）包括在基板内左右侧各自平行的九条直流道（30）；其中三条相邻平行的直流道（31）为一组，左右侧相邻平行的三组直流道按轴向对称分布，三条相邻平行的直流道（31）一端在中间汇集与一路冷却液入口（24）管路连接，冷却液入口（24）在长方形孔座（2）的内侧，长方形孔座（2）的外侧为冷却液的大直径入口（23），大直径入口（23）通过管路再与分流配合件（29）的冷却液出水口（22）管路连接。4.根据权利要求3所述的一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：所述的换热器本体（20）的左右侧的两个三条相邻平行的直流道（31）形成180度的对称分布，使三条相邻平行的直流道（31）形成交错布局，三条相邻平行的直流道之间定间距均匀分布，出口直流道（7）与对称的三条相邻平行的直流道（31）一条之间通过V型倾斜通道（9）连接，液体流进交错双P型微通道换热器的入口，经三条相邻平行的直流道（31）换热，两侧的流体会在V型倾斜通道（9）与纵向直流道（8）的交叉处形成对流，最终出口直流道（7）中的流体通过V型倾斜通道（9）流回竖向出口直流道（7），汇流流出换热器。5.根据权利要求3所述的一种交错双P型微通道换热器，其特征在于：所述的三条相邻平行的直流道（31）直径小于等于方形孔座（2）并排孔中大外径的入口孔径，三条相邻平行的入口直流道（31）直径相等，都等于出口流道的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕玲，姚营，邵晓东，韩小慧，李莹莹，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：