一种相变冷板的制作方法

本发明涉及调温，更具体地说，涉及一种相变冷板。

背景技术：

1、随着电子技术的不断发展，数据中心、新能源汽车、航空航天等领域中电力电子元器件的功率和集成度越来越高，导致其热流密度越来越大，进而使得其对散热和温控的要求越来越高。10℃（摄氏度）法则表面，半导体器件的可靠性与其工作温度密切相关，工作温度每升高10℃，其可靠性下降50%。过高的温度及温度波动使得半导体器件的热故障率增大，进而影响其性能和运行稳定性，使用寿命降低。因此，对电力电子元器件进行有效的散热是提高其可靠稳定性的关键。

2、对于高热流密度，尤其是热流密度高于100w/cm2（瓦每平方厘米）的电力电子元器件，传统的冷却技术如风冷散热技术、热管散热技术、单相液冷散热技术、浸没液冷散热技术等，或散热能力有限，或消耗泵功较大，或系统复杂性较高等，已难以应对日益严苛的散热需求，因此更高效的散热技术以解决高热流散热问题迫在眉睫。

3、相比于风冷散热、单相液冷散热等技术，流动沸腾散热技术通过汽化潜热进行换热，具有换热性能好、温度均匀性高、所需工质流量小、功耗小等优势，是适用于高热流密度微电子器件的一种极具应用前景的散热技术。

4、综上所述，如何有效地解决相变冷板内部流体流动效果不好的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种相变冷板，该相变冷板可以有效地解决相变冷板内部流体流动效果不好的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种相变冷板，包括通道组、入口腔和出口腔，所述通道组通过隔件依次分隔出多个主通道，所述入口腔与各个所述主通道的入口端均连通以分流，所述出口腔与各个所述主通道的出口端均连通以汇流，所述隔件上设置有隔断通道以连通所述隔件两侧的所述主通道；至少一组相邻所述隔件上一个或多个所述隔断通道在所述主通道延伸方向上错开设置。

4、在使用时，若当前主通道的一侧主通道相比当前主通道为高压力通道，另一侧主通道相比当前主通道为低压力通道时：若当前主通道两侧隔断通道对齐，则此时高压力通道中的流体就会从对齐的隔断通道，直接横穿当前主通道流向低压力通道，这会导致当前主通道出现堵设，流动不畅；而若一侧隔断通道错开设置，则导致无法直接横穿当前主通道，高压力通道中流体在进入当前主通道之后，顺沿当前主通道流动一段时间之后，再流向低压力主通道，且流动方向已经发生转向，可以很好的避免干涉，尤其对于横截面比较小的隔断通道，效果更为明显。而若当前主通道的两侧主通道的压力均比较高时：若当前主通道两侧隔断通道对齐，则此时两侧的流体就会从对齐的隔断通道，分别当前主通道导入流体，由于主通道横截面很小，以及液体张力问题，很容易导致两股流体对冲，彼此干涉移动，不仅泄压效果不好，而且会导致当前主通道出现堵设，流动不畅；而若隔断通道错开设置，则导致两侧的隔断通道导入的流体无法直接对冲，隔断通道的流体在进入当前主通道之后，会顺沿当前主通道流动一段时间之后，在下一隔断通道处时，流动方向已经发生转向，不会产生对冲，可以很好的避免干涉，尤其对于横截面比较小的隔断通道，效果更为明显。通过上述分析可以发现，将隔断通道错开设置，可以避中部主通道的两侧主通道彼此互相影响，以干涉中部主通道流体正常流动。

5、该设计不仅消除了因各主通道气泡核化过程的不同步造成的各主通道之间的压力不平衡，提高各主通道间的流动和换热稳定性，而且进一步使得边界层的发展段减小，增强了流体扰动，同时保证了基板上某一截面上的换热面积，避免了因隔断而导致的局部热点的形成，有利于增大换热系数，进而提高临界热流密度。

6、进而可以有效地解决相变冷板内部隔断通道在主通道处流动效果不好的问题，以有效地解决相变冷板内部流体流动效果不好的问题。

7、在一些技术方案中，相邻两个所述隔件上，各个所述隔断通道一一错开设置；各个所述隔件上均匀设置有多个所述隔断通道。

8、在一些技术方案中，所述隔断通道横截面积为所述主通道横截面面积的0.75倍至1.5倍之间；在所述主通道延伸方向，所述隔件上相邻所述隔断通道的距离是所述隔断通道宽度3倍到10倍之间。

9、在一些技术方案中，所述隔件包括多个分离设置的隔板，且所述隔板之间间隙形成所述隔断通道；在所述主通道延伸方向上，所述隔板的两端边沿之间平行设置且均垂直于所述主通道延伸方向；任一所述隔件的两侧相邻所述隔件之间，所述隔断通道一一对齐设置。

10、在一些技术方案中，所述主通道的受热一侧设置有槽结构，所述槽结构槽深低于所述主通道对应方向的宽度。

11、在一些技术方案中，所述主通道的受热一侧设置有均匀分布有多个所述槽结构。

12、在一些技术方案中，所述槽结构延伸方向垂直于所述主通道延伸方向或与所述主通道延伸方向一致；所述槽结构横截面呈三角形。

13、在一些技术方案中，所述槽结构的分布区域在靠近所述入口腔的一端，相比所述主通道的入口靠内设置。

14、在一些技术方案中，所述槽结构的分布区域在靠近所述入口腔的一端，与所述主通道的入口之间的距离不小于所述主通道的横向宽度；所述主通道的流固耦合面具有沸腾核化穴。

15、在一些技术方案中，包括由金属3d打印一体成型的板体，所述板体形成所述通道组、所述入口腔和所述出口腔。

技术特征：

1.一种相变冷板，包括通道组、入口腔和出口腔，所述通道组通过隔件依次分隔出多个主通道，所述入口腔与各个所述主通道的入口端均连通以分流，所述出口腔与各个所述主通道的出口端均连通以汇流，所述隔件上设置有隔断通道以连通所述隔件两侧的所述主通道；其特征在于，至少一组相邻所述隔件上一个或多个所述隔断通道在所述主通道延伸方向上错开设置。

2.根据权利要求1所述的相变冷板，其特征在于，相邻两个所述隔件上，各个所述隔断通道一一错开设置；各个所述隔件上均匀设置有多个所述隔断通道。

3.根据权利要求1所述的相变冷板，其特征在于，所述隔断通道横截面积为所述主通道横截面面积的0.75倍至1.5倍之间；在所述主通道延伸方向，所述隔件上相邻所述隔断通道的距离是所述隔断通道宽度3倍到10倍之间。

4.根据权利要求1所述的相变冷板，其特征在于，所述隔件包括多个分离设置的隔板，且所述隔板之间间隙形成所述隔断通道；在所述主通道延伸方向上，所述隔板的两端边沿之间平行设置且均垂直于所述主通道延伸方向；任一所述隔件的两侧相邻所述隔件之间，所述隔断通道一一对齐设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的相变冷板，其特征在于，所述主通道的受热一侧设置有槽结构，所述槽结构槽深低于所述主通道对应方向的宽度。

6.根据权利要求5所述的相变冷板，其特征在于，所述主通道的受热一侧设置有均匀分布有多个所述槽结构。

7.根据权利要求6所述的相变冷板，其特征在于，所述槽结构延伸方向垂直于所述主通道延伸方向或与所述主通道延伸方向一致；所述槽结构横截面呈三角形。

8.根据权利要求5所述的相变冷板，其特征在于，所述槽结构的分布区域在靠近所述入口腔的一端，相比所述主通道的入口靠内设置。

9.根据权利要求5所述的相变冷板，其特征在于，所述槽结构的分布区域在靠近所述入口腔的一端，与所述主通道的入口之间的距离不小于所述主通道的横向宽度；所述主通道的流固耦合面具有沸腾核化穴。

10.根据权利要求5所述的相变冷板，其特征在于，包括由金属3d打印一体成型的板体，所述板体形成所述通道组、所述入口腔和所述出口腔。

技术总结本发明公开了一种相变冷板，包括通道组、入口腔和出口腔，所述通道组通过隔件依次分隔出多个主通道，所述入口腔与各个所述主通道的入口端均连通以分流，所述出口腔与各个所述主通道的出口端均连通以汇流，所述隔件上设置有隔断通道以连通所述隔件两侧的所述主通道；至少一组相邻所述隔件上一个或多个所述隔断通道在所述主通道延伸方向上错开设置。不仅消除了因各主通道气泡核化过程的不同步造成的各主通道之间的压力不平衡，提高各主通道间的流动和换热稳定性，进一步使得边界层的发展段减小，增强了流体扰动，可以有效地解决相变冷板内部隔断通道在主通道处流动效果不好的问题，以有效地解决相变冷板内部流体流动效果不好的问题。技术研发人员：杨玺,韦立川受保护的技术使用者：深圳市英维克科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11