(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210595793.0 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 张剑飞　徐星　屈治国　夏毅康　 高伟　王强　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 覃婧婵 (51)Int.Cl. F28D 21/00(2006.01) F28F 3/04(2006.01) F28F 3/12(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 含有翼型分流肋的双效强化换热微通道热 沉 (57)摘要 公开了一种含有翼型分流肋的换热微通道 热沉， 其包括多个换热微通道， 换热微通道具有 用于传热的底表面以及相对于底表 面的顶表面， 多个分流模块位于进口段和出口段之间， 分流模 块设于换热微通道中以将其分为上流道和下流 道， 翼型分流肋几何形状为具有第一圆弧表面的 扇形体和具有第一斜表面的三棱柱的组合结构， 顶面由第一圆弧表面及自第一圆弧表面延伸的 第一斜表 面构成， 凹槽自顶表面向远离底表面方 向凹进， 凹槽具有第二圆弧表 面及自第二圆弧表 面延伸的第二斜表面， 凹槽与顶 面之间构成上流 道； 多个合流段在流动方向上设于翼型分流肋之 后， 其位于下一个翼型分流肋之前。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 115014107 A 2022.09.06 CN 115014107 A 1.一种含有翼型分流肋的换 热微通道热沉， 其特 征在于： 所述换热微通道热沉包括多个换 热微通道所述换 热微通道含有 多个翼型分流肋； 每个换热微通道具有用于传热的底表面以及相对于所述底表面的顶表面， 所述换热微 通道自所述底 表面垂直延伸到所述顶 表面的通道截面积为 微米级； 每个换热微通道包括： 进口段， 其 位于换热微通道的前端以导入流体； 出口段， 其 位于换热微通道的末端以导出流体； 分流模块， 其位于所述进口段和出口段之间， 所述分流模块设于所述换热微通道中以 将其分为上流道和下流道； 所述分流模块包括： 翼型分流肋， 其几何形状为具有第 一圆弧表面的扇形体和具有第 一斜表面的三棱柱的 组合结构， 所述第一圆弧表面朝向所述进口段， 所述第一斜表面朝向所述出口段， 所述组合 结构具有 水平底面和顶面， 所述水平底面在垂 直方向上高于所述底表面且两者之 间的间隔 构成下流道， 所述顶面由所述第一圆弧表面及自所述第一圆弧表面延伸的第一斜表面构 成； 凹槽， 其自所述顶表面向远离底表面方向凹进， 所述凹槽具有第二圆弧表面及 自所述 第二圆弧表面延伸的第二斜表面， 所述第二圆弧表面与所述第一圆弧表面间隔第一预定距 离且所述第二圆弧表 面与所述第一圆弧表面共圆心， 所述第二斜表面平行于所述第一斜表 面且所述第二斜表面间隔所述第一斜表面第二预定距离， 所述凹槽与所述顶面之 间构成上 流道； 合流段， 其在流动方向上设于所述翼型分流肋之后， 其 位于下一个翼型分流肋之前。 2.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 优选的， 翼型分流 肋的扇形体的来 流攻角为30° ‑90°， 三棱柱的出口角度为3 0° ‑45°。 3.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 翼型分流肋的扇形 体的来流攻角为90 °， 三棱柱的出口角度为3 5°。 4.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 多个所述翼型分流 肋均匀间隔分布于每 个换热微通道中。 5.根据权利要求4所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 多个所述翼型分流 肋以300微米的固定间距设置 于每个换热微通道中。 6.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 所述上流道的高度 和下流道的高度分别占合 流段流道高度的5 0％。 7.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 所述第 一预定距离 等于第二预定距离 。 8.根据权利要求7所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 所述第 一预定距离 等于下流道的高度。 9.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 每个换热微通道热 沉包括多个阵列分布的含有翼型分流肋的换 热微通道。 10.根据权利要求1所述的含有翼型分流肋的换热微通道热沉， 其中， 第一圆弧表面和 第一斜表面之间平 滑过渡， 第二圆弧表面和第二 斜表面之间平 滑过渡。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115014107 A 2含有翼型分流肋的双效强化换热微通道热 沉 技术领域 [0001]本发明属于微通道散热技术领域， 特别是一种含有翼型分流肋的换热微通道热 沉。 背景技术 [0002]高热流密度电子器件的散热问题制约5G等技术的发展， 若不及时有效降低芯片表 面温度， 将导致器件性能迅速衰退。 微通道热沉具有体积小、 重量轻、 比表面积大、 单位面积 换热强度高的优点， 可以用于加快芯片散热， 然而现有微通道热沉仍无法满足极端热流密 度下的散热需求。 [0003]在光滑微通道中引入不同流道结构可以产生更好的流动效果， 而设计肋片可增大 换热面积并降低换热热阻， 增强换热性能。 特别的， 如图1所示的一种无动力相变散热装置， 其内设置有并排布置的单向导通管路， 每组管路包括首尾对接的特斯拉阀， 冷却工质在通 过特斯拉阀时吸收大量热量并带出。 但是， 该技术存在两点不合理之处： 首先， 特斯拉阀的 布置有待改进， 在相同热流面面积下， 纵向布置的特斯拉阀型肋数量和通道数量都较少， 所 形成的换 热面积很小。 其次， 现有的特斯拉阀主 要作用是 单向流动， 强化换 热效果不好。 [0004]在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解， 因此可能 包含不构成在本国中本领域普通 技术人员公知的现有技 术的信息 。 发明内容 [0005]针对现有技术中存在的问题， 本发明提出一种含有翼型分流肋的换热微通道热 沉， 利用上流道流体分流后的泵压和重力两种动力冲击下流道流体， 促进上流道流体与下 流道流体混合， 加快底部流体排出， 增强合流段的换热效果； 分段布置翼型分流肋， 实现对 全段的全覆盖强化换 热。 [0006]本发明的目的是通过以下技术方案予以实现， 一种含有翼型分流肋的换热微通道 热沉包括多个换 热微通道所述换 热微通道含有 多个翼型分流肋； [0007]每个换热微通道具有用于传热的底表面以及相对于所述底表面的顶表面， 所述换 热微通道自所述底 表面垂直延伸到所述顶 表面的通道截面积为 微米级； [0008]每个换热微通道包括： [0009]进口段， 其 位于换热微通道的前端以导入流体； [0010]出口段， 其 位于换热微通道的末端以导出流体； [0011]分流模块， 其位于所述进口段和出口段之间， 所述分流模块设于所述换热微通道 中以将其分为上流道和下流道； [0012]所述分流模块包括： [0013]翼型分流肋， 其 几何形状为具有第一圆弧表面的扇形体和具有第一斜表面的三棱 柱的组合结构， 所述第一圆弧表面朝向所述进口段， 所述第一斜表面朝向所述出口段， 所述 组合结构具有 水平底面和顶面， 所述水平底面在垂 直方向上高于所述底表面且两者之 间的说　明　书 1/6 页 3 CN 115014107 A 3