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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111954445A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010820603.1(22)申请日2020.08.14(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人潘振海闫哲(74)专利代理机构成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)51241代理人苟铭(51)Int.Cl.H05K7/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种肋柱式高效相变冷却装置及其冷却方法(57)摘要本发明公开了一种肋柱式高效相变冷却装置及其冷却方法,冷却装置包括冷却底板、顶盖组成的箱体,箱体内设有水平隔热板,水平隔热板上方为回收腔室,下方为相变腔室,水平隔热板边缘与箱体内壁之间留有空隙作为回收口;顶盖上分布有工质出口和工质入口,所述的工质出口下端位于回收腔室内,所述的工质入口下端位于相变腔室内,工质入口由竖直隔热板围成,竖直隔热板的下端与水平隔热板中心的孔连接;在所述的相变腔室内,冷却底板上设置有分叉排布式肋柱。本发明设计简洁明了,且具有流动稳定、均匀高效、节能的优点,可以有效地解决高热流密度情况下微电子系统的冷却问题。CN111954445ACN111954445A权利要求书1/1页1.一种肋柱式高效相变冷却装置,其特征在于,包括冷却底板(7)、顶盖(10)组成的箱体,箱体内设有水平隔热板(3),水平隔热板(3)上方为回收腔室(4),下方为相变腔室(6),水平隔热板(3)边缘与箱体内壁之间留有空隙作为回收口(9),将回收腔室(4)和相变腔室(6)连通;顶盖(10)上分布有工质出口(1)和工质入口(2),所述的工质出口(1)下端位于回收腔室(4)内,所述的工质入口(2)下端位于相变腔室(6)内,工质入口(2)由竖直隔热板(13)围成,竖直隔热板(13)的下端与水平隔热板(3)中心的孔连接;竖直隔热板(13)与水平隔热板(3)均采用低导热率材质制成;在所述的相变腔室(6)内,冷却底板(7)上设置有分叉排布式肋柱(5);冷却底板(7)为高导热率材质制成,底部与被冷却物体相接。2.根据权利要求1所述的一种肋柱式高效相变冷却装置,其特征在于,所述的工质入口(2)位于顶盖(10)的中心位置。3.根据权利要求1所述的一种肋柱式高效相变冷却装置,其特征在于,所述的回收口(9)为环绕水平隔热板(3)的四周。4.根据权利要求1所述的一种肋柱式高效相变冷却装置,其特征在于,所述的分叉排布式肋柱(5)顶部与水平隔热板(3)下表面之间留有空隙。5.根据权利要求1到4任一项所述的一种肋柱式高效相变冷却装置的冷却方法,其特征在于,冷却底板(7)底部与被冷却物体相接;液体工质经由工质入口(2)从冷却底板(7)的中心位置进入相变腔室(6),随后发散流经分叉排布式肋柱(5)表面,期间利用汽液相变过程吸收大量的热量;相变后的汽液混合工质由回收口(9)汇集至回收腔室(4)内,再经由工质出口(1)流出相变冷却装置。2CN111954445A说明书1/3页一种肋柱式高效相变冷却装置及其冷却方法技术领域[0001]本发明涉及微电子系统散热领域,具体涉及一种肋柱式高效相变冷却装置及其冷却方法。背景技术[0002]随着微电子系统性能的提高,其热功率也在逐步增大。传统的单相流动散热装置已经不能满足其高热流密度散热需求。由于相变散热技术可以使用巨大的蒸发潜热,其具有更好的散热性能,因此近些年来被广泛地使用在了微电子散热领域。[0003]然而目前常见的平行微通道相变冷却装置存在以下问题:(1)流动稳定性差,不同微通道之间的相互影响较大,出现较大的压力波动及回流现象。(2)容易出现局部干涸现象,散热均匀性相对较差。(3)流动阻力及进出口压差较大,需要耗费较大的泵功。散热问题制约了微电子系统的进一步发展,因此亟需解决。发明内容[0004]本发明针对现有技术所存在的上述问题,提出了一种新型肋柱式高效相变冷却装置及其冷却方法。[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:[0006]一种肋柱式高效相变冷却装置,包括冷却底板、顶盖组成的箱体,箱体内设有水平隔热板,水平隔热板上方为回收腔室,下方为相变腔室,水平隔热板边缘与箱体内壁之间留有空隙作为回收口,将回收腔室和相变腔室连通;[0007]顶盖上分布有工质出口和工质入口,所述的工质出口下端位于回收腔室内,所述的工质入口下端位于相变腔室内,工质入口由竖直隔热板围成,圆筒状竖直隔热板的下端与水平隔热板中心的孔连接;竖直隔热板与水平隔热板均采用低导热率材质制成;[0008]在所述的相变腔室内,冷却底板上设置有分叉排布式肋柱;[0009]冷却底板为高导热率材质制成,底部与被冷却物体相接。[0010]所述的工质入口位于顶