专利名称：有均匀压降和均匀流速的冷却板的制作方法
发明的领域本发明涉及冷却电子元件的冷却板，以确保电子元件不中断服务而有效地工作，本发明特别涉及当其与冷却板阵列并联工作时能提供基本均匀的压降和流速的冷却板。
发明的背景为了消除电子元件工作中产生的热量，需要建立一个散热系统，因此，电子工业总是很复杂。电子元件在使用中通常会产生大量的热如果不进行冷却，则会使电子元件本身和相邻的电子元件损坏。在电子元件是诸如蜂窝电话局和飞机控制系统的复杂电子系统的一部分的地方，电子元件的这种损坏会造成工作问题和/或系统的误动。此外，这些电子系统通常要在比较有限或比较拥挤的空间里工作。因此，不可能设置空气冷却所用的空间。在多数城区中，例如，用于风扇操作的空气冷却系统的空间必须付出高昂的费用，而且，空气冷却系统需相当大的难看的外壳来装风扇或其它空气调节单元。
冷却在很有限的空间里工作的电子元件的一种方法是用冷却板，它实质上是一个密封的容器，冷却剂流过它而使与冷却板接触的电子元件冷却。常规冷却板示于
图1中，它包括其上装置电子元件的多个凸台4和6，和位于凸台4和6周围的用于流通冷却液或空气的通路2。通常连接到冷却板进口3的流体源7将冷却液或空气供给冷却板1，通常连接到出口5的容器9，用于使冷却液或空气再次冷却或循环。还如该图所示，与常规冷却板1连在一起的流路2是连续的，因此，冷却第一凸台上安装的电子元件，之后，冷却安装在第二凸台上的电子元件、依次类推。每个凸台4、6周围的凸肋区8吸收待冷却的电子元件产生的热。
大量待冷却的电子元件或电子元件形状必需使用一个以上的冷却板，这些冷却板按垂直叠置方式设置。这种系统中，通常用单个冷却液源或空气源，经支管把冷却液或空气送到每个冷却板的进口。为保证加到每个冷却板的压力和流速相等，调节每个冷却板的进口的孔径。增大顺序设置的冷却板的孔径，迫使冷却液或空气流到层叠的冷却板并流过顺序设置的冷却板。但是，通常很难获得适当的进口孔径，通常需要大量的测试和经常调节。结果，为制造和维护冷却系统要增加大量的时间和金钱。如果不进行这种调节，从冷却液或空气源供给的流体通常很大一部分在流到第一冷却板上面的其它冷却板上之前进到第一冷却板中、造成最上面的冷却板上没有冷却液或冷却空气流。
本发明的目的是提供电子元件的冷却板和冷却系统，不调节每个冷却板的进口孔径而使每个冷却板上有基本上均匀的压降。
本发明的另一个目的是提供一种冷却系统，无论冷却板在叠置系统中的位置如何，每个冷却板上均有基本上均匀的流动。
本发明的另一目的是提供一种电子元件的冷却板冷却系统并使电子元件获得等温表面。
本发明的又一目的是一种用最少的冷却剂的冷却板冷却系统。
发明的概述一个实施例中，本发明提供一种电子元件冷却系统，包含有冷却液从中流过的通道的冷却板，多个安装电子元件的凸台，和多个凸肋结构，其中至少三个顺序次序相邻设置在一个冷却板上。每个凸肋结构环绕一个凸台，并有凸肋进口和凸肋出口，该进口和出口与通道部分流体相通，以把冷却剂供给环绕凸台的区域。通道的一部分是螺旋通路，用于把冷却液不按顺序次序送到至少三个依次相邻设置的凸肋区。螺旋形通道中的通道截面还使冷却液按相反方向输入，因此，增加了热传递，使冷却板上的每个凸台上的温度基本均匀。
另一实施例中，本发明提供一种电子元件冷却系统，具有设置在冷却板两个相对边上的彼此相邻的一对螺旋形通道。
本发明的又一实施例中，提供一种电子元件冷却系统，包括一个泵，把冷却液供给支管，以便将冷却液供给垂直叠置安排的多个冷却板的进口，和支管，用于输送从每个冷却板流出的冷却液。以垂直叠置设置的每个冷却板经相同流动长度连接到每个支管、即，每个冷却板通过恒定长度连接到每个支管。管道使冷却液通过进口输送到通道，再经通道送到冷却板。每个冷却板有多个凸台，每个凸台用于安装一电子元件，有多个凸肋结构，其中至少三个按顺序次序相邻设置在冷却板上。每个凸肋结果环绕凸台，并包括与通道截面流体连通的凸肋进口和凸肋出口。约在至少三个凸肋结构中设置的通道的一部分提供螺旋形通路，使冷却液不按顺序次序供给设置的凸肋结构。螺旋形通路和凸肋结构对支管供给的冷却液提供一输入阻力，使每个冷却板只接收一定量的冷却液。叠置的每个冷却板上有基本均匀的流速和基本均匀的压降。基本均匀的流速和基本均匀压降产生一冷却器，使每个凸台周围的温度基本均匀，并使螺旋进流路区上有等温表面。
本发明的又一实施例中，顺序设置至少三个凸肋结构，使每一凸肋与第二凸肋相邻，第二凸肋与第三凸肋相邻设置。通道还使冷却液沿螺旋通路从第一凸肋结构送到第三凸肋结构，之后再送到第二凸肋结构。
又一实施例中，通道还把冷却液从第三凸肋结构依次送到冷却板上的其它凸肋结构。
本发明又一实施例中，电子元件的冷却方法包括提供按叠层结构设置的多个冷却板，通过支管把冷却液供给每个冷却板中的通道，通过每个通道输送冷却液，把冷却液不按顺序次序供给环绕凸台的凸肋结构。该冷却方法使加到每个冷却板上的冷却液的压降和流速基本相等，使每个凸台周围的温度基本均匀，使冷却板至少一部分有等温表面。
这些和其它的发明目的通过以下说明和权利要求会变得很清楚。
附图的简要说明在权利要求书中特别说明了本发明。通过结合附图所作的以下说明，能更好理解本发明的上述优点和其它优点。其中图1是现有技术中有顺序流路的冷却板的顶视图；图2是把本发明一个实施例的有不按顺序流路的冷却板的顶视图；图3是图2中所示冷却板用的凸肋结构的平面图；图4是按本发明另一实施例的有不按顺序流路的冷却板的项视图；图5是按本发明的按垂直叠层设置的多个冷却板的冷却系统的侧视图；图6是按本发明的冷却系统的规定的工作点的曲线图；图7是按本发明的冷却板的实施例上的温度分布形状图。
发明的详细说明参见图2，图2示出了按本发明的冷却板的一个实施例的顶视图。冷却板10有接收流体的进口12，典型的流体冷却剂用予冷却一个及多个发热元件。流体冷却剂可以是空气，液体或气体，本实施例中，流体冷却剂优选的是如乙二醇的液体冷却剂。每个冷却板还包括流体出口14，用于释放流体冷却剂到容器中(未示出)，使流体可以循环和/或再冷却。冷却板10的厚度范围通常约在0.12英寸至1英寸，或者，冷却板10由基板11和盖板(未示出)构成。冷却板10的厚度通常是商用厚度大于军用厚度。例如，军用飞机中用的冷却元件的冷却板，考虑到用在飞机中会增加重量和尺寸，冷却板10通常较薄，即0.12英寸。
液体进口12与出口14之间有流体通道20，流体通道20可以是管形，或能使流体通过的任何形状，可以用多个壁以机械方法或其它方法构成在基板11中。基板11中还可以形成一个或多个凸台24，每个凸台上设置或接触待冷却的如电子、光学或者其它发热的元件(未示出)。为便于说明，元件是指电子元件。本实施例中，凸台24可以是基板11中形成的固体圆环形凸台，通常沿板10在用户专门指定的位置设置。例如，在图2所示的冷却板中，在板10的尾端16彼此几乎靠近地设置多个电子元件，如由凸台24a,24b,24c,24d,24e,24f和24g所示。电子元件(未示出)可以用对凸台24钻孔和冲孔，用穿过元件的螺丝或其它固定件(未示出)固定到每个凸台24上。另一实施例中，凸台24可简单地设在基板11上，凸台24上设置元件。
位于凸台24周围或与凸台24接触的多个凸肋结构26最好包括通常用于控制热传递和流体分布的波纹形铝凸肋基部。把每个凸肋结构26设置成与通道22的部分流体连通。参见图3，每个凸肋结构26有流体进口28和流体出口30，用于接收来自通道(未示出)的流体，并提供在凸台(未示出)周围流动的流体。尽管没显示，在另一实施例中，可用有多个流体进口2和流体出口的单个凸肋结构。
如果3所示，为了获得在每个冷却板上规定的流速，可改进凸肋结构26的不同特性。这些参数包括凸肋节距，即，每一英寸的凸肋数量；凸肋偏移，或中断长度；流动长度，即凸肋偏移或中断长度的总和；凸肋高度；和流动宽度，即一行的凸肋结构的组合宽度和凸肋厚度。这些参数可以单独改进，以获得规定的流速和压降，如下所述。
再参照图2，凸台24周围设置各凸肋结构26，并接收来自通道20的流体。流体通过通道20并进入凸肋结构26，凸肋结构26对着凸台24圆周25周围的流体，以冷却放在凸台24上的电子元件。流体通道20的一部分形成环绕三个或更多的相邻设置的凸肋结构26的螺旋形通路32。螺旋形通路32可以位于冷却板10上的任何地方，尽管在图2所示实施例中，螺旋形通路32位于冷却板10的进口12附近。螺旋形通路32最好用于冷却最热的最敏感的电子元件，它比常规的冷却板能提供更均匀的冷却。因而，螺旋形通路32能避免如计算机芯片之类的电子元件因冷却不均匀和之后在不同温度下工作，造成待冷却的电子系统出现的不均衡和故障而造成的问题。
螺旋形通路32提供凸台24周围的不按顺序的流动，当包括螺旋通路32的流体通道部分22a,22b,22c,22d把流体依次供给相邻设置的凸肋结构26a、26b、26c、26d时，并不遵循凸肋结构26a、26b、26c和26d设置的顺序次序。流体通道部分22a、22b、22c和22d中的箭头方向进一步指示出由螺旋形通路32供应的流体通路。由进口12开始到通道20，注意，通道20首先把流体供给通道部分22a，并经过凸肋结构26a，然后朝通道部分22c流动。通道部分22c然后将流体供给凸肋结构26c，并朝通道22b流动。之后，通道部分22b使流体经过凸肋结构26b并朝通道部分22d流动。之后通道部分22d给凸肋结构26d供给流体。因此，螺旋形通路是无顺序的，流体不按顺序次序从凸肋结构26a供给26b、再供给26c，之后供给26d。如图所示，从凸肋结构26d开始，通道20能采取连续的通路29。或延续到下一个不按顺序的通路。
注意，流体在通道部分22c中的输送方向与在通道部分22b中的流体输送方向相反。本发明中的通道部分22c,22b的流体反向流动通路提供了有效的热传递功能，它依次均衡每个通道部分22c、22b以及其它通道部分中的温度。在常规冷却板中，通常流体是顺序流动而无反向流动，它使靠近温度较低的冷却板入口的相邻的反向流体进一步冷却来自温度较高的冷却板出口的流体。这种反向流体通路给在凸肋结构26a,26b,26c,26d内设置的凸台24中的电子元件以及穿过冷却板10设置的凸台24提供进一步基本均匀的冷却。冷却中的这种温度均衡和均匀性示于图7的温度曲线中。
在需要较长的螺旋通道处，即，要冷却到一种程度的电子元件量较大处，如图2所示，例如，要冷却的电子元件数量4个，或要求高输入压力处，有多个螺旋形通路环绕四个或低于四个的元件能被应用。参见图4，是按本发明的用一对螺旋形通路62、63的冷却板40的另一实施例的顶视图。与上述相同，冷却板40包括接收流体的流体进口42，和释放冷却液的流体出口44，和冷却板中流体进口42与流体出口44之间限定的流体通道50。在冷却板40中形成的一个或多个凸台54，每个凸台上设置待冷却的电子元件(未示出)，和多个凸肋结构56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g，其中每一个设置与通道50的一个或多个部分流体连通。如上所述，多个凸肋结构56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g中的每一个均环绕凸台54。
还如该图所示，流体通道50形成一对平行的螺旋形通路62和63。螺旋形通路62由通道部分52b、52c和52d限定，它们与三个相邻设置的凸肋结构56b、56c和56d流体连通。螺旋形通路63由通道部分52e、52f和52g限定，这些通道部分52e、52f和52g与相邻设置的三个凸肋结构56e、56f和56g流体连通。如图2所示，每个螺旋通路62、63是无序的，当流体通道部分52b,52c,52d,52e,52f和52g把流体依次供给相邻设置的凸肋结构56b,56c,56d,56e,56f和56g时，该次序不遵循这些凸肋结构56b,56c,56d,56e,56f,56g的顺序位置。
流体通道部分52a,52b,52c,52d,52e,52f和52g中的箭头方向进一步指出每个螺旋通路62、63供给的流体通路。从进口42开始，到通道50，通道50首先把流体供给通道部分52a并通过凸肋结构56a，之后，分开进入通道部分52c和52f。之后，通道部分52c把流体供给凸肋结构56c，通道部分52f把流体供给凸肋结构56f。从凸肋结构56c流体供给通道部分52b并通过凸肋结构56b。流体从凸肋结构56f供给通道部分52e并通过凸肋结构56e。流体从凸肋结构56b供给通道部分52d并通过凸肋结构56d。流体从凸肋结构56e供给通道部分52g并通过凸肋结构56g。流体从凸肋结构56d和56g流经过通道部分52h和52i并在出口44汇合。尽管图中没示出，如图2所示，通道部分52h和52i可与其它通道部分相连，使流体按顺序或不按顺序流入其它凸肋结构。如图4所示，成对的螺旋通路有助于获得致密设计的冷却板，当减少如52b,、52d和52e、52g的相邻通道部分的数量时。
本发明的冷却板可用在电子元件条的多级冷却系统中。参见图5，它示出按本发明的冷却系统70的一个实施例的平面图。冷却系统70包括按垂直叠层设置的多个冷却板10a至10g。为便于说明，冷却板10a至10g与图2和图4所示实施例中的冷却板10,40相同。但是，很重要的一点是，冷却板10a至10g可按使用者要求设置任何通道和凸肋结构、每个冷却板10a至10g有至少一个螺旋通路的通道，用来给至少三个相邻设置的凸肋结构无顺序地供给流体。与泵74连接的流体源72，用于把流体泵入支管76。支管76液性连接到每个冷却板10中的相同小孔13。
如该图所示，每个冷却板10a至10g在其入口有相同的小孔。每个冷却板10a至10g上的小孔13的直径基本相同。这种均匀的直径不会使垂直叠层的每个冷却板的流速或压降变化，在常规系统中用一致的直径也会有相同的结果。每个冷却板10a至10g有出口，流体流出出口并进入其它流动路径进入再冷却和/或循环装置(未示出)。重要的是，要注意使从支管至每个冷却板10a至10g的管道78的长度基本相等并且从每个冷却板10a至10g的出口到出口支管79的排出管80的长度基本相等。此外，管道78和80的长度基本相等。另一实施例中，从泵74至支管76的管道75的长度与至再冷却或循环单元(未示出)的管道82的长度基本相等。用相同长度的管道使从每个冷却板流出流进的流体的摩擦损耗基本相同。因此，当在每个冷却板上建立基本均匀的压降和流速时，可同样计算摩擦损失。
工作中，起动泵74，把流体从流体源72供给支管76。支管76通过每个冷却板10a至10g中的孔13供给流体10，当供给了流体时，由于每个冷却板10a至10g的螺旋形结构提供了大的输入阻力，使流体均匀分布在每个冷却板10a至10g上，防止较大量的流体流入下面的冷却板10a,10b等中。结果，使每个冷却板10a至10g上的压降和流速基本均匀，并使放在螺旋形流动管道区中的电子元件(未示出)冷却到基本均匀的工作温度。
通常，当流体供给冷却板10a至10g时，通常有大量的流体企图流进最下面的冷却板10a中。换句话说，流体总是进入阻力最小的通道。并流进第一冷却板，流体避免了万有引力和朝上流入较高的冷却板10b至10g的摩擦力。再看图2，每个冷却板10a至10g中的螺旋管路32和与其相邻设置的凸肋结构26a至26d，使每个冷却板10a至10g中建立高的输入阻力，因此通道20中的流体在流过冷却板10的长度之前必须穿过许多弯道和凸肋结构26a至26d并受到相关的压力损耗。这种高输入阻力只允许一定量的流体按一定的流速流入冷却板10a，其余的流体均匀流入以叠层顺序设置的冷却板10a至10g中。每个冷却板10a至10g上的附加凸肋结构26进一步加大了冷却板上的阻力。因此，当每个冷却板10a至10g只接收一定量的流体时，每个冷却板10a至10g象一个自限装置，因此能以足够的流速将足够量的流体均匀供给最上面的冷却板10g。
在具有常规设计的垂直叠层的冷却板中，在每个冷却板的进口处的压力不均匀，由于万有引力和摩擦作用引起在每个冷却板中的流速不同。在最下面的冷却板10a的进口通常有最高的进口压力和最高流速，而最高的冷却板10g的进口有最低的进口压力和最低的流速。在输出边，这些参数要反过来，即，在最下面的冷却板10a的流速最低，出口压力最低，而最上面的冷却板10g有最高的出口压力和最高流速。结果，每个冷却板的流速和压降将违反对每个冷却板10a至10g中的进口不需要价格昂贵和费时的安装和测度定型孔。但是，如图2和图4所示的本发明设计的冷却板10,40，只接收一定量的流体，不需要对定型孔测试和安装。
为了满足用户的要求，按本发明的冷却板10,40首先按用户要求确定冷却板的数量，和每个冷却板的电功率瓦数。功率瓦数转换成必须散掉的热量。从该确定可以确定散掉每个冷却板上的热量所需的流速。用每个冷却板的流速乘以所需冷却板的数量可以算出总的流速。根据总流速选择提供该流速的泵，并确定系统所需的规定的输入压力，即在该压力下泵必须能够供给流体。
参见图6的曲线，在选择的泵的压力曲线上画出要求的总流速Q可确定要求的压力。该曲线表明，泵的流速通常与压力成反比。X轴上是泵的总流速，Y轴是泵的压力。在曲线上确定总流速与泵曲线的交点，能获得规定的泵压力。工作曲线上的这个点是系统的规定工作点。工作点表示系统要求的泵压力。如进一步所描述的，知道工作点后允许确定在每个冷却板上必须存在的规定压力差。
系统的工作点OP可认为是压降ΔPi，它是每个冷却板上的压降，i表示从1至n的冷却板，包括其它影响导致的压力变化，数字表达式为OP=ΔPi压降ΔP用来计算冷却板上的压力以及响应万有引力损耗、使流体从冷却板流进流出的管道有关的摩擦损耗，由于管道弯曲引起的损耗，由冷却系统引入的损耗，和不同流体通道的横截面积变化引起的损耗而造成的压力变化。因此压降ΔPi可用以下数字式表示ΔPi=ΔP冷却板+ΔP万有引力+ΔP管道摩擦+ΔP管道弯曲+ΔP冷却系统+ΔP横截面积这些万有引力、摩擦、弯曲、冷却系统，和流体通道的横截面积变化的影响都是已知的，或容易获得的，该等式可以用于求解ΔP冷却板，以确定每个冷却板上必须存在的压力。注意，允许附加的压力损耗提供给压降ΔPi。
由于凸肋结构损耗，冷却板上存在的摩擦损耗，每个冷却板上的通道弯曲引起的损耗而使压力变化造成冷却板压降ΔP冷却板，ΔP冷却板的值可用于设计冷却板的这些特征。每个冷却板上的压降ΔP冷却板可表示为以下数字式ΔP冷却板=ΔP凸肋结构+ΔP板摩擦+ΔP板弯曲给出该关系式、每个冷却板上要求的压降可用于简化凸肋结构和冷却板的弯曲的设计，这在以后还要说明。
再看图6，只是为了作为例子，假设规定的总流速是12GPM(加仑/分钟)，即12个冷却板，每个冷却板为1GPM，可用从流速向上延伸一线到工作曲线来获得确定的ΔPi。在该图中表示为25PSI(磅/英寸2)的点相应的压力值是最小压力，在该压力泵可供给系统压降ΔPi。因此，所选择的泵必须能在该压力25PSI的ΔPi最小，把流体供给系统。为了保证泵能够在规定的压力供给流体，要检查选择的泵的技术要求。如果泵的压力小于ΔPi最小，则泵不能用，应选择有不同输出特性的泵。重复该过程至选出合适的泵为止。
上述的螺旋通路只是对凸肋结构的参数加以改进，能用于确定每个冷却板上的规定的压降。例如，为了获得规定的压降，可对通道弯曲的长度和角度加以改进，而且能改进图3所示的与凸肋结构相关的参数。例如，为了获得规定的压降，可改进凸肋高度、流动长度、偏移或中断长度，凸肋节距，凸肋厚度和流体通道的横截面。重要的是要注意这些改进要使每个冷却板上有基本相等的压降ΔP冷却板。但是，每个冷却板的进口压力和出口压力可以变化。
由于螺旋形通路32和凸肋结构26使每个冷却板10a至10g上的流体流速和压降基本相等，使冷却系统70变成了自对准系统，而与系统中叠置的冷却板10a至10g的数量和每个冷却板10a至10g的小孔13的直径无关。此外，能显著减小供给支管76的流体所用的泵74的尺寸。
参见图7，它示出按本发明的冷却板的实施例中温度变化的温度曲线。如曲线右边的温度表所示，曲线上白色和条状部分表示冷却板的最热部分(约188°F)，而曲线上的虚线部分表示最冷部分(约160°F)。栅格坐标75,10表示冷却板的进口，栅坐标25,10表示冷却板出口。
参见坐标10,22至80,22，注意这些坐标相应于图2中螺旋结构的通道部分22a,22b,22c和22d这些通道部分，特别是相反的通道部分22c、22b改善了热传递并确定螺旋结构通路上的基本等温表面。估计该区域中的温度约为166°F。而与有四个电子元件存在的区域附近无关。还有一个重要点是，注意上述的坐标0,22至75,22对应限定螺旋结构的通道部分的，温度稍冷于冷却板出口(坐标100,100)处的温度，该温度曲线表明每个凸台上的温度基本相同，表示成白色。参见温度表，估计每个凸台周围区域的温度为169°F。
按本发明的冷却系统能基本均匀地冷却冷却板上凸台处设置的电子元件。使用螺旋通道和相关的凸肋结构，用各冷却板上基本相同的流速和压降达到这种冷却。本发明提高了待冷却的电子元件的可靠性，当电子元件冷却到较低的温度和更均匀的温度时能更有效地工作。
对本领域的技术人员而言在不脱离本发明精神和范围的情况下还会做出各种变化、改进和其它的实施方式。此外，本发明不限于所述的实例、可以替换，但这些均属权利要求的精神和范围。
权利要求
1．一种电子元件冷却系统，包括冷却板，它有限定冷却流体从中流动的通道的多个通道部分，有多个用于设置发热元件的凸台；和多个凸肋结构，它们按顺序次序相邻设置在冷却板上，每个凸肋结构与凸台相接触，并包括与通道部分流体连通的凸肋进口和凸肋出口，通道把冷却流体不按顺序次序输送到凸肋结构。
2．按权利要求1的冷却系统，其中，发热元件是电子元件。
3．按权利要求1的冷却系统，还包括与第一凸肋结构流体连通的第一通道部分和相邻设置的与第二凸肋结构流体连通的第二通道部分，第一通道部分以第一方向输入冷却流体，第二通道部分按与第一方向相反的方向输送冷却流体。
4．按权利要求1的冷却系统，其中，每一个凸台与通道相邻设置。
5．按权利要求1的冷却系统，其中，按顺序次序相邻安置的多个凸肋结构对准设置。
6．按权利要求1的冷却系统，还包括将冷却流体供给冷却板的支管。
7．按权利要求1的冷却系统，通道还限定有螺旋形通路。
8．按权利要求1的冷却系统，其中，所述多个凸肋结构包括至少三个凸肋结构。
9．按权利要求8的冷却系统，其中，至少三个凸肋结构是顺序设置的，因此，第一凸肋结构与第二凸肋结构相邻，第二凸肋结构与第三凸肋结构相邻。
10．按权利要求9的冷却系统，其中，通道还将冷却流体从第一凸肋结构输送到第三凸肋结构，之后再输送到第二凸肋结构。
11．一种电子元件冷却系统，包括用于供给冷却流体的支管；按垂直叠层设置的多个冷却板，每个冷却板有限定通道的通道部分、通过通道接收来自支管的冷却流体，并输送流体有多个用于设置电子元件并与通道相邻设置的凸台；和在冷却板上按顺序次序相邻设置的多个凸肋结构，每个凸肋结构环绕凸台，并包括与通道部分流体连通的凸肋进口和凸肋出口，通道不按顺序次序把冷却流体供给凸肋结构；其中，与第一凸肋结构流体连通的第一通道部分和与第二凸肋结构流体连通的第二通道部分相邻设置，第一通道部分按第一方向输送冷却流体，第二通道部分按与第一方向相反的方向输送冷却流体。
12．按权利要求11的冷却系统，每个冷却板还包括有小孔的流体进口，其中，每个小孔的直径基本相等。
13．按权利要求11的冷却系统，其中，通道限定螺旋通路。
14．按权利要求11的冷却系统，其中，多个凸肋结构包括至少三个凸肋结构。
15．按权利要求14的冷却系统，其中，至少三个凸肋结构是顺序设置的，因此，第一凸肋结构与第二凸肋结构相邻设置，第二凸肋结构与第三凸肋结构相邻设置。
16．按权利要求15的冷却系统，其中，通道还把冷却流体从第一凸肋结构输送到第三凸肋结构，之后再送到第二凸肋结构。
17．按权利要求16的冷却系统，其中，由支管供给多个冷却板的冷却流体在各冷却板上的流速基本相等。
18．按权利要求17的冷却系统，其中，每个冷却板上的压降基本相等。
19．一种电子元件的冷却方法，包括以下步骤提供按叠层结构设置的多个冷却板，每个冷却板限定通道，通过通道接收和输送冷却流体；用于设置电子元件的多个凸台，每个凸台与通道相邻设置；和在冷却板上按顺序次序相邻设置的多个凸肋结构，每个凸肋结构环绕凸台，并有与通道流体连通的凸肋进口和凸肋出口；通过支管将冷却流体供给每个冷却板；和通过每个通道输送冷却流体，因此，将冷却流体不按顺序次序供给凸肋结构，使每个冷却板上的冷却流体的流速基本相等。
20．按权利要求19的冷却方法，其中，每个冷却板上的压降基本相等。
21．按权利要求19的冷却方法，其中，冷却流体按螺旋形路径通过通道。
22．按权利要求19的冷却方法，还包括提供按顺序设置在每个冷却板上的至少三个凸肋结构，使第一凸肋结构与第二凸肋结构相邻设置，第二凸肋结构与第三凸肋结构相邻；以不按顺序方式供给通过通道的冷却流体，冷却流体输送到第一凸肋结构，再到第三凸肋结构，之后回到第二凸肋结构。
23．按权利要求22的方法，还包括使冷却流体按顺序方式从第三凸肋结构供给多个凸肋结构中的其它凸肋结构。
全文摘要
电子元件冷却系统包括有通道的冷却板,通过冷板输送冷却流体,用于设置电子、光学或其它发热元件的多个凸台;多个凸肋结构,其中至少三个按顺序次序相邻设置在冷却板上。每个凸肋结构与凸台接触,有与通道部分流体连通的凸肋进口和凸肋出口,用于给凸台周围区域供给冷却剂并冷却凸台上的电子元件。一部分通道限定为螺旋形通路,用于以不按顺序次序给至少三个顺序设置的凸肋结构输送冷却流体。螺旋形通路的部分通道还按反方向输送冷却流体,因此能提高热传递,使冷却板上的温度均等。系统可进一步包括按垂直叠层设置的多个这样的冷却板,和把冷却流体供给冷却板的支管。当冷却板叠置时,每个冷却板上的流速和压降基本相等。因此,使冷却板的一部分有基本上等温的表面。
文档编号F28F3/02GK1209943SQ9719186
公开日1999年3月3日 申请日期1997年10月14日 优先权日1996年10月17日
发明者侯继盛 申请人:布拉佐尼克斯公司