(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 202211150586.0 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 蒋二辉　苗建印　王文　张红星　 辛鹏飞　 (74)专利代理 机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 312 20 专利代理师 郑立 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种配置有单向导 通单元的泵驱回路系统 (57)摘要 本发明公开了一种配置有单向导通单元的 泵驱回路系统， 涉及高功率电子冷却领域， 其特 征在于， 包括泵送回路和单向导通单元， 其中， 所 述泵送回路包括驱动泵、 预热器、 蒸发器和冷凝 器， 所述单向导通单元由特斯拉阀组成； 所述单 向导通单元包括第一单向导通单元和第二单向 导通单元， 所述驱动泵设置在所述预热器与所述 冷凝器之间， 所述预热器与所述蒸发器 之间通过 所述第一单向导通单元相连， 所述蒸发器与所述 冷凝器之间通过所述第二单向导通单元相连。 基 于特斯拉阀单向流通特性， 本发 明能够抑制蒸发 器和冷凝器内工质的返流， 并提高再润湿效率， 这将促进换热能力的提升， 也能有效地抑制系统 的不稳定性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115474408 A 2022.12.13 CN 115474408 A 1.一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 包括泵送回路和单向导通 单元， 其中， 所述泵送回路包括驱动泵、 预热器、 蒸发器和冷凝器， 所述单向导通单元包括特 斯拉阀； 所述单向导通单元包括第一单向导通单元和第二单向导通单元， 所述驱动泵设置 在所述预热器与所述冷凝器之 间， 所述预热器与所述蒸发器之 间通过所述第一单向导通单 元相连， 所述蒸发器与所述冷凝器之间通过 所述第二单向导 通单元相连。 2.如权利要求1所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 还包括 冷却单元， 所述冷却单 元与所述冷凝器相连。 3.如权利要求2所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述冷 却单元为水冷式机组或风冷式机组。 4.如权利要求1所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述第 一单向导通单元由1到50个所述特斯拉阀并联 组成， 所述第二单向导通单元由1到50个所述 特斯拉阀并联组成， 每 个所述特斯拉阀均设有特斯拉阀进口和特斯拉阀出口。 5.如权利要求4所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述第 一单向导通单元的特斯拉阀进口与所述预热器相连， 所述第一单向导通单元的特斯拉阀出 口与所述蒸发器相连。 6.如权利要求4所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述第 二单向导通单元的特斯拉阀进口与所述蒸发器相连， 所述第二单向导通单元的特斯拉阀出 口与所述冷凝器相连。 7.如权利要求1所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述第 一单向导通单元串联在所述蒸发器的前端， 所述第二单向导通单元串联在所述冷凝器的前 端。 8.如权利要求4所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述特 斯拉阀的槽道宽度为10到1000 μm， 通道深宽比在1到10之间， 内角在15度到75度之间， 管长 为100到2000 μm。 9.如权利要求1所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 还包括 储液单元， 所述储液单元包括储液罐和缓冲罐， 所述缓冲罐和所述预热器与所述第一单向 导通单元之间的管路相连， 所述储液 罐和所述冷凝器与所述驱动泵之间的管路相连。 10.如权利要求9所述的一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特征在于， 所述 缓冲罐包括缓冲罐入口、 缓冲罐出口、 加热器件和保温材料， 所述加热器件用于控制所述缓 冲罐外壁处于恒定温度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115474408 A 2一种配置有单向导通单元的 泵驱回路系统 技术领域 [0001]本发明涉及高功率电子冷却领域， 尤其涉及一种配置有单向导通单元的泵驱回路 系统。 背景技术 [0002]微机技术的飞速进步加快了电子产品向微型化、 集成化方向发展进程。 极高集成 化的电子器件同时也面临着高达1000W/cm2散热需求， 这给散热技术带来了严峻的考验。 因 此， 常规冷却技术已无法满足散热需求， 设计具有体积小、 重量轻、 传热效率高、 结构紧凑的 微型散热器迫在眉睫。 其中， 两相微通道泵驱回路因其超高的换热性能和简单紧凑的结构 特性已成为解决上述散热难题的主流方案。 但是， 两相换热器通道内的工质经常出现返流 现象， 即发生 流动失稳。 换 热器内流动失稳会提 早触发临界热通 量， 甚至烧毁电子器件。 [0003]开发能够阻止工质返流的泵驱回路系统将是最直接抑制流动失稳的方法。 因此， 本领域的技术人员致力于开 发一种配置单向导通单元的泵驱回路系统， 在蒸发器和冷凝器 上游串联特斯拉阀， 依靠特斯拉阀逆向流动阻力高的特点， 有效地抑制蒸发器和冷凝器内 工质的返流， 并达到提高泵驱回路系统的换热性能和稳定性的作用。 此外， 本发明提出并联 的特斯拉阀结构， 可以进一步组织流动梯度， 优化单向流通特性， 进而达到提高系统换热能 力和稳定性的效果。 发明内容 [0004]有鉴于现有技术的上述缺陷， 本发明所要解决的技术问题是如何有效地抑制泵 驱 回路系统工质的返流并提高泵驱回路系统的换 热性能和稳定性。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供了一种配置有单向导通单元的泵驱回路系统， 其特 征在于， 包括泵送回路和单向导通单元， 其中， 所述泵送回路包括驱动泵、 预热器、 蒸发器和 冷凝器， 所述单向导通单元包括特斯拉阀； 所述单向导通单元包括第一单向导通单元和第 二单向导通单元， 所述驱动泵设置在所述预热器与所述冷凝器之间， 所述预热器与所述蒸 发器之间通过所述第一单向导通单元相连， 所述蒸发器与所述冷凝器之间通过所述第二单 向导通单元相连。 [0006]进一步地， 还包括冷却单 元， 所述冷却单 元与所述冷凝器相连。 [0007]进一步地， 所述冷却单 元为水冷式机组或风冷式机组。 [0008]进一步地， 所述第一单向导通单元由1到50个所述特斯拉阀并联组成， 所述第二单 向导通单元由1到50个所述特斯拉阀并联组成， 每个所述特斯拉阀均设有特斯拉阀进口和 特斯拉阀出口。 [0009]进一步地， 所述第一单向导通单元的特斯拉阀进口与所述预热器相连， 所述第一 单向导通单元的特斯拉阀出口与所述蒸发器相连。 [0010]进一步地， 所述第二单向导通单元的特斯拉阀进口与所述蒸发器相连， 所述第二 单向导通单元的特斯拉阀出口与所述冷凝器相连。说　明　书 1/4 页 3 CN 115474408 A 3