一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微霧冷卻領(lǐng)域，特別是一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電子元件的微型化和集成化已成為現(xiàn)代電子技術(shù)的主要發(fā)展方向，但由于散熱大、能耗高引起電子元件工作過程中溫度過高的問題日益突出，研究表明當(dāng)電子元件表面溫度高于100°c時，失效率明顯增大，引起封裝開裂、氧化膜開裂、內(nèi)部分層、基板變形、侵蝕、界面失效等失效缺陷。
[0003]30?75°C是較為理想的元件表面溫度，然而對于一些服務(wù)器和超級電腦處理器中熱流密度超過75W/cm2(半導(dǎo)體激光器中甚至高達500W/cm2)的電子元件而言，通過自然冷卻、強迫風(fēng)冷、直接液體冷卻等傳統(tǒng)電子元件冷卻降溫方式(冷卻能力低于2.0ff/cm2)已遠不能滿足溫度要求。噴霧冷卻是相變冷卻方法的一種，具有冷卻均勻、散熱功率高、無沸騰后效應(yīng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，是目前最有效和最具前景的新型冷卻方式。
[0004]目前電子元件微霧冷卻系統(tǒng)主要存在兩種形式:開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)工質(zhì)霧化蒸發(fā)完成對電子元件的散熱后直接排出，這造成了較大的資源浪費，且不利于系統(tǒng)的安裝、維護和管理，局限性大；閉式系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的密封性要求高，系統(tǒng)更為復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。同時目前的微霧冷卻主要通過增壓栗提高工質(zhì)壓力，利用高壓噴嘴制造微霧，這對整個系統(tǒng)的防滴漏和穩(wěn)定性能提出了較大要求，限制了微霧冷卻技術(shù)在電子元件散熱冷卻設(shè)備中的應(yīng)用。另外，還存在一種機械振動誘發(fā)霧化的微霧冷卻裝置，但這種裝置霧化腔內(nèi)部零件壽命低，隨著工作時間的延長需要頻繁更換零件，影響了裝置的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)目的是通過調(diào)節(jié)微動栗速度來調(diào)節(jié)微霧形成數(shù)量，從而改變微霧冷卻腔室內(nèi)吸熱量，使得系統(tǒng)換熱能力柔性可調(diào)；提供一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置。
[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括水箱、文丘里管、第一微動栗、第二微動栗、霧化冷卻腔室、微型霧化盤、氣相工質(zhì)回流管和液相工質(zhì)回流管，所述的微型霧化盤安裝在霧化冷卻腔室內(nèi)，所述的霧化冷卻腔室內(nèi)還安裝有高溫電子元件，所述的水箱通過第二微動栗與微型霧化盤相連，所述霧化冷卻腔室的頂部通過氣相工質(zhì)回流管與文丘里管相連，所述的文丘里管通過連接管路與水箱的頂部相連通，所述的水箱與文丘里管之間還設(shè)置有第一微動栗，所述霧化冷卻腔室的底部設(shè)置有接水盤，所述的接水盤通過液相工質(zhì)回流管與水箱的底部相連通。
[0007]進一步:所述的液相工質(zhì)回流管上安裝有液相冷卻器，所述的文丘里管與水箱之間的連接管路上安裝有氣液相冷凝器。
[0008]又進一步:所述水箱的頂部連接有水箱敞口式通風(fēng)管，所述的霧化冷卻腔室的頂部連接有霧化腔敞口式通風(fēng)管。
[0009]又進一步:所述的微型霧化盤上設(shè)置有強化霧滴形成的表面紋路和促進微霧冷卻腔內(nèi)部瑞流場形成的盤體結(jié)構(gòu)。
[0010]又進一步:所述高溫電子元件的表面涂敷有絕緣的熱表面材料。
[0011]再進一步:所述的水箱內(nèi)設(shè)置有液位傳感器和溫度傳感器。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明可用于電子設(shè)備的微霧冷卻，該系統(tǒng)通過工質(zhì)相變吸收高溫元件熱量，使元件保持較低溫度，并能通過調(diào)節(jié)微動栗速度來調(diào)節(jié)微霧形成數(shù)量，從而改變微霧冷卻腔室內(nèi)吸熱量，使得系統(tǒng)換熱能力柔性可調(diào)；并且能夠通過微型霧化盤能較大程度上簡化由于高壓噴霧形式帶來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且避免了噴嘴引起的堵塞問題，在減小系統(tǒng)制造難度的同時提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。所述裝置整體上體積較小，制造簡易，維護方便，節(jié)能環(huán)保，屬于一種半封閉式工質(zhì)循環(huán)模式下的電子設(shè)備微霧冷卻裝置。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，包括水箱1、文丘里管3、第一微動栗5、第二微動栗11、霧化冷卻腔室12、微型霧化盤6、氣相工質(zhì)回流管13和液相工質(zhì)回流管14，所述的微型霧化盤6安裝在霧化冷卻腔室12內(nèi)，所述的霧化冷卻腔室12內(nèi)還安裝有高溫電子元件7，所述的水箱I通過第二微動栗11與微型霧化盤6相連，所述霧化冷卻腔室12的頂部通過氣相工質(zhì)回流管13與文丘里管3相連，所述的文丘里管3通過連接管路與水箱I的頂部相連通，所述的水箱I與文丘里管3之間還設(shè)置有第一微動栗5，所述霧化冷卻腔室12的底部設(shè)置有接水盤8，所述的接水盤8通過液相工質(zhì)回流管14與水箱I的底部相連通，所述的液相工質(zhì)回流管14上安裝有液相冷卻器10，所述的文丘里管3與水箱I之間的連接管路上安裝有氣液相冷凝器2，所述水箱I的頂部連接有水箱敞口式通風(fēng)管4，所述的霧化冷卻腔室12的頂部連接有霧化腔敞口式通風(fēng)管9。工作時，啟動第二微動栗11將水箱I中的工質(zhì)栗入霧化冷卻腔室12內(nèi)，噴射至快速運轉(zhuǎn)的微型霧化盤6上，形成微型霧滴充滿霧化冷卻腔室12內(nèi)，通過蒸發(fā)冷卻方式對高溫電子元件進行冷卻降溫。未能完全蒸發(fā)的工質(zhì)通過液相工質(zhì)回流管14回流進入水箱1，中間經(jīng)過液相冷卻器10進行冷卻降溫；同時，在所述微型栗5通過另一連接管路將水箱I中的工質(zhì)栗入文丘里管3內(nèi)的同時，在文丘里管3內(nèi)部形成局部負壓，將霧化冷卻腔室12內(nèi)形成的蒸發(fā)氣相工質(zhì)通過氣相工質(zhì)回流管13吸收進入文丘里管3，與液相工質(zhì)進行混合形成汽液兩相混合工質(zhì)，在經(jīng)過氣液相冷凝器2冷凝降溫后，重新回流至水箱I內(nèi)，完成一個工作循環(huán)。本發(fā)明可用于電子設(shè)備的微霧冷卻，該系統(tǒng)通過工質(zhì)相變吸收高溫元件熱量，使元件保持較低溫度，并能通過調(diào)節(jié)微動栗速度來調(diào)節(jié)微霧形成數(shù)量，從而改變微霧冷卻腔室內(nèi)吸熱量，使得系統(tǒng)換熱能力柔性可調(diào)；并且能夠通過微型霧化盤能較大程度上簡化由于高壓噴霧形式帶來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且避免了噴嘴引起的堵塞問題，在減小系統(tǒng)制造難度的同時提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。所述裝置整體上體積較小，制造簡易，維護方便，節(jié)能環(huán)保，屬于一種半封閉式工質(zhì)循環(huán)模式下的電子設(shè)備微霧冷卻裝置。
[0016]如圖1所示的微型霧化盤6上設(shè)置有強化霧滴形成的表面紋路和促進微霧冷卻腔內(nèi)部湍流場形成的盤體結(jié)構(gòu)，所述高溫電子元件7的表面涂敷有絕緣的熱表面材料。本發(fā)明通過強化霧滴形成的表面紋路和促進微霧冷卻腔內(nèi)部湍流場形成的盤體結(jié)構(gòu)設(shè)計來提高工質(zhì)的霧化效率，從而提高了微霧冷卻裝置的冷卻速度。
[0017]如圖1所示的水箱I內(nèi)設(shè)置有液位傳感器和溫度傳感器，本發(fā)明通過液位傳感器和溫度傳感器來檢測水箱I內(nèi)的水的容量和溫度，從而更好的完成對電子設(shè)備的冷卻工作。
【主權(quán)項】
1.一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:包括水箱(I)、文丘里管(3)、第一微動栗(5)、第二微動栗(11)、霧化冷卻腔室(12)、微型霧化盤￠)、氣相工質(zhì)回流管(13)和液相工質(zhì)回流管(14)，所述的微型霧化盤(6)安裝在霧化冷卻腔室(12)內(nèi)，所述的霧化冷卻腔室(12)內(nèi)還安裝有高溫電子元件(7)，所述的水箱(I)通過第二微動栗(11)與微型霧化盤(6)相連，所述霧化冷卻腔室(12)的頂部通過氣相工質(zhì)回流管(13)與文丘里管(3)相連，所述的文丘里管(3)通過連接管路與水箱(I)的頂部相連通，所述的水箱(I)與文丘里管(3)之間還設(shè)置有第一微動栗(5)，所述霧化冷卻腔室(12)的底部設(shè)置有接水盤(8)，所述的接水盤(8)通過液相工質(zhì)回流管(14)與水箱(I)的底部相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:所述的液相工質(zhì)回流管(14)上安裝有液相冷卻器(10)，所述的文丘里管(3)與水箱(I)之間的連接管路上安裝有氣液相冷凝器(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:所述水箱(I)的頂部連接有水箱敞口式通風(fēng)管(4)，所述的霧化冷卻腔室(12)的頂部連接有霧化腔敞口式通風(fēng)管(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:所述的微型霧化盤(6)上設(shè)置有強化霧滴形成的表面紋路和促進微霧冷卻腔內(nèi)部湍流場形成的盤體結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:所述高溫電子元件(7)的表面涂敷有絕緣的熱表面材料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，其特征在于:所述的水箱(I)內(nèi)設(shè)置有液位傳感器和溫度傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電子設(shè)備的微霧冷卻裝置，包括水箱、文丘里管、第一微動泵、第二微動泵、霧化冷卻腔室、微型霧化盤、氣相工質(zhì)回流管和液相工質(zhì)回流管，所述的微型霧化盤安裝在霧化冷卻腔室內(nèi)，所述的霧化冷卻腔室內(nèi)還安裝有高溫電子元件，所述的水箱通過第二微動泵與微型霧化盤相連，所述霧化冷卻腔室的頂部通過氣相工質(zhì)回流管與文丘里管相連，所述的文丘里管通過連接管路與水箱的頂部相連通，所述的水箱與文丘里管之間還設(shè)置有第一微動泵，所述霧化冷卻腔室的底部設(shè)置有接水盤，所述的接水盤通過液相工質(zhì)回流管與水箱的底部相連通。本設(shè)計通過調(diào)節(jié)微動泵速度來調(diào)節(jié)微霧形成數(shù)量，從而改變微霧冷卻腔室內(nèi)吸熱量，使得系統(tǒng)換熱能力柔性可調(diào)。
【IPC分類】H05K7/20
【公開號】CN105228421
【申請?zhí)枴緾N201510729116
【發(fā)明人】趙黎東, 劉迎文, 鐘舸宇, 劉柳, 郭雪青
【申請人】江蘇同盛環(huán)保技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月30日