一種新型封閉式噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種新型封閉式噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)，可利用該系統(tǒng)對LED芯片等高熱流密度的電子元器件進(jìn)行高效的冷卻散熱，納米流體與相變噴霧技術(shù)的結(jié)合以及循環(huán)回路與反饋調(diào)節(jié)的系統(tǒng)設(shè)計也使得冷卻效果更加突出，可應(yīng)用范圍更為廣泛。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電子設(shè)備的微型化和高度集成化使其功率密度越來越高，局部熱流密度不斷增加，LED芯片散熱已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸。20世紀(jì)90年代以來，科學(xué)家開始探索將納米材料技術(shù)應(yīng)用于強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域，研宄新一代高效傳熱冷卻技術(shù)。
[0003]納米流體最早由美國Argonne國家實驗室的Choi等人提出，其具有傳統(tǒng)換熱介質(zhì)無法比擬的優(yōu)勢，如更高的導(dǎo)熱系數(shù)、比表面積及耐磨損、抗堵塞等性能。納米流體的使用非常符合換熱設(shè)備小型化、輕量化的發(fā)展趨勢。近年來，世界各國相繼把發(fā)展納米科技作為增強(qiáng)未來競爭力的科技戰(zhàn)略，美國、日本、德國以及歐盟都將納米技術(shù)作為戰(zhàn)略技術(shù)。在我國，科技部、國家紀(jì)委、教育部、中科院、國家自然科學(xué)基金委員會于2001年聯(lián)合發(fā)布了《國家納米科技發(fā)展綱要》。另一方面，噴霧技術(shù)最初作為軋后控制冷卻方式，之后發(fā)展為相變技術(shù)，不再是簡單的物理換熱，而在液膜內(nèi)核化沸騰以及二次成核方面的研宄下有了長足的進(jìn)步，并且也逐漸被用于電子系統(tǒng)的冷卻。
[0004]為解決大功率LED的散熱問題，打破制約其被普及應(yīng)用的瓶頸，已有一些國內(nèi)外學(xué)者和廠商對LED散熱進(jìn)行了研宄。在國內(nèi)，已有正在申請的相關(guān)專利主要有申請?zhí)枮?01210004980.3,201280051970.3的專利。該專利所涉及的“LED冷卻系統(tǒng)”主要內(nèi)容為利用風(fēng)扇冷卻，該種方法屬于傳統(tǒng)的風(fēng)冷，冷卻效果不明顯，而且持續(xù)使用風(fēng)扇會耗費(fèi)大量電能，不符合節(jié)能的設(shè)計理念。另外所涉及的“大功率LED散熱用覆銅線路鋁碳化硅陶瓷基板”，其本質(zhì)是一種熱沉，只是將LED散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)移出來，而未能徹底將熱量轉(zhuǎn)化散失，同時，由于其增加了額外的熱沉，一定程度上阻礙了 LED的熱量向外傳導(dǎo)，進(jìn)而阻礙了散熱。此外，上述兩者都沒有設(shè)計循環(huán)回路，均是一次性利用，這也極大地限制了使用效果，增加了后期的使用成本。因此，有必要設(shè)計一種新的噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)來解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服傳統(tǒng)電子器件冷卻裝置冷卻效果不明顯，不能循環(huán)工作，后期使用成本大等問題，本實用新型提供一種新型封閉式噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)。
[0006]本實用新型提供一種新型封閉式噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)，包括強(qiáng)化冷卻工質(zhì)制備裝置和相變噴霧冷卻裝置；所述強(qiáng)化冷卻工質(zhì)制備裝置包括第一儲存罐、高壓微射流分散儀和第二儲存罐；所述第一儲存罐內(nèi)盛放有傳熱工質(zhì)，所述第二儲存罐內(nèi)盛放有金屬或非金屬粉末；所述相變噴霧冷卻裝置包括第三儲存罐、中央控制單元、溫度傳感器、微型噴射泵、冷卻室、噴嘴、冷凝器；所述高壓微射流分散儀進(jìn)口端連通有所述第一儲存罐和第二儲存罐，所述高壓微射流分散儀出口端連通所述第三儲存罐，所述第三儲存罐連通所述微型噴射泵，所述微型噴射泵連通所述冷卻室的進(jìn)口端，所述冷卻室內(nèi)安裝有所述噴嘴，通過噴嘴噴射強(qiáng)化后的流體冷卻工質(zhì)對被冷卻器件進(jìn)行冷卻散熱，所述冷卻室的出口端連通所述冷凝器，所述冷凝器連通所述第三儲存罐；被冷卻器件安裝在所述冷卻室的安裝面上，并與所述溫度傳感器連接，所述溫度傳感器、所述微型噴射泵、所述高壓微射流分散儀均與所述中央控制單元連接。
[0007]上述方案中，所述第一儲存罐內(nèi)盛放的傳熱工質(zhì)為水或者醇或者油中的一種。
[0008]上述方案中，所述第二儲存罐內(nèi)盛放的粉末為納米粉末。
[0009]上述方案中，所述被冷卻器件為LED器件。
[0010]上述方案中，所述中央控制單元為PLC控制器。
[0011]本實用新型的有益效果:從冷卻工質(zhì)和冷卻方法兩方面入手，將納米流體和相變噴霧兩者的優(yōu)勢巧妙結(jié)合，相對于傳統(tǒng)風(fēng)冷、直接水冷，冷卻效率大幅提升，有較高推廣價值；設(shè)計了循環(huán)回路與智能反饋調(diào)節(jié)，冷卻工質(zhì)可重復(fù)利用，且按需工作，避免了浪費(fèi)，一定程度上節(jié)約了能量和資源；工質(zhì)的回收充分利用了自然重力和毛細(xì)力的作用，實現(xiàn)了被動式循環(huán)，降低了散熱系統(tǒng)的成本；整個系統(tǒng)沒有運(yùn)動部件，不會產(chǎn)生由于相對滑動而引起的摩擦損耗及震蕩損傷，故在一定程度上提高了冷卻系統(tǒng)的可靠性和實用性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、第一儲存罐2、高壓微射流分散儀3、第二儲存罐4、第三儲存罐5、中央控制單元6、溫度傳感器7、微型噴射泵8、冷卻室9、噴嘴10、冷凝器 11、安裝面
[0014]【具體實施方式】:
[0015]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明，但本實用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0016]如圖1所示，一種新型封閉式噴霧冷卻蒸發(fā)冷凝循環(huán)回路系統(tǒng)，包括強(qiáng)化冷卻工質(zhì)制備裝置和相變噴霧冷卻裝置；所述強(qiáng)化冷卻工質(zhì)制備裝置包括第一儲存罐1、高壓微射流分散儀2和第二儲存罐3 ;所述第一儲存罐I內(nèi)盛放有傳熱工質(zhì)，所述第二儲存罐3內(nèi)盛放有金屬或非金屬粉末；所述相變噴霧冷卻裝置包括第三儲存罐4、中央控制單元5、溫度傳感器6、微型噴射泵7、冷卻室8、噴嘴9、冷凝器10 ;所述高壓微射流分散儀2進(jìn)口端連通有所述第一儲存罐I和第二儲存罐3，所述高壓微射流分散儀2出口端連通所述第三儲存罐4，所述第三儲存罐4連通所述微型噴射泵7，所述微型噴射泵7連通所述冷卻室8的進(jìn)口端，所述冷卻室8內(nèi)安裝有所述噴嘴9，通過噴嘴9噴射強(qiáng)化后的流體冷卻工質(zhì)對被冷卻器件進(jìn)行冷卻散熱，所述冷卻室8的出口端連通所述冷凝器10，所述冷凝器10連通所述第三儲存罐4 ;被冷卻器件安裝在所述冷卻室8的安裝面11上，并與所述溫度傳感器6連接，所述溫度傳感器6、所述微型噴射泵7、所述高壓微射流分散儀2均與所述中央控制單元5連接，所述溫度傳感器6在對被冷卻的器件進(jìn)行實時溫度監(jiān)測的同時，還可以對中央控制單元5起到反饋調(diào)節(jié)的作用，所述第一儲存罐I內(nèi)盛放的傳熱工質(zhì)為水或者醇或者油中的一種，所述第二儲存罐3內(nèi)盛放的粉末為納米粉末，所述被冷卻器件為LED器件，所述中央控制器5為PLC控制器。
[0017]本實用新型采用兩步法