專利名稱：一種霧室冷卻裝置的制作方法
一種霧室冷卻裝置，它屬于一種冷卻散熱裝置，可用于各種電器及機(jī)電設(shè)備的冷卻散熱。
現(xiàn)在的各種電子和電力設(shè)備，都向高頻率、大功率以及小型化方向發(fā)展，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，散熱問(wèn)題一直是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。散熱的好壞直接影響性能的提高?，F(xiàn)在的電子器件以及電力器件的冷卻，主要有三種方式，第一種是氣體冷卻，第二種是液體冷卻，第三種是熱管傳導(dǎo)冷卻。氣體冷卻包括自然對(duì)流冷卻和強(qiáng)制排氣冷卻。在個(gè)別大功率電力設(shè)備(如發(fā)電機(jī)等)還有采用氦氣強(qiáng)制冷卻的。氣體冷卻裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。但由于冷卻的熱流密度較低，及使是采用氦氣強(qiáng)制排氣冷卻，也難以得到較高的冷卻熱流密度。在一些大型電力設(shè)備中，有采用循環(huán)水冷卻的。采用循環(huán)水冷卻，雖然可以得到大的冷卻熱流密度，減小設(shè)備體積。但它要求使用處理得很好的冷卻水，以保證絕緣性能。采用循環(huán)水冷卻的設(shè)備其結(jié)構(gòu)時(shí)分復(fù)雜。它多用在一些大型電力設(shè)備中，如水冷發(fā)電機(jī)等。而不適應(yīng)于體積小的，點(diǎn)狀發(fā)熱體，以及對(duì)漏電性能要求高的弱電電子裝置。使用熱管傳導(dǎo)冷卻是現(xiàn)今大型以及巨型計(jì)算機(jī)的主要冷卻方式，它有較高的傳熱熱流密度，特別是可以針對(duì)點(diǎn)狀熱源(如某些集成電路芯片)進(jìn)行重電冷卻，因而適用于高頻電子設(shè)備。但是這種冷卻方式的結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，要做專門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成本很高。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種使用霧狀制冷劑進(jìn)行冷卻的霧室制冷裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并有較高的冷卻熱流密度。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如附

圖1所示，它有散熱器1、制冷劑2、制冷劑液箱3，其特征在于有和制冷劑液箱3相連的制冷劑霧化腔4，在霧化腔4中裝有超聲振動(dòng)片5并裝有驅(qū)動(dòng)超聲振片5的超聲振蕩電源6，有裝有被冷卻發(fā)熱元件的冷卻霧室7，霧室7與霧化腔4相連，并在另一端有排氣口8，排氣口8處裝有風(fēng)扇9，排氣口8通過(guò)風(fēng)扇9與散熱器1相連。
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的工作原理如下在制冷劑液箱3中的制冷劑2流入到制冷劑霧化腔4中后，在超聲振動(dòng)片5的作用下，霧化成微小液滴并進(jìn)入霧室7。霧化的制冷劑2落到發(fā)熱元件上。由于制冷劑雖被霧化，但還保持液相。在落到發(fā)熱元件上后被加熱氣化。制冷劑利用氣化潛熱，可以吸收很多的熱量，從而得到大的冷卻熱流密度。吸收了熱量氣化后的制冷劑2氣體通過(guò)排氣口8處的風(fēng)扇9被送到散熱器1中，通過(guò)散熱器1與外界進(jìn)行熱交換，釋放氣化潛熱，重新液化并流入到制冷劑液箱3中。
本發(fā)明中的劑冷劑可以使用如四氯化碳、丙酮以及1211等。制冷劑中應(yīng)清除雜質(zhì)，保持有良好的電絕緣性能。由于本發(fā)明所冷卻的發(fā)熱元件沒(méi)有浸泡在制冷劑中，而只是以制冷劑霧接觸，其絕緣性能基本為制冷劑氣體的絕緣性，漏電很小。對(duì)于運(yùn)動(dòng)發(fā)熱元件(如電機(jī)轉(zhuǎn)子等)也不會(huì)增加阻力。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與氣體強(qiáng)制冷卻方式的結(jié)構(gòu)基本相同，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它沒(méi)有液體冷卻所存在的絕緣問(wèn)題和對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)熱元件液冷的密封問(wèn)題。比導(dǎo)熱冷卻的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多。同時(shí)，由于帶走發(fā)熱元件熱量是靠制冷劑的氣化吸熱，它的熱容積系數(shù)比單純的氣體或液體比熱大得多。在較小的制冷劑流量和較小的溫差下，就可以有很大的制冷熱流密度，是一種強(qiáng)力制冷的較好方法。
本發(fā)明使用制冷劑氣化來(lái)傳遞熱量，因此冷端與熱端的溫差不大。使用風(fēng)扇9進(jìn)行制冷劑2的循環(huán)就可以滿足要求，不必使用產(chǎn)生大的壓縮比的壓縮機(jī)。一般被制冷的發(fā)熱元件的工作溫度都高于室溫(一般是50～70℃)因此散熱器1可以使用普通空氣冷卻蛇形管散熱器，直接在空氣中冷卻。對(duì)于一些發(fā)熱量特別大的裝置，也可以使用水冷散熱器。本發(fā)明所選用的制冷劑2，應(yīng)根據(jù)發(fā)熱元件工作溫度以及可能的散熱器1工作環(huán)境最高溫度選擇，它的常壓沸點(diǎn)應(yīng)在它們之間。本發(fā)明的整個(gè)制冷劑2循環(huán)空間應(yīng)進(jìn)行密封，以保證外界溫度變化時(shí)產(chǎn)生的沸點(diǎn)壓力波動(dòng)。
本發(fā)明可以使用電子裝置對(duì)超聲振蕩電源6和風(fēng)扇9進(jìn)行控制。通過(guò)測(cè)量霧室7中的壓力和風(fēng)扇9排出氣流中制冷劑氣化程度來(lái)對(duì)超聲振動(dòng)片5和風(fēng)扇9的工況進(jìn)行控制，達(dá)到最佳的制冷效果。
本發(fā)明不僅可以用于冷卻各種弱電電子裝置(如計(jì)算機(jī)等)，也可以用于冷卻各種大型電力設(shè)備，特別是如象發(fā)電機(jī)以及電動(dòng)機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種霧室冷卻裝置，它有散熱器(1)、制冷劑(2)、制冷劑液箱(3)，其特征在于有和制冷劑液箱(3)相連的制冷劑霧化腔(4)，在霧化腔(4)中裝有超聲振動(dòng)片(5)并裝有驅(qū)動(dòng)超聲振片(5)的超聲振蕩電源(6)，有裝有被冷卻發(fā)熱元件的冷卻霧室(7)，霧室(7)與霧化腔(4)相連，并在另一端有排氣口(8)，排氣口(8)處裝有風(fēng)扇(9)，排氣口(8)通過(guò)風(fēng)扇(9)與散熱器(1)相連。
全文摘要
一種霧室冷卻裝置，可用于各種電器及機(jī)電設(shè)備的冷卻散熱。它有散熱器、制冷劑、制冷劑液箱。其特征在于有和制冷劑液箱相連的制冷劑霧化腔，及超聲振動(dòng)片和超聲振蕩電源，有裝有被冷卻發(fā)熱元件的冷卻霧室，霧室與霧化腔相連，其另一端有排氣口和風(fēng)扇，排氣口通過(guò)風(fēng)扇與散熱器相連。它的結(jié)構(gòu)與氣體強(qiáng)制冷卻方式的結(jié)構(gòu)基本相同，由于帶走發(fā)熱元件熱量是靠制冷劑的汽化吸熱，在較小的制冷劑流量和較小的溫差下，就可以有很大的制冷熱流密度。
文檔編號(hào)H05K7/20GK1093860SQ9310384
公開(kāi)日1994年10月19日 申請(qǐng)日期1993年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月16日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開(kāi)通用試驗(yàn)廠