本發(fā)明涉及噴霧冷卻，具體是涉及一種射流噴霧冷卻散熱裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電子設(shè)備集成技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子元器件功率密度不斷增大，其散熱要求也日益嚴(yán)格，因此目前對(duì)于高功耗、高熱流密度體的散熱，已通過(guò)使用射流噴霧冷卻的散熱方式，將液體工質(zhì)，通過(guò)增壓形成高壓液體從霧化噴嘴中噴出，在低壓環(huán)境中霧化成均勻的細(xì)小液滴，并以較高速度沖擊發(fā)熱表面，在發(fā)熱表面上形成液膜，通過(guò)液滴的沖擊、液膜的沖刷、蒸發(fā)、沸騰等方式使發(fā)熱表面冷卻的過(guò)程；

2、現(xiàn)有技術(shù)中，噴水霧時(shí)，水分子之間存在相互吸引的力，即表面張力，在噴嘴口處，當(dāng)水流被分散成微小液滴時(shí)，表面張力會(huì)試圖使這些液滴保持球形以最小化表面積，當(dāng)液滴聚集足夠大，其受到的重力將克服表面張力的束縛，會(huì)導(dǎo)致液滴下落，即工作時(shí)噴霧會(huì)不斷聚集成水滴殘留于噴嘴口，且聚集到一定程度會(huì)滴落，使得豎向排列的噴嘴積液后會(huì)向下間斷滴落，可能將下方噴嘴多次堵住，影響噴霧整體的均勻度，其次，在每次噴霧噴射完畢后，噴霧易附著在散熱板表面形成水珠，由于散熱板和液體的介質(zhì)不同，會(huì)導(dǎo)致下次使用時(shí)，芯片熱量傳遞至散熱板表面后，液體與散熱板本身溫度分布不均勻，上述兩個(gè)方面均可影響高熱流密度電子器件的芯片散熱均勻度，降低散熱效率，并且長(zhǎng)期不均勻散熱還會(huì)影響芯片的使用壽命；

3、此外，在當(dāng)前對(duì)噴霧冷卻的研究中，研究人員更多地針對(duì)噴霧冷卻的換熱機(jī)理展開(kāi)研究，這些實(shí)驗(yàn)或理論的結(jié)果均在較為理想的狀態(tài)下獲得，例如較大且空曠的噴霧腔體，這些腔體中流體管理對(duì)換熱影響較為微弱，而在實(shí)際應(yīng)用中流體管理和噴嘴的使用非常關(guān)鍵，若液體不能及時(shí)排出而滯留，會(huì)顯著弱化換熱性能，若噴嘴口自然聚集液滴，可能使下次噴射的噴霧偏散，同樣影響換熱效果。

4、有鑒于此，本發(fā)明提出一種射流噴霧冷卻散熱裝置以彌補(bǔ)和改善現(xiàn)有技術(shù)的欠缺之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能夠提升液滴收集的全面性的；能夠增加芯片的使用壽命的；能夠保證噴霧始終維持初始均勻度的射流噴霧冷卻散熱裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的相應(yīng)技術(shù)問(wèn)題。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種射流噴霧冷卻散熱裝置，包括進(jìn)液板，所述進(jìn)液板中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)液腔，所述進(jìn)液板靠近進(jìn)液腔的一側(cè)可拆卸連接有板式噴嘴，所述板式噴嘴遠(yuǎn)離進(jìn)液板的一側(cè)可拆卸連接有散熱板，所述散熱板中部開(kāi)設(shè)有霧化腔，還包括有：

3、往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于在每次噴霧完成后輔助聚集液滴以復(fù)原霧化腔內(nèi)狀態(tài)；

4、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，用于噴霧過(guò)程中將噴口處液滴始終偏向?qū)С觥?/p>

5、作為優(yōu)選的，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括有固定連接于散熱板中部?jī)?nèi)壁的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出端固定連接有滑套，所述滑套遠(yuǎn)離伺服電機(jī)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定板，所述固定板的外壁固定連接于散熱板的內(nèi)壁，所述滑套的內(nèi)壁滑動(dòng)連接有滑盒，所述滑盒遠(yuǎn)離滑套的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有行走輪，所述散熱板遠(yuǎn)離伺服電機(jī)的一側(cè)內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有v形槽，所述行走輪的外壁抵接于v形槽內(nèi)。

6、作為優(yōu)選的，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括有固定連接于滑套兩側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)板，所述滑盒的外壁兩側(cè)固定連接有一對(duì)第二導(dǎo)板，兩個(gè)所述第二導(dǎo)板均滑動(dòng)連接于第一導(dǎo)板的頂部，所述滑套靠近滑盒的一側(cè)開(kāi)設(shè)有一對(duì)開(kāi)口槽，兩個(gè)所述第一導(dǎo)板均滑動(dòng)連接于開(kāi)口槽內(nèi)，所述第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有多個(gè)斜槽，一側(cè)所述第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板的邊緣均固定連接有硅膠板，另一側(cè)所述第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板的邊緣均固定連接有刷毛。

7、作為優(yōu)選的，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括有多個(gè)通孔，多個(gè)所述通孔均開(kāi)設(shè)于滑套和滑盒的中部?jī)蓚?cè)，所述通孔均靠近第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板的兩側(cè)設(shè)置，所述滑套和滑盒底部均開(kāi)設(shè)有排液槽。

8、作為優(yōu)選的，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)包括有可拆卸連接于板式噴嘴中部的多個(gè)噴頭，多個(gè)所述噴頭的外壁均開(kāi)設(shè)有兩個(gè)環(huán)槽，兩個(gè)所述環(huán)槽內(nèi)壁均滑動(dòng)連接有滑柱，兩個(gè)所述滑柱遠(yuǎn)離噴頭的一側(cè)共同固定連接有弧形板，多個(gè)所述弧形板靠近噴頭的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有導(dǎo)流槽，所述弧形板底部靠近板式噴嘴的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有出液孔，所述弧形板底部靠近出液孔的邊緣處均固定連接有舌板。

9、作為優(yōu)選的，所述弧形板呈上寬下窄設(shè)置。

10、作為優(yōu)選的，所述舌板呈弧面形狀且弧面凹凸位置與弧形板相反設(shè)置。

11、作為優(yōu)選的，所述v形槽中部設(shè)置有圓弧槽板，所述v形槽由圓弧槽板和散熱板內(nèi)壁的直槽固定連通而成。

12、作為優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板均相對(duì)于滑套呈向上傾斜的設(shè)置。

13、作為優(yōu)選的，所述進(jìn)液板中部遠(yuǎn)離板式噴嘴的一側(cè)開(kāi)設(shè)有進(jìn)液口，所述散熱板底部開(kāi)設(shè)有排液口。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1、相比現(xiàn)有技術(shù)噴霧聚集成水滴附著在散熱板或聚集殘留于噴頭，長(zhǎng)期不均勻散熱影響芯片的使用壽命的情況來(lái)看，通過(guò)往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，每次停止噴射時(shí)，采用v形槽和兩個(gè)導(dǎo)板的配合，可同步將散熱板和噴頭處的液滴收集排出，由于v形槽由圓弧槽板和散熱板內(nèi)壁的直槽固定連通而成，因此行走輪順著v形槽的軌跡逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，可同步帶動(dòng)滑盒在滑套內(nèi)滑動(dòng)，使得滑盒自適應(yīng)霧化腔的腔體范圍，提升液滴收集的全面性，避免出現(xiàn)芯片熱量傳遞至散熱板表面后，液體與散熱板本身溫度分布不均勻的現(xiàn)象；

16、此外，配合第一導(dǎo)板和第二導(dǎo)板均相對(duì)于滑套呈向上傾斜的設(shè)置，因此收集到板上的液滴順著斜坡可加速流向通孔處，提高排液效率，最終使芯片每次開(kāi)啟工作時(shí)，每個(gè)噴嘴剛開(kāi)始噴出水霧方向均朝著散熱板直射，不會(huì)被上次殘留聚集的水滴影響偏散，保證噴霧的初始均勻度，總之，通過(guò)將射流噴霧冷卻裝置的散熱板與噴頭表面液滴收集加速排出，保證散熱板的散熱均勻性，同時(shí)不影響噴霧的均勻分布，從而對(duì)冷卻的均勻度加以提升，以增加芯片的使用壽命；

17、2、在噴射過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的設(shè)置，采用上寬下窄設(shè)置的弧形板，配合導(dǎo)流槽，使得工作時(shí)不斷產(chǎn)生的液滴順著導(dǎo)流槽的弧度斜向?qū)Я?，到達(dá)出液孔處后順著舌板流出，由于舌板呈弧面形狀且弧面凹凸位置與弧形板相反設(shè)置，因此可將液體從出液孔延緩下落，避免液滴飛濺，將噴出的部分霧氣帶動(dòng)吸收進(jìn)液滴，從而影響噴霧濃度，并且在環(huán)槽的作用下，無(wú)論噴頭安裝時(shí)旋轉(zhuǎn)任意度數(shù)，弧形板始終朝下，無(wú)需二次調(diào)節(jié)，便于承接液滴，避免上方的液滴直接落入下方噴頭處，從而保證噴霧始終維持初始均勻度，不被噴霧過(guò)程中產(chǎn)生的水滴影響；

18、3、在考慮設(shè)計(jì)應(yīng)用在電子設(shè)備中的集成與緊湊，設(shè)置的腔體大小適用于高熱流密度的電子芯片，既可以避免傳統(tǒng)噴霧腔體的體積過(guò)大，又有利于液體的分布與排出，進(jìn)液腔和霧化腔，由多噴嘴列陣分隔，為使板式噴嘴的液體分配均勻，在其主體中心區(qū)域中分布八個(gè)小噴頭，八個(gè)小噴頭交叉排列，減少噴霧分布盲區(qū)，增加液滴之間的密集分布，從而提升換熱性能，液體從進(jìn)液板入口進(jìn)入進(jìn)液腔，通過(guò)板式噴嘴面板霧化，均勻噴射在發(fā)熱物體表面，且板式噴嘴由于采用面板和噴頭分開(kāi)的設(shè)計(jì)，可以方便更換噴頭部分，減少出現(xiàn)噴頭在長(zhǎng)久使用中磨損嚴(yán)重，霧化性能減弱的情況。

技術(shù)特征：

1.一種射流噴霧冷卻散熱裝置，包括進(jìn)液板(3)，其特征在于，所述進(jìn)液板(3)中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)液腔(4)，所述進(jìn)液板(3)靠近進(jìn)液腔(4)的一側(cè)可拆卸連接有板式噴嘴(2)，所述板式噴嘴(2)遠(yuǎn)離進(jìn)液板(3)的一側(cè)可拆卸連接有散熱板(1)，所述散熱板(1)中部開(kāi)設(shè)有霧化腔(5)，還包括有：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)包括有固定連接于散熱板(1)中部?jī)?nèi)壁的伺服電機(jī)(62)，所述伺服電機(jī)(62)的輸出端固定連接有滑套(64)，所述滑套(64)遠(yuǎn)離伺服電機(jī)(62)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定板(612)，所述固定板(612)的外壁固定連接于散熱板(1)的內(nèi)壁，所述滑套(64)的內(nèi)壁滑動(dòng)連接有滑盒(610)，所述滑盒(610)遠(yuǎn)離滑套(64)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有行走輪(613)，所述散熱板(1)遠(yuǎn)離伺服電機(jī)(62)的一側(cè)內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有v形槽(61)，所述行走輪(613)的外壁抵接于v形槽(61)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)還包括有固定連接于滑套(64)兩側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)板(63)，所述滑盒(610)的外壁兩側(cè)固定連接有一對(duì)第二導(dǎo)板(69)，兩個(gè)所述第二導(dǎo)板(69)均滑動(dòng)連接于第一導(dǎo)板(63)的頂部，所述滑套(64)靠近滑盒(610)的一側(cè)開(kāi)設(shè)有一對(duì)開(kāi)口槽(614)，兩個(gè)所述第一導(dǎo)板(63)均滑動(dòng)連接于開(kāi)口槽(614)內(nèi)，所述第一導(dǎo)板(63)和第二導(dǎo)板(69)相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有多個(gè)斜槽(67)，一側(cè)所述第一導(dǎo)板(63)和第二導(dǎo)板(69)的邊緣均固定連接有硅膠板(68)，另一側(cè)所述第一導(dǎo)板(63)和第二導(dǎo)板(69)的邊緣均固定連接有刷毛(611)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)還包括有多個(gè)通孔(66)，多個(gè)所述通孔(66)均開(kāi)設(shè)于滑套(64)和滑盒(610)的中部?jī)蓚?cè)，所述通孔(66)均靠近第一導(dǎo)板(63)和第二導(dǎo)板(69)的兩側(cè)設(shè)置，所述滑套(64)和滑盒(610)底部均開(kāi)設(shè)有排液槽(65)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(7)包括有可拆卸連接于板式噴嘴(2)中部的多個(gè)噴頭(71)，多個(gè)所述噴頭(71)的外壁均開(kāi)設(shè)有兩個(gè)環(huán)槽(74)，兩個(gè)所述環(huán)槽(74)內(nèi)壁均滑動(dòng)連接有滑柱(73)，兩個(gè)所述滑柱(73)遠(yuǎn)離噴頭(71)的一側(cè)共同固定連接有弧形板(72)，多個(gè)所述弧形板(72)靠近噴頭(71)的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有導(dǎo)流槽(75)，所述弧形板(72)底部靠近板式噴嘴(2)的一側(cè)均開(kāi)設(shè)有出液孔(76)，所述弧形板(72)底部靠近出液孔(76)的邊緣處均固定連接有舌板(77)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述弧形板(72)呈上寬下窄設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述舌板(77)呈弧面形狀且弧面凹凸位置與弧形板(72)相反設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述v形槽(61)中部設(shè)置有圓弧槽板，所述v形槽(61)由圓弧槽板和散熱板(1)內(nèi)壁的直槽固定連通而成。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)板(63)和第二導(dǎo)板(69)均相對(duì)于滑套(64)呈向上傾斜的設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流噴霧冷卻散熱裝置，其特征在于，所述進(jìn)液板(3)中部遠(yuǎn)離板式噴嘴(2)的一側(cè)開(kāi)設(shè)有進(jìn)液口，所述散熱板(1)底部開(kāi)設(shè)有排液口。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種射流噴霧冷卻散熱裝置，涉及噴霧冷卻技術(shù)領(lǐng)域，包括進(jìn)液板，進(jìn)液板中部開(kāi)設(shè)有進(jìn)液腔，進(jìn)液板靠近進(jìn)液腔的一側(cè)可拆卸連接有板式噴嘴，板式噴嘴遠(yuǎn)離進(jìn)液板的一側(cè)可拆卸連接有散熱板，散熱板中部開(kāi)設(shè)有霧化腔，通過(guò)往復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，每次停止噴射時(shí)，采用V形槽和兩個(gè)導(dǎo)板的配合，可同步將散熱板和噴頭處的液滴收集排出，由于V形槽由圓弧槽板和散熱板內(nèi)壁的直槽固定連通而成，因此行走輪順著V形槽的軌跡逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，可同步帶動(dòng)滑盒在滑套內(nèi)滑動(dòng)，使得滑盒自適應(yīng)霧化腔的腔體范圍，提升液滴收集的全面性，避免出現(xiàn)芯片熱量傳遞至散熱板表面后，液體與散熱板本身溫度分布不均勻的現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：劉曉東,於雯雯,劉科均,王立橋,馮思宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鯨服科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15