[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置及其方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610241249.0 | 申請(qǐng)日： | 2016-04-18 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN105702647B | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-06-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 譚小強(qiáng);王謙;姜鵬;邵長(zhǎng)勝;韓丹 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01L23/427 | 分類號(hào)： | H01L23/427;H01L23/433;H01L23/38 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 冷卻液 冷卻液罐 納米噴霧 強(qiáng)化散熱 散熱效率 薄銅片 高負(fù)荷 冷凝管 散熱器 冷卻液回收孔 大功率設(shè)備 表面熱量 導(dǎo)熱系數(shù) 高效節(jié)能 節(jié)能環(huán)保 膜態(tài)沸騰 納米顆粒 強(qiáng)迫對(duì)流 熱敏電阻 散熱方式 提高裝置 微型設(shè)備 溫度超過(guò) 控制器 噴嘴 濾清器 內(nèi)燃機(jī) 噴霧腔 元器件 壁面 功耗 后沿 霧粒 蒸汽 噴射 凝結(jié) 熱帶 監(jiān)測(cè) 研究 | ||
1.一種實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，包括PCB電路板(1)、CPU(3)、薄銅片(4)、噴霧腔(6)、冷卻液罐(12)、效應(yīng)機(jī)構(gòu)和控制器(24)；
所述效應(yīng)機(jī)構(gòu)包括噴嘴(7)、微泵組(9)和散熱器(16)；
所述CPU(3)位于PCB電路板(1)上，所述CPU(3)上表面通過(guò)高溫絕緣導(dǎo)熱膠與薄銅片(4)連接；所述噴霧腔(6)通過(guò)螺紋固定罩在所述CPU(3)上，所述噴霧腔(6)正對(duì)CPU(3)一側(cè)的壁面A(18)設(shè)有噴嘴安裝孔(19)，所述噴嘴安裝孔(19)內(nèi)安裝有噴嘴(7)，噴嘴(7)的噴霧端正對(duì)CPU(3)的中心位置，噴嘴(7)的另一端通過(guò)管道與微泵組(9)的第一出口連接；微泵組(9)的入口端通過(guò)管路與冷卻液罐(12)連接；在微泵組(9)與冷卻液罐(12)間連接的管道上安裝有溫度傳感器(10)和流量計(jì)(11)，冷卻液罐(12)中裝有冷卻液(14)，冷卻液(14)中添加納米顆粒；冷卻液罐(12)的入口端與散熱器(16)的一端相連，散熱器(16)的另一端通過(guò)保溫管道(17)與噴霧腔(6)底部壁面C(23)上設(shè)有的冷卻液回收孔(21)相連；
所述控制器(24)包括輸入模塊(25)、運(yùn)算模塊(26)、控制模塊和輸出模塊(31)；輸入模塊(25)分別與溫度傳感器(10)、CPU熱敏電阻(32)和體積流量計(jì)(11)電連接，用于接收溫度傳感器(10)的冷卻液溫度信號(hào)、體積流量計(jì)(11)的流量信號(hào)和CPU熱敏電阻(32)的溫度信號(hào)，并傳給運(yùn)算模塊(26)，所述運(yùn)算模塊(26)進(jìn)行計(jì)算分析后，傳遞給相應(yīng)的控制模塊，所述控制模塊包括噴嘴控制模塊(27)、微泵組控制模塊(28)、半導(dǎo)體制冷器控制模塊(29)、散熱器控制模塊(30)；所述控制模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，傳送給輸出模塊(31)，所述輸出模塊(31)分別與效應(yīng)機(jī)構(gòu)電連接，對(duì)效應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述噴霧腔(6)頂部壁面B(22)上還設(shè)有冷凝管(5)，冷凝管(5)沿管軸向傾斜，冷凝管(5)的入口端通過(guò)管道與微泵組(9)的第一出口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述效應(yīng)機(jī)構(gòu)還包括半導(dǎo)體制冷器(15)，半導(dǎo)體制冷器(15)安裝在冷卻液罐(12)的一側(cè)，半導(dǎo)體制冷器(15)的一端與控制器(24)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述薄銅片(4)的表面設(shè)有縱橫交錯(cuò)的淺槽(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述噴霧腔(6)為3D打印的玻璃纖維結(jié)構(gòu)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，噴霧腔(6)與CPU(3)的連接間隙處采用高溫絕緣密封膠(2)密封，噴霧腔(6)內(nèi)外表面均勻涂抹一層絕緣密封膠(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述噴霧腔(6)的壁面C(23)呈漏斗狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，所述噴嘴(7)為微細(xì)霧化噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置，其特征在于，還包括濾清器(13)；濾清器(13)置于冷卻液罐(12)的內(nèi)底部；所述微泵組(9)的入口端通過(guò)管路與濾清器(13)連接。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷CPU強(qiáng)化散熱功能的納米噴霧裝置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
S1、先將裝置的部件和管道安裝完畢，控制器(24)控制微泵組(9)將冷卻液(14)輸送至噴嘴(7)前端，形成并保持一定的噴射壓力；
S2、當(dāng)PCB電路板(1)上的CPU熱敏電阻(32)監(jiān)測(cè)CPU(3)的溫度超過(guò)限定值時(shí)，開(kāi)啟噴嘴(7)，冷卻液霧粒被噴射到CPU(3)表面的薄銅片(4)上，蒸汽在冷凝管(5)上凝結(jié)后沿壁面流下，經(jīng)冷卻液回收孔(21)進(jìn)入散熱器(16)，回流到冷卻液罐(12)；
S3、溫度傳感器(10)監(jiān)測(cè)冷卻液罐(12)出口處冷卻液溫度，流量計(jì)(11)監(jiān)測(cè)管路中冷卻液流量，若CPU(3)溫度超過(guò)限定值，控制器(24)增大微泵組(9)轉(zhuǎn)速，提高冷卻液流量，進(jìn)一步提高散熱效率；若冷卻液溫度超過(guò)限定值，則控制器(24)將自動(dòng)開(kāi)啟半導(dǎo)體制冷器(15)對(duì)冷卻液罐(12)中的冷卻液(14)進(jìn)行降溫；
S4、冷卻液溫度降至正常范圍時(shí)，控制器(24)停止半導(dǎo)體制冷器(15)的工作，以及降低微泵組(9)的轉(zhuǎn)速。
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