[發(fā)明專利]一種微通道表面式噴霧冷卻強(qiáng)化傳熱的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710429948.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107223004A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊;李翠敏;胡志培;李娟;蔣彥龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 蔣昱

1.一種微通道表面式噴霧冷卻強(qiáng)化傳熱的裝置，包括控制閥（1）、噴嘴（2）、噴霧腔（3）、集氣腔（4）、多孔高導(dǎo)熱材料（5）、微槽道（6）和氣泵（7），其特征在于：所述噴霧腔（3）內(nèi)有噴嘴（2）、集氣腔（4）、多孔高導(dǎo)熱材料（5）和微槽道（6），所述噴嘴（2）設(shè)置在頂部，所述控制閥（1）通過(guò)管道與噴霧腔（3）內(nèi)噴嘴（2）相連，所述多孔高導(dǎo)熱材料（5）和微槽道（6）構(gòu)成裝置的熱沉表面，所述多孔高導(dǎo)熱材料（5）通過(guò)真空擴(kuò)散焊的方式與微槽道（6）結(jié)合，其導(dǎo)熱系數(shù)與微槽道（6）的導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)，所述集氣腔（4）在微槽道（6）兩側(cè)，所述噴霧腔（3）底部有熱源，兩個(gè)集氣腔（4）通過(guò)各自管道接氣泵（7）；

所述多孔高導(dǎo)熱材料(5)?表面有粗糙層；

所述噴嘴（2）有1-5個(gè)；

所述噴霧腔（3）一側(cè)通過(guò)管道連有單向閥（8）；

所述微槽道（6）的熱沉表面為矩形或者圓形；

所述微槽道（6）的熱沉表面為矩形，槽道間距均勻布置；

所述微槽道（6）的熱沉表面為圓形，槽間距沿徑向逐漸減小。

2.一種微通道表面式噴霧冷卻強(qiáng)化傳熱的裝置的工作方法，所述裝置包括控制閥（1）、噴嘴（2）、噴霧腔（3）、集氣腔（4）、多孔高導(dǎo)熱材料（5）、微槽道（6）和氣泵（7），所述噴霧腔（3）內(nèi)有噴嘴（2）、集氣腔（4）、多孔高導(dǎo)熱材料（5）和微槽道（6），所述噴嘴（2）設(shè)置在頂部，所述控制閥（1）通過(guò)管道與噴霧腔（3）內(nèi)噴嘴（2）相連，所述多孔高導(dǎo)熱材料（5）和微槽道（6）構(gòu)成裝置的熱沉表面，所述多孔高導(dǎo)熱材料（5）通過(guò)真空擴(kuò)散焊的方式與微槽道（6）結(jié)合，其導(dǎo)熱系數(shù)與微槽道（6）的導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)，所述集氣腔（4）在微槽道（6）兩側(cè)，所述噴霧腔（3）底部有熱源，兩個(gè)集氣腔（4）通過(guò)各自管道接氣泵（7）；

所述多孔高導(dǎo)熱材料(5)?表面有粗糙層；

所述噴嘴（2）有1-5個(gè)；

所述噴霧腔（3）一側(cè)通過(guò)管道連有單向閥（8）；

所述微槽道（6）的熱沉表面為矩形或者圓形；

所述微槽道（6）的熱沉表面為矩形，槽道間距均勻布置；

所述微槽道（6）的熱沉表面為圓形，槽間距沿徑向逐漸減小；

其特征在于，具體步驟如下：

工作過(guò)程中，當(dāng)熱源產(chǎn)生高熱流密度的熱量時(shí)，熱量通過(guò)微槽道（6）傳遞到多孔高導(dǎo)熱材料（5）表面，此時(shí)開(kāi)啟控制閥（1）與氣泵（7），噴霧工質(zhì)通過(guò)噴嘴（2）將工質(zhì)霧化為液滴，并在多孔高導(dǎo)熱材料（5）表面形成液膜，同時(shí)液膜內(nèi)會(huì)形成成核氣泡，部分工質(zhì)沖刷多孔高導(dǎo)熱材料表面，帶走大部分熱量，部分工質(zhì)通過(guò)氣泵（7）抽吸的方式克服工質(zhì)在微通道內(nèi)的阻力，同時(shí)保證工質(zhì)在各槽道內(nèi)流量的均勻分配，之后噴霧腔（3）內(nèi)的工質(zhì)通過(guò)管路流經(jīng)單向閥（8）與集氣腔（4）的工質(zhì)混合后進(jìn)入后續(xù)的部件并經(jīng)冷卻后流經(jīng)控制閥（1）完成一次工質(zhì)循環(huán)。