[發明專利]一種基于多面體的陣列式噴霧散熱面

有效

• 申請號: 201811423801.3
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109275324B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 胡定華;阮家雙;李強
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

本發明公開了一種基于多面體的陣列式噴霧散熱面，包括若干散熱單元，所述散熱單元為由多個平面拼接而成的立體結構面，按照陣列排布形成完整的散熱面；所述散熱面上方設置噴嘴，下方設置排液管道，散熱面凹陷處設置排液口，其中排液口與排液管道連接，散熱面上未氣化的液體通過排液口和排液管道排出。本發明相比光滑平板表面增加了換熱面積，提升了換熱效果，相比微結構平板其表面加工更為簡單，節約了成本，并且能夠抑制噴霧冷卻表面形成積水，有助于降低液膜厚度，提高噴霧冷卻表面換熱系數。

技術領域

本發明涉及噴霧冷卻技術，具體涉及一種基于多面體的陣列式噴霧散熱面。

背景技術

在電子產品使用過程中會產生大量熱量，這部分熱量若不能及時散出，會導致電子器件溫度急劇升高，極大降低電子產品的穩定性和壽命，甚至損壞。隨著半導體電子產品的小型化、集成化，電器器件局部熱流密度越來越高，電子產品熱安全問題日益突出。因此解決高功率、高熱流密度電子設備的散熱問題尤為重要。

很多研究證明噴霧冷卻具有較高的換熱系數、較低的流量、冷卻均勻等優點，是解決此類電子設備散熱問題的一種有效途徑，但是現有的噴霧冷卻技術存在以下缺點：(1)目前噴霧冷卻表面主要采用光滑平板表面或者具有微結構的平板表面，光滑平板表面加工較為簡單，然而換熱面積有限，微結構表面能夠有效增加換熱面積，提高噴霧冷卻性能，但是加工較為復雜；(2)平板和微結構噴霧表面排液效果較差，易導致部分液滴不能完全蒸發而留在熱源表面產生水膜，降低換熱效果；(3)平板結構面積越大越容易產生水膜導致散熱不充分，可應用的熱源面積有限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多面體的陣列式噴霧散熱面，有效增加了噴霧冷卻換熱面積。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于多面體的陣列式噴霧散熱面，包括若干散熱單元，所述散熱單元為由多個平面拼接而成的立體結構面，按照陣列排布形成完整的散熱面；所述散熱面上方設置噴嘴，下方設置排液管道，散熱面凹陷處設置排液口，其中排液口與排液管道連接，散熱面上未氣化的液體通過排液口和排液管道排出。

每個散熱單元上方設置一個噴嘴，所述噴嘴噴液面積覆蓋整個散熱單元。

所述排液口與散熱單元一一對應，設置在每個散熱單元的最低點處。

所述散熱單元由三個三角形或者菱形拼接，形成類三棱錐結構。

所述散熱單元由四個三角形或者菱形拼接，形成類四棱錐結構。

所述散熱單元由六個三角形或者菱形拼接，形成類六棱錐結構。

組成散熱單元的面均相同。

所述噴嘴位于散熱單元的中軸線上。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：1)本發明采用折面形式的散熱單元，相比光滑平板表面增加了換熱面積，提升了換熱效果，同時相比微結構平板其表面加工更為簡單，節約了成本；2)本發明散熱面上設置排液孔，能夠抑制噴霧冷卻表面形成積水，有助于降低液膜厚度，提高噴霧冷卻表面換熱系數；3)本發明通過陣列組合和多排液口的布置生成較大的噴霧冷卻表面，且換熱效果不受影響，可應用的熱源面積不受限制，適用于較大熱源情況。

附圖說明

圖1是本發明陣列式2×3的噴霧散熱面的俯視圖。

圖2是本發明陣列式2×3的噴霧散熱面的立體圖。

圖3是本發明噴霧散熱面的一種噴嘴設置示意圖。

圖4是本發明噴霧散熱面的另一種噴嘴設置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步說明本發明方案。