[實用新型]一種基于液滴彈跳的蒸發(fā)相變散熱器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821133505.5 | 申請日： | 2018-07-16 |
| 公開（公告）號： | CN208606627U | 公開（公告）日： | 2019-03-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 胡群;姜祎;葛镥榕;付希凡 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學 |
| 主分類號： | F28D15/02 | 分類號： | F28D15/02;H05K7/20 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 肖明洲 |
| 地址： | 430072 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 底板 液滴 底板上表面 冷端 熱端 散熱器 底板下表面 吸收熱量 蒸發(fā)相變 靜電力 圓柱層 彈跳 蒸發(fā) 跳躍 本實用新型 底板接觸 電荷累積 電源正極 分布介質(zhì) 高壓電場 降低設(shè)備 熱量傳遞 散熱效果 市場應(yīng)用 溫度降低 液滴表面 負極 冷凝 成液 吸附 粘附 液化 凝結(jié) 釋放 安全 | ||
一種基于液滴彈跳的蒸發(fā)相變散熱器，包括熱端及冷端。熱端包括熱端圓柱層及第一底板，冷端包括冷端圓柱層及第二底板。第二底板上表面分布介質(zhì)液體，第一底板位于第二底板正上方，第一底板及第二底板分別接電源正極及負極，形成高壓電場，第二底板上表面液滴表面電荷累積，產(chǎn)生靜電力，靜電力大于液滴自身重力加上液滴與第二底板接觸粘附力之和時，液滴從第二底板上表面跳躍至第一底板下表面，吸附在第一底板下表面，吸收熱量蒸發(fā)。溫度降低后冷凝，液化成液滴，落在第二底板上表面。通過液滴跳躍?蒸發(fā)?凝結(jié)的循環(huán)，吸收熱量，將熱量傳遞至冷端并釋放至外界，降低設(shè)備溫度。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便安全，散熱效果好，具有市場應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及電子器件冷卻領(lǐng)域，尤其涉及一種基于液滴彈跳的蒸發(fā)相變散熱器。
背景技術(shù)
隨著電子器件體積的縮小和性能的提高，電子器件的發(fā)熱問題逐漸成為研究的焦點。大多數(shù)電子器件的待機發(fā)熱量低而運行時發(fā)熱量大，瞬間溫升快。其急速增長的熱量會直接導(dǎo)致電子設(shè)備整體溫度的升高并產(chǎn)生相應(yīng)的熱應(yīng)力，從而影響其運行性能和使用壽命。實驗與研究表明，單個半導(dǎo)體元件的溫度每升高10℃，系統(tǒng)可靠性將降低50％，超過55％的電子設(shè)備的失效是由于溫度過高導(dǎo)致。
散熱問題已成為電子器件向小型化發(fā)展的瓶頸。
目前電子器件冷卻最常用的方法是空氣冷卻技術(shù)和液體冷卻技術(shù)。空氣冷卻技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的電子冷卻技術(shù)，其中包括自然對流空氣冷卻技術(shù)和強制對流空氣冷卻技術(shù)。空氣冷卻的冷卻能力大約為602W/m2·K，僅適用于對于散熱能力要求不高的場合，對于高熱流的電子器件和芯片已遠遠無法滿足其散熱需求。液體冷卻通過液體的對流換熱帶走電子元件產(chǎn)生的熱量，與空氣冷卻相比具有不少突出優(yōu)勢。由于液體具有較高的比熱容，故液體冷卻方式能夠提供約為103-104W/m2·K的散熱能力。與空氣冷卻相比，液體冷卻技術(shù)噪聲小，溫度平穩(wěn)，但制造成本高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以安裝、布線、拆卸和清潔。
近年來，一些新的散熱方式逐漸涌現(xiàn)，如熱管冷卻、射流冷卻、半導(dǎo)體冷卻、納米冷卻等，這些新型散熱器在效率上有所提高，但依然伴隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等問題，一般僅用于特定場合，尚未廣泛應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于解決上述技術(shù)問題，從而提供一種基于液滴彈跳的蒸發(fā)相變散熱器，彌補現(xiàn)有風冷散熱器與水冷散熱器在應(yīng)用中的不足。
本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種基于液滴彈跳的蒸發(fā)相變散熱器，包括熱端及冷端。
熱端包括熱端圓柱層1及第一底板13；所述冷端包括冷端圓柱層2及第二底板23；
第一底板13位于第二底板23上方；第一底板13一端與熱端圓柱層外壁12固定連接，另一端與第一側(cè)面14頂部固定連接，第一側(cè)面14與第一底板13垂直，第一側(cè)面14底部與第二底板23固定連接；第二底板23一端與冷端圓柱層內(nèi)壁21固定連接，另一端與第二側(cè)面24底部固定連接，第二側(cè)面24與第二底板23垂直，第二側(cè)面24頂部與第一底板13固定連接；
第一底板13、第一側(cè)面14、第二底板23及第二側(cè)面24所圍成區(qū)域形成第一密封腔室；第一密封腔室內(nèi)填充介質(zhì)液體；第一底板13及第二底板23分別接電源正極及負極。
進一步地，熱端圓柱層1為環(huán)形，位于散熱器中心；冷端圓柱層2為環(huán)形，位于散熱器外側(cè)；冷端圓柱層外壁22設(shè)置散熱片3，散熱片3為T型。
進一步地，第一底板13下表面為超親水涂層，第二底板23上表面為超疏水涂層。
進一步地，第一側(cè)面14內(nèi)壁及第二側(cè)面24內(nèi)壁均設(shè)置凹槽，凹槽均與第一底板13垂直，凹槽內(nèi)均安裝毛細管6，毛細管6兩端開口，兩端分別與第一底板13下表面及第二底板23上表面平齊。
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