[發明專利]一種多孔介質擾流射流冷卻裝置

在審

• 申請號: 202011556104.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112788918A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張延蕾;劉俊杰;孔麗君;閻凱
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;劉麗媛

本發明提供一種多孔介質擾流射流冷卻裝置，包括：第一冷板和第二冷板，所述第一冷板緊貼于發熱元件，所述第一冷板和第二冷板之間具有射流腔，所述第二冷板設有射流孔，射流通過所述射流孔進入所述射流腔并沖擊所述第一冷板，所述第一冷板被沖擊的表面為平滑面；所述第一冷板和第二冷板之間還具有擾流腔，所述擾流腔與所述射流腔連通，所述擾流腔內設有多孔介質。流體經過射流入口，沖擊第一冷板內表面，流程短，并且，被沖擊的表面上的流動邊界層薄，從而使直接受到沖擊的區域產生很強的換熱效果。經過擾流多孔介質，多孔介質破壞了流道中形成的流動邊界層，并增加了流動中的擾流，從而進一步達到強化換熱效果。

技術領域

本發明涉及散熱裝置領域，尤其涉及一種多孔介質擾流射流冷卻裝置。

背景技術

隨著微電子技術的進步，推動了電子器件小型化、微型化的發展，電子器件尺寸的減小同時使得電子器件的熱流密度大幅增加，這對微電子器件的散熱提出了更苛刻的要求，因此有效地解決高熱流密度的散熱問題已成為電子設備發展必須解決的關鍵技術。

發明內容

本發明提供一種多孔介質擾流射流冷卻裝置，以解決高熱流密度的散熱問題。

一種多孔介質擾流射流冷卻裝置，包括：第一冷板和第二冷板，所述第一冷板緊貼于發熱元件，所述第一冷板和第二冷板之間具有射流腔，所述第二冷板設有射流孔，射流通過所述射流孔進入所述射流腔并沖擊所述第一冷板，所述第一冷板被沖擊的表面為平滑面；

所述第一冷板和第二冷板之間還具有擾流腔，所述擾流腔與所述射流腔連通，所述擾流腔內設有多孔介質。

進一步地，還包括液管、氣管和射流管，所述液管通入液態工質，所述氣管中通入氣體，所述液管和氣管均與所述射流管的一端連通，所述射流管的另一端與所述射流孔連通，所述射流管與所述第一冷板垂直。

進一步地，所述液管、氣管和射流管設于同一平面內，且所述液管、氣管和射流管的軸線相交于同一點。

進一步地，所述液管和氣管之間的夾角為10°-30°，所述液管和氣管與所述射流管之間的夾角相等。

進一步地，多個所述射流孔均勻排列在所述第二冷板的中心線上，所述第一冷板中心線處為光滑平面，所述擾流腔設于所述射流腔的兩側。

進一步地，還包括分路管，所述分路管包括主管、分管和支路管，所述主管與所述分管垂直連通，所述分管設有多個所述支路管，所述支路管與所述液管或氣管對應連通。

本發明公開的一種多孔介質擾流射流冷卻裝置，流體經過射流入口，沖擊第一冷板內表面，流程短，并且，被沖擊的表面上的流動邊界層薄，從而使直接受到沖擊的區域產生很強的換熱效果。流體沖擊第一冷板內表面后，繼續流動，經過擾流多孔介質，多孔介質破壞了流道中形成的流動邊界層，并增加了流動中的擾流，從而進一步達到強化換熱效果。擾流多孔介質也增大了裝置與流體的熱交換面積，延長了流體在裝置中的停留時間，充分利用流體進行換熱，提高了散熱量，具有更好的散熱效果。

本發明結合了含氣射流沖擊冷卻技術與擾流多孔介質的優勢，充分利用冷卻介質與裝置進行換熱，大大提升了冷卻裝置的換熱能力，并改善了散熱裝置的均溫效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例公開的一種多孔介質擾流射流冷卻裝置結構示意圖；

圖2為本發明實施例公開的第一冷板和第二冷板結構示意圖；

圖3為本發明實施例公開的一種多孔介質擾流射流冷卻裝置安裝使用狀態示意圖；