[發明專利]一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置

有效

• 申請號: 202110300902.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113163675B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 施娟;吳锫嬋;陳振乾
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王雪

1.一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，包括噴霧室(1)、噴嘴(2)，所述噴霧室(1)內一側固定有待冷卻的散熱表面(3)，所述噴嘴(2)設置在噴霧室(1)內與所述散熱表面(3)相對，噴嘴(2)可以向散熱表面(3)噴射霧狀冷卻劑(4)，其特征在于：在所述散熱表面(3)上覆蓋有一層溫敏水凝膠(5)，所述溫敏水凝膠(5)隨著溫度的變化呈現出不同的親疏水性能，溫度越高，其表面的疏水性越強、流動阻力越小，噴射到其上的冷卻劑(4)可以更快的帶走散熱表面(3)上的熱量，所述溫敏水凝膠(5)采用聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)制成。

2.根據權利要求1所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：所述聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)通過化學接枝法制備，步驟包括：

S1：利用紫外線光照射聚甲基丙烯酸甲酯，使其表面產生梭基；

S2：再通過縮合反應修飾上引發劑偶氮二異丁基脒；

S3：將聚甲基丙烯酸甲酯放入單體水溶液中，加熱引發制得高密度的PNIPAAm接枝層。

3.根據權利要求2所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：所述冷卻劑(4)采用20℃的純水。

4.根據權利要求3所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：還包括儲液罐(6)、泵(7)、冷凝器(8)，所述冷凝器(8)、儲液罐(6)、泵(7)和噴嘴(2)依次相連接，儲液罐(6)中的冷卻劑(4)經過泵(7)被輸送到噴嘴(2)處噴出，冷卻劑(4)與散熱表面(3)熱交換后回收進入冷凝器(8)中，冷凝后的冷卻劑(4)回到儲液罐(6)中完成循環。

5.根據權利要求4所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：還包括流量調節閥(9)、流量計(10)、第一溫度傳感器(11)、第二溫度傳感器(12)、第一壓力傳感器(13)和第二壓力傳感器(14)，所述流量調節閥(9)和流量計(10)設置在所述泵(7)和噴嘴(2)之間，所述第一溫度傳感器(11)和第一壓力傳感器(13)設置在噴嘴(2)入口處，所述第二溫度傳感器(12)和第二壓力傳感器(14)設置在所述冷凝器(8)入口處。

6.根據權利要求5所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：所述流量計(10)、第一溫度傳感器(11)、第二溫度傳感器(12)、第一壓力傳感器(13)和第二壓力傳感器(14)均與計算機系統(15)相連接。

7.根據權利要求6所述一種采用智能變疏水性表面的噴霧冷卻裝置，其特征在于：所述噴嘴2上設置有細紋螺絲接口16，通過調節所述細紋螺絲接口16可以改變噴嘴2到散熱表面3的距離。