[發(fā)明專利]一種基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置及其方法

有效

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• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113365471B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許浩潔;王軍鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;F28F13/16;F28D15/04
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1.一種基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，包括裝置殼體、高壓靜電發(fā)生器(1)、冷凝器(3)、溢流板(4)、儲液槽(5)蒸汽通道(6)、毛細(xì)管集成板、若干毛細(xì)管(7)、絕緣層(8)和熱沉(9)；

所述溢流板(4)豎直放置于裝置殼體內(nèi)部，將裝置殼體內(nèi)部分隔為儲液槽(5)和蒸汽通道(6)；所述儲液槽(5)底部設(shè)置有毛細(xì)管集成板，毛細(xì)管集成板設(shè)有若干毛細(xì)管(7)；所述毛細(xì)管(7)連接高壓靜電發(fā)生器(1)；所述熱沉(9)位于裝置殼體內(nèi)底部、且位于毛細(xì)管(7)的下方，熱沉(9)上表面覆蓋有絕緣層(8)并作接地處理；所述蒸汽通道(6)用于蒸發(fā)后的氣相工質(zhì)冷凝回收使用；所述冷凝器(3)設(shè)置于儲液槽(5)正上方；儲液槽(5)中的液體工質(zhì)在靜電力作用下，從毛細(xì)管(7)向下流動至熱沉(9)表面，液體工質(zhì)在熱沉(9)表面受熱蒸發(fā)形成氣相工質(zhì)，氣相工質(zhì)沿著蒸汽通道(6)向上運(yùn)動，并在到達(dá)頂部冷凝器(3)附近發(fā)生冷凝，冷凝器(3)將熱量排向外界，而液化后的工質(zhì)下落回收至下方儲液槽(5)中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述裝置殼體 和溢流板(4)為絕緣材質(zhì)，所述毛細(xì)管集成板為金屬材質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述液體工質(zhì)為低沸點(diǎn)、揮發(fā)性的電介質(zhì)液體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，還包括泄壓閥(2)；所述泄壓閥(2)安裝在裝置殼體上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述毛細(xì)管(7)為金屬材質(zhì)，孔徑范圍為100-500μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述熱沉(9)上表面旋涂有絕緣層(8)，厚度范圍為100-200μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述毛細(xì)管(7)距熱沉上表面絕緣層(8)距離H范圍為5-10mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述熱沉(9)上表面始終保有液體工質(zhì)，且液面高度浸沒毛細(xì)管(7)的末端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置，其特征在于，所述毛細(xì)管(7)呈等距陣列布置，且相鄰毛細(xì)管間距不小于10mm。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的基于電驅(qū)動技術(shù)的自循環(huán)相變冷卻裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

向所述儲液槽(5)中裝入冷卻液體工質(zhì)，將底部熱沉(9)與待冷卻面緊密連接，同時(shí)打開高壓靜電發(fā)生器(1)；

所述儲液槽(5)中的液體工質(zhì)在靜電力作用下，從毛細(xì)管(7)向下流動至熱沉(9)表面，液面高度以使得熱沉(9)表面液體高度浸沒毛細(xì)管(7)的末端為宜；

液體工質(zhì)在熱沉(9)表面受熱蒸發(fā)，熱沉(9)附近氣體壓強(qiáng)隨之升高，在壓力差作用下，氣體工質(zhì)不斷沿著蒸汽通道(6)向上運(yùn)動，并在到達(dá)頂部冷凝器(3)附近發(fā)生冷凝，冷凝器(3)及時(shí)將熱量排向外界，而液化后的液體工質(zhì)下落回收至下方儲液槽(5)中；

重復(fù)以上步驟，在靜電力和壓力作用下，實(shí)現(xiàn)冷卻工質(zhì)在裝置殼體內(nèi)的液相/氣相狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及自循環(huán)。