[發(fā)明專利]一種納米流體再懸浮式電子設(shè)備散熱系統(tǒng)及散熱方法

在審

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• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114340342A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彥君;陶慶賀;賀德強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發(fā)明公開了一種納米流體再懸浮式電子設(shè)備散熱系統(tǒng)及散熱方法，所述散熱系統(tǒng)包括散熱殼體、冷凝管道、介質(zhì)保持器、正電極、負(fù)電極和電壓源，所述散熱殼體內(nèi)部具有冷卻腔體，在冷卻腔體底部充有納米流體，在散熱殼體的前側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置介質(zhì)保持器，在散熱殼體的后側(cè)壁內(nèi)部設(shè)置正電極，負(fù)電極的整體設(shè)置在散熱殼體的后側(cè)壁內(nèi)部，該正電極的外端部與電壓源的正極連接，散熱殼體的頂端與散熱殼體底端側(cè)壁之間通過冷凝管道與冷卻腔體連通，在接近散熱殼體的底部設(shè)置負(fù)電極，在散熱殼體后側(cè)壁與側(cè)蓋板之間以及在冷卻腔體與正電極之間形成電場，促使散熱殼體內(nèi)的納米流體再次懸浮，提升了系統(tǒng)散熱性能很好的解決納米流體工質(zhì)燒干或者供應(yīng)不足問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及熱管散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米流體再懸浮式電子設(shè)備散熱系統(tǒng)及散熱方法。

背景技術(shù)

對于集成電路、微處理器和功率放大器等各種高性能器電子器件設(shè)備朝著高密度、大功率、高頻化的方向發(fā)展，為了使這些高性能器電子器件發(fā)揮其最佳性能并保障操作可靠性、安全性及使用壽命，采取有效的散熱冷卻方式，顯得尤為迫切與重要。然而，目前高性能電子器件封裝面積的發(fā)熱量已超過100w/cm²，這些高性能器件的高發(fā)熱量的散熱技術(shù)正日益成為制約技術(shù)發(fā)展的瓶頸，現(xiàn)在的電子器件設(shè)備大多數(shù)采用風(fēng)冷散熱和熱管散熱方式，其風(fēng)冷散熱造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。但是，其噪音大，冷卻效果差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高性能器電子器件的散熱需求。熱管是一種性能優(yōu)異的傳熱元件，它是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實(shí)現(xiàn)傳熱，具有較大的傳熱能力、較高的等溫性、恒溫、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的熱管存在工質(zhì)燒干或者供應(yīng)不足問題，導(dǎo)致散熱性能降低，利用EHD效應(yīng)可以很好的解決工質(zhì)燒干或者供應(yīng)不足問題，保證熱管正常高效工作，為此，將納米流體引入換熱領(lǐng)域與電場的主動(dòng)強(qiáng)化作用結(jié)合起來，相比于純工質(zhì)而言，電場對納米流體的強(qiáng)化換熱效果更為顯著，目前尚未發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備散熱系統(tǒng)中將納米流體與電場耦合對進(jìn)行散熱的相關(guān)技術(shù)文件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種納米流體再懸浮式電子設(shè)備散熱系統(tǒng)及散熱方法，本發(fā)明能利用電場作用促使散熱殼體內(nèi)的納米流體再次懸浮，很好的解決納米流體工質(zhì)燒干或者供應(yīng)不足問題，避免納米流體工質(zhì)長時(shí)間工作后容易因團(tuán)聚而沉積在冷卻腔體內(nèi)，提升了散熱殼體的散熱性能，可以很好的解決納米流體工質(zhì)燒干或者供應(yīng)不足問題，保證熱管正常高效工作。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)效果：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種納米流體再懸浮式電子設(shè)備散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括電壓源，所述散熱系統(tǒng)還包括散熱殼體、冷凝管道、介質(zhì)保持器、正電極和負(fù)電極，所述散熱殼體內(nèi)部具有冷卻腔體，在冷卻腔體的底部填充有納米流體，在散熱殼體的前側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置所述介質(zhì)保持器，在散熱殼體的后側(cè)壁內(nèi)部設(shè)置所述正電極，所述負(fù)電極的整體設(shè)置在散熱殼體的后側(cè)壁內(nèi)部，該正電極的外端部與所述電壓源的正極連接，所述散熱殼體的頂端與散熱殼體底端側(cè)壁之間通過冷凝管道與冷卻腔體連通，在接近所述散熱殼體的底部設(shè)置所述負(fù)電極，該負(fù)電極的一端從伸入冷卻腔體內(nèi)且位于納米流體的液面之下，所述負(fù)電極的另一端伸出散熱殼體外部與電壓源的負(fù)極連接。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述散熱殼體的頂端具有上開口，所述散熱殼體的前側(cè)側(cè)壁上開設(shè)有沿上開口豎直向下接近底端的側(cè)開口，沿側(cè)開口的兩側(cè)和底部設(shè)置有一體連通的插接滑槽，在側(cè)開口兩側(cè)滑槽內(nèi)插接所述介質(zhì)保持器，在側(cè)開口上設(shè)置有用于密封固定所述介質(zhì)保持器的側(cè)蓋板，在所述上開口上設(shè)置有用于固定所述介質(zhì)保持器頂端的上蓋板，所述負(fù)電極位于側(cè)開口的下端之下，所述上蓋板的頂端與冷卻腔體的底端側(cè)壁之間通過冷凝管道連通。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述上蓋板上設(shè)置有多個(gè)與冷卻腔體連通的流出接頭，在相對于側(cè)開口一側(cè)的散熱殼體的底端側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)與冷卻腔體連通的流入接頭，每個(gè)流出接頭與流入接頭之間通過冷凝管道相互連通。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述介質(zhì)保持器的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有由上開口方向至底部方向呈豎直分布的溝槽，所述上蓋板通過螺栓與介質(zhì)保持器的上端連接，該介質(zhì)保持器的下端與所述插接滑槽的底部密封粘結(jié)。