[發明專利]冷卻裝置

在審

• 申請號: 202210486557.5
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114679901A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 韋立川;張曉東;蔡志強;趙玉剛;佟薇
• 申請（專利權）人: 深圳市英維克科技股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 黃劼

本發明實施例公開了一種冷卻裝置，包括箱體、發泡裝置以及循環裝置，箱體的內部具有冷卻腔，冷卻腔內盛有冷卻液體以對發熱物體進行冷卻；發泡裝置的部分結構浸沒于冷卻液體內，且能夠生成氣泡，氣泡能夠在冷卻液體內部上升至貼合發熱物體需要冷卻的表面；循環裝置與箱體連接，用于將汽化后的冷卻液體收集冷凝后重新輸送至冷卻腔內。通過設置發泡裝置，產生氣泡群沖刷發熱元件表面，使得氣泡能夠替代汽化核心，加速發熱元件附近液體的蒸發，可以降低發熱元件表面過熱度，而且氣泡群可以輔助汽化核心在發熱元件表面的脫離，提升換熱能力上限，阻止或延緩膜態沸騰發生，提高臨界熱流密度，進而提升設備相變換熱冷卻能力，滿足高強度散熱需求。

技術領域

本發明涉及強化傳熱技術領域，尤其涉及一種冷卻裝置。

背景技術

在芯片冷卻、通信設備散熱、電池熱管理、數據中心散熱等領域，由于其電子器件的高頻、高速以及集成電路技術的迅速發展，狹小的物理尺寸與越來越大的總功率密度的問題愈發明顯，隨之而來的電子器件熱流密度也相繼增加，高熱流密度導致的高溫不僅會影響電子器件的性能，嚴重時還會燒毀整個器件。

相關技術中，利用浸沒式液體蒸發相變冷卻技術對電子器件內部的發熱元件進行冷卻，液體蒸發相變過程中會吸收大量的潛熱，冷卻能力較高，對小空間內高熱流密度的熱量傳遞更有利。但是相關技術中，利用浸沒式液體蒸發相變冷卻技術冷卻能力還有待于提高，針對高強度散熱的能力略顯不足。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提出了一種提升冷卻換熱能力的冷卻裝置。

一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括：

箱體，所述箱體的內部具有可密閉的用于盛裝冷卻液體的冷卻腔，所述發熱物體能夠放置于具有冷卻液體的所述冷卻腔內進行冷卻；

發泡裝置，所述發泡裝置的部分結構浸沒于所述冷卻液體內，且能夠在冷卻液體內部生成氣泡，氣泡能夠在冷卻液體內部上升至貼合發熱物體需要冷卻的表面；以及

循環裝置，與所述箱體連接，用于將汽化后的冷卻液體收集冷凝后重新輸送至所述冷卻腔內。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述發泡裝置包括用于提供不可凝氣體的氣泵以及和所述氣泵連接的氣泡發生器，所述氣泡發生器設置在所述冷卻腔內，且位于發熱物體冷卻時所處位置的下方，以使得所述氣泵產生的氣體經由所述氣泡發生器排出后，能夠上升沖擊在發熱物體上。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述氣泡發生器包括燒結的金屬或陶瓷基氣泡石，或者是具有若干孔的噴頭，且所述氣泡發生器能夠每立方毫米產生五個氣泡以上。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述冷卻裝置還包括檢測反饋裝置，所述檢測反饋裝置包括用于檢測發熱物體表面溫度的溫度檢測器以及與所述溫度檢測器信號連接的反饋控制器，所述反饋控制器與所述發泡裝置信號連接，能夠根據所述溫度檢測器檢測到的溫度控制所述發泡裝置的發泡數量。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述循環裝置包括一端通入所述冷卻腔的蒸汽出口、氣液分離器以及一端通入所述冷卻腔的回流入口，所述蒸汽出口以及所述回流入口均通過管路與所述氣液分離器連通，所述回流入口位于所述冷卻腔內的冷卻液體液面上或者液面下，且所述氣液分離器和所述回流入口之間設置有第一單向閥。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述蒸汽出口用于和所述氣液分離器連通的管路上還設置有內通有冷卻水的冷凝件，用于對汽化后的冷卻液體進行冷卻液化。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述氣液分離器上還設置有用于調節其內部壓力的調壓裝置。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述調壓裝置包括與所述氣液分離器連接的第二單向閥以及與所述第二單向閥連接的調壓器。

在冷卻裝置的一些實施例中，所述冷卻液體根據發熱物體的工作溫度選用水、有機溶劑或者混合液體。