喷雾冷却式冷板制造技术

本发明专利技术公开了一种喷雾冷却式冷板，涉及冷却技术领域。包括冷板壳体、进液口、排液口、分液腔、雾化腔、雾化喷嘴；冷板壳体为中空壳体，冷板壳体上分别设有进液口、排液口，冷板壳体的内部空腔分隔成分液腔、雾化腔；分液腔连通进液口，雾化腔连通排液口；雾化喷嘴安装在分液腔与雾化腔之间，雾化喷嘴的入口朝向分液腔，出口朝向雾化腔，通过雾化喷嘴连通分液腔与雾化腔。本发明专利技术的优点在于：结合了液冷冷板技术与喷雾冷却技术，适用性强，散热性能高。

Spray cooling plate

【技术实现步骤摘要】
喷雾冷却式冷板
本专利技术涉及冷却
，尤其涉及一种喷雾冷却式冷板。
技术介绍
随着电子器件向小型化、微型化和集成化方向迅速发展，其功率密度与发热量也随之增长，随之而来的热量堆积与温度增高对电子设备的可靠性和稳定性产生了消极的影响，因此，在紧凑的空间中实现高效散热已经成为当前制约高功率电子器件发展的一个关键瓶颈。喷雾冷却是一种新兴的高热流密度散热技术，相对于传统冷却技术，其具有散热能力强、接触热阻低、工质需求量小等优点，据现有公开资料，喷雾冷却已经实现1200W/cm2以上的散热性能，在高流量密度器件散热方面应用前景广阔。但是，现有的喷雾冷却系统液体雾化所需的空间较大，难以有效地集成在紧凑的电子设备中，适用性较差；现有的喷雾冷却系统常规采用的单个喷嘴喷雾覆盖范围有限，在较大覆盖面上液滴分布不均，导致温控一致性较差，散热不均匀；并且，现有的喷雾冷却系统结构复杂，对大面积热源或阵列热源、复杂排布热源及紧凑的设备空间适应性较差。液冷冷板是电子设备热控系统中常用的散热部件，其具有结构简单、工艺成熟、形式多变、适应性强、可靠性高等优点，但散热性能有限。当前对冷板的冷却介质、结构强化、材料与工艺创新等研究较多，而对其与喷雾冷却技术结合的研究尚且不足，且在二者结合的占用体积、覆盖范围、适应性与通用性等方面未得到充分改善，无法满足当前热控系统的散热要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够结合液冷冷板技术与喷雾冷却技术，适用性强，散热性能高的喷雾冷却式冷板。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：喷雾冷却式冷板，包括冷板壳体(1)、进液口(2)、排液口(3)、分液腔(4)、雾化腔(5)、雾化喷嘴(6)；所述冷板壳体(1)为中空壳体，所述冷板壳体(1)上分别设有进液口(2)、排液口(2)，所述冷板壳体(1)的内部空腔分隔成分液腔(4)、雾化腔(5)；所述分液腔(4)连通所述进液口(2)，所述雾化腔(5)连通所述排液口(3)；所述雾化喷嘴(6)安装在所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)之间，所述雾化喷嘴(6)的入口朝向所述分液腔(4)，出口朝向所述雾化腔(5)，通过所述雾化喷嘴(6)连通所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)。通过在冷板壳体内设置微型的雾化喷嘴，实现了液冷冷板技术与喷雾冷却技术的结合，散热性能高，喷雾冷却系统液体雾化所需的空间小，适用性强。作为优化的技术方案，所述雾化喷嘴(6)排列成若干排，各排雾化喷嘴(6)组成多层喷雾阵列。雾化喷嘴采用阵列排布方式，可以根据不同热源范围、不同热源数量与排布进行适应性调整，通过改变雾化喷嘴的层数以及每层雾化喷嘴的数量来调整冷却范围，达到散热均匀、液体覆盖合理的目的；喷雾覆盖范围大，增大了冷却面积，能够适应较大面积或较多热源的散热。作为优化的技术方案，所述分液腔(4)包括进液流道(41)、分液流道(42)；所述进液流道(41)连通所述进液口(2)；若干条分液流道(42)间隔设置，各分液流道(42)的一端封闭，另一端分别连通所述进液流道(41)；所述雾化腔(5)包括排液流道(51)、雾化流道(52)；所述排液流道(51)连通所述排液口(3)；若干条雾化流道(52)间隔设置，各雾化流道(52)的一端封闭，另一端分别连通所述排液流道(51)；各雾化流道(52)分别对应各分液流道(42)，所述雾化流道(52)与所述分液流道(42)依次穿插设置；每个分液流道(42)与其对应的雾化流道(52)之间均安装有一排雾化喷嘴(6)，所述雾化喷嘴(6)的入口朝向所述分液流道(42)，出口朝向所述雾化流道(52)。结构紧凑，可靠性高，分液腔的设计根据冷却范围以及喷雾阵列的层数而定，每个雾化喷嘴之间的流量不平衡率小，流量需求小。作为优化的技术方案，所述冷板壳体(1)为长方体，所述进液口(2)、排液口(3)分别设在所述冷板壳体(1)的两侧；直线型的进液流道(41)位于所述冷板壳体(1)内设有所述进液口(2)的一侧并与该侧边平行；直线型的各分液流道(42)相互平行，各分液流道(42)均垂直于所述进液流道(41)；直线型的排液流道(51)位于所述冷板壳体(1)内设有所述排液口(3)的一侧并与该侧边平行；直线型的各雾化流道(52)相互平行，各雾化流道(52)均垂直于所述排液流道(51)。结构简单，方便制造。作为优化的技术方案，所述雾化喷嘴(6)包括喷嘴外壳(61)、导流片(62)，所述喷嘴外壳(61)上设有喷水孔，所述喷水孔中安装有所述导流片(62)。通过调整导流片可以调节喷雾角度等雾化参数。作为优化的技术方案，所述喷嘴外壳(61)的周围设有外螺纹，所述喷嘴外壳(61)通过螺纹连接在所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)之间的喷嘴安装孔中。雾化喷嘴方便安装和拆卸。作为优化的技术方案，所述导流片(62)的周围设有外螺纹，所述导流片(62)通过螺纹连接在所述喷水孔中。导流片方便安装和拆卸。作为优化的技术方案，所述冷板壳体(1)的内部空腔通过隔板(7)分隔成分液腔(4)、雾化腔(5)，所述隔板(7)为一个整体并与所述冷板壳体(1)连为一体。提高了冷板的结构强度。作为优化的技术方案，所述喷雾阵列每层的相邻雾化喷嘴(6)之间均设有翅片(8)，所述各翅片(8)位于所述雾化腔(5)中。通过翅片的分隔，有效避免了喷雾阵列中各喷嘴之间喷雾锥干扰形成低动力流区，提高了散热区域的温度一致性。作为优化的技术方案，所述翅片(8)与所述冷板壳体(1)连为一体。提高了冷板的结构强度，并且增大了散热面积，提高了冷却液体的有效利用率，提高了冷却效率。本专利技术的优点在于：1、通过在冷板壳体内设置微型的雾化喷嘴，实现了液冷冷板技术与喷雾冷却技术的结合，散热性能高，喷雾冷却系统液体雾化所需的空间小，适用性强。2、雾化喷嘴采用阵列排布方式，可以根据不同热源范围、不同热源数量与排布进行适应性调整，通过改变雾化喷嘴的层数以及每层雾化喷嘴的数量来调整冷却范围，达到散热均匀、液体覆盖合理的目的；喷雾覆盖范围大，增大了冷却面积，能够适应较大面积或较多热源的散热。3、结构紧凑，可靠性高，分液腔的设计根据冷却范围以及喷雾阵列的层数而定，每个雾化喷嘴之间的流量不平衡率小，流量需求小。4、通过调整导流片可以调节雾化参数，导流片方便安装和拆卸，提高了雾化喷嘴的适应性。5、通过翅片的分隔，有效避免了喷雾阵列中各喷嘴之间喷雾锥干扰形成低动力流区，提高了散热区域的温度一致性。附图说明图1是本专利技术实施例喷雾冷却式冷板的整体结构示意图。图2为本专利技术实施例喷雾冷却式冷板的内部结构示意图。图3为本专利技术实施例雾化喷嘴的结构示意图。具体实施方式如图1-3所示，喷雾冷却式冷板，包括冷板壳体1、进液口2、排液口3、分液腔4、雾化腔5、雾化喷嘴6、隔板7、翅片8。冷板壳体1为长方体中空薄板壳体，外部尺寸为300mm×150mm×10mm，其冷却面为两个300mm×150mm的面上的液体覆盖区域；冷板壳体1的两侧分别设有进液口2、排液口3，冷板壳体1的内部空腔通过隔板7分隔成分液腔4、雾化腔5，隔板7为一个整体并与冷板壳体1的侧板为一体结构。分液腔4包括进液流道41、分液流道42；直线型的进液流道41位于冷板壳体1内设有进液口2的一侧并与该侧边平行，进液流道41连通进液口2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷雾冷却式冷板，其特征在于：包括冷板壳体(1)、进液口(2)、排液口(3)、分液腔(4)、雾化腔(5)、雾化喷嘴(6)；所述冷板壳体(1)为中空壳体，所述冷板壳体(1)上分别设有进液口(2)、排液口(2)，所述冷板壳体(1)的内部空腔分隔成分液腔(4)、雾化腔(5)；所述分液腔(4)连通所述进液口(2)，所述雾化腔(5)连通所述排液口(3)；所述雾化喷嘴(6)安装在所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)之间，所述雾化喷嘴(6)的入口朝向所述分液腔(4)，出口朝向所述雾化腔(5)，通过所述雾化喷嘴(6)连通所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)。

【技术特征摘要】
1.一种喷雾冷却式冷板，其特征在于：包括冷板壳体(1)、进液口(2)、排液口(3)、分液腔(4)、雾化腔(5)、雾化喷嘴(6)；所述冷板壳体(1)为中空壳体，所述冷板壳体(1)上分别设有进液口(2)、排液口(2)，所述冷板壳体(1)的内部空腔分隔成分液腔(4)、雾化腔(5)；所述分液腔(4)连通所述进液口(2)，所述雾化腔(5)连通所述排液口(3)；所述雾化喷嘴(6)安装在所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)之间，所述雾化喷嘴(6)的入口朝向所述分液腔(4)，出口朝向所述雾化腔(5)，通过所述雾化喷嘴(6)连通所述分液腔(4)与所述雾化腔(5)。2.如权利要求1所述的喷雾冷却式冷板，其特征在于：所述雾化喷嘴(6)排列成若干排，各排雾化喷嘴(6)组成多层喷雾阵列。3.如权利要求2所述的喷雾冷却式冷板，其特征在于：所述分液腔(4)包括进液流道(41)、分液流道(42)；所述进液流道(41)连通所述进液口(2)；若干条分液流道(42)间隔设置，各分液流道(42)的一端封闭，另一端分别连通所述进液流道(41)；所述雾化腔(5)包括排液流道(51)、雾化流道(52)；所述排液流道(51)连通所述排液口(3)；若干条雾化流道(52)间隔设置，各雾化流道(52)的一端封闭，另一端分别连通所述排液流道(51)；各雾化流道(52)分别对应各分液流道(42)，所述雾化流道(52)与所述分液流道(42)依次穿插设置；每个分液流道(42)与其对应的雾化流道(52)之间均安装有一排雾化喷嘴(6)，所述雾化喷嘴(6)的入口朝向所述分液流道(42)，出口朝向所述雾化流道(52)。4.如权利要求3所述的喷雾冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：章玮玮，叶锐，王志海，赵莲晋，鲍睿，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34