一种自动相变冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动相变冷却系统。该系统包括吸热器、散热器、气体单向阀、液体单向阀以及自动输液装置，利用待散热设备中发热器件的热量使吸热器内冷却液相变气化成高温高压气体开启气体单向阀，使得高温高压气体进入散热器内，散热器内压力增大，通过压力变化，自动输液装置将散热器内的冷却液压回至吸热箱，此时高温高压气体迅速液化，散热器迅速散热。通过该系统从而大大提升了发热器件的冷却效率，并且整个过程冷却系统无需任何驱动机构，减少了不必要的能耗，大幅的降低了使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自动相变冷却系统
本专利技术涉及一种冷却系统，具体涉及一种自动相变冷却系统。
技术介绍
近年来，随着微电子器件高密度封装、多种功能用途、高速工作的特点决定了其功率耗散密度的增大，会产生更多的热量，要求移除的热流密度也越来越大，同时对散热的效率也要求越来越高。传统的自然冷却、风冷以及液冷方式在使用中都存在各自的缺陷：1、自然冷却散热效率太低，无法满足目前高热流密度电子器件的散热要求。2、风冷以及液冷方式相对自然冷却虽然散热效率有所提高，但是这两种方式对于一些对散热效率要求较高的电子器件也无法满足其使用要求，同时这两种冷却方式均需要驱动源带动空气或冷却液流动从而实现冷却，造成能耗较大，使用成本较高。
技术实现思路
为了解决现有自然冷却、风冷以及液冷方式存在的散热效率低、散热过程能耗较大，使用成本较高的问题，本专利技术提供了一种自动相变冷却系统。本专利技术的具体技术方案是：本专利技术提供了一种自动相变冷却系统,包括吸热器、气体单向阀、散热器以及第一液体单向阀；吸热器包括吸热箱，吸热箱设置在发热器件上，吸热箱内注有冷却液；散热器包括散热箱以及自动输液装置；散热箱内注有冷却液，自动输液装置整体位于散热箱的冷却液内；自动输液装置包括缸体、活塞、复位弹簧、第二液体单向阀以及气管；所述缸体包括同轴设置的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体内径小于第二筒体内径；所述活塞包括同轴设置第一圆柱体和第二圆柱体；第一圆柱体前半段同轴安装于第一筒体内，且第一圆柱体的前端与所述第一筒体前端之间构成第一液体腔，后半段与第二圆柱体连接；第二圆柱体同轴安装于所述第二筒体内，并将第二筒体分为气体腔和第二液体腔；气体腔通过气管与外部大气连通；复位弹簧位于所述气体腔中，并套装于第一圆柱体上，复位弹簧的一端与所述第二圆柱体连接，另一端与第一筒体和第二筒体的衔接段连接；第二液体单向阀的液体入口与所述第二液体腔连通，第二液体单向阀的液体出口与所述第一液体腔连通；气体单向阀包括阀体、阀杆、螺塞以及第一弹簧；阀体的一端设置进气口，另一端安装具有中心孔的螺塞；阀体靠近进气口的侧壁上开设出气口；阀杆安装于阀体内，第一弹簧一端与所述阀杆连接，另一端与所述螺塞连接；吸热箱与所述进气孔连通，散热箱分别与所述出气口以及所述中心孔连通；第一液体单向阀的液体入口与所述第一液体腔连通，第一液体单向阀的液体出口与吸热箱连通。进一步地，为了使气体单向阀能够稳定的处于开、关状态时，不会受到压力快速变化的影响，上述气体单向阀包括防振荡机构；所述防振荡机构包括第一环形槽、第二环形槽、螺杆、第二弹簧、螺母以及钢球；所述第一环形槽和第二环形槽开设在阀杆上，且沿阀杆轴向方向并排布置；螺杆的一端伸出阀体外并与螺母连接，另一端伸入阀体内压迫第二弹簧使得钢珠嵌入第一环形槽或第二环形槽内。进一步地，上述吸热箱中设有第一隔板，第一隔板将吸热箱分为与所述第一液体单向阀的液体出口连通上方冷却液暂储室，以及与气体单向阀进气口连通的下方气化室；第一隔板与吸热箱靠近发热元件一侧内壁之间设有用于冷却液流出的间隔设置的多个小缝隙，第一隔板与吸热箱远离发热元件一侧内壁之间设有用于气体流出的间隔设置的多个大缝隙。进一步地，为了使冷却液能更快的流向吸热箱靠近发热元件一侧的侧壁，所述隔板倾斜设置于所述吸热箱内。进一步地，上述散热箱中设有多个滴液孔的第二隔板，第二隔板将散热箱分为与所述第二液体单向阀的液体入口连通的下方冷却液暂储室，以及与所述出气口以及螺塞的中心孔连通的上方液化室。进一步地，上述吸热箱与发热元件之间设有导热材料。进一步地，上述第一环形槽和第二环形槽的截面呈圆弧形。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术采用由吸热器、散热器、气体单向阀、液体单向阀以及自动输液装置组成的冷却系统，利用待散热设备中发热器件的热量使吸热箱内冷却液相变气化成高温高压气体开启气体单向阀，使得高温高压气体进入散热箱内，散热箱内压力增大，通过压力变化，自动输液装置将散热箱内的冷却液压回至吸热箱，此时高温高压气体迅速液化，散热器迅速散热，大大提升了发热器件的冷却效率，并且整个过程冷却系统无需任何驱动机构，减少了不必要的能耗，大幅的降低了使用成本。2、本专利技术的气体单向阀中采用由第一环形槽、第二环形槽、螺杆、第二弹簧、螺母以及钢球构成防震荡机构，避免了由于吸热箱和散热箱内压力变化较快，导致气体单向阀可能会出现半开闭状态的问题。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为自动输液装置的结构示意图。图3为气体单向阀的结构示意图。图4为吸热箱剖视图。附图标记如下：1-吸热器、2-气体单向阀、21-阀体、22-阀杆、23-螺塞、24-第一弹簧、25-进气口、26-中心孔、28-出气口、29-防振荡机构、291-第一环形槽、292-第二环形槽、293-螺杆、294-第二弹簧、295-螺母、296-钢球、3-散热器、4-第一液体单向阀、5-吸热箱、51-第一隔板、52-上方冷却液暂储室、53-下方气化室、54-小缝隙、55-大缝隙、6-散热箱、61-滴液孔、62-第二隔板、63-下方冷却液暂储室、64-上方液化室、7-自动输液装置、8-缸体、81-第一筒体、82-第二筒体、9-活塞、91-第一圆柱体、92-第二圆柱体、10-复位弹簧、11-第二液体单向阀、12-气管、13-第一液体腔、14-气体腔、15-第二液体腔。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在有没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术提供了一种自动相变冷却系统的具体示例,如图1所示，包括吸热器1、气体单向阀2、散热器3以及第一液体单向阀4；吸热器1包括设置在待散热设备的发热器件上的吸热箱5(本实施例中吸热箱通过导热材料安装于发热器件上)，吸热箱5内注有冷却液；散热器3包括散热箱6以及自动输液装置7；散热箱6内注有冷却液，自动输液装置7整体位于散热箱6的冷却液内；散热器3整体位于待散热设备的外部；如图2所示，自动输液装置7包括缸体8、活塞9、复位弹簧10、第二液体单向阀11以及气管12；缸体8包括同轴设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动相变冷却系统,其特征在于：包括吸热器、气体单向阀、散热器以及第一液体单向阀；/n吸热器包括吸热箱，吸热箱设置在发热器件上，吸热箱内注有冷却液；/n散热器包括散热箱以及自动输液装置；散热箱内注有冷却液，自动输液装置整体位于散热箱的冷却液内；/n自动输液装置包括缸体、活塞、复位弹簧、第二液体单向阀以及气管；/n所述缸体包括同轴设置的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体内径小于第二筒体内径；/n所述活塞包括同轴设置第一圆柱体和第二圆柱体；第一圆柱体前半段同轴安装于第一筒体内，且第一圆柱体的前端与所述第一筒体前端之间构成第一液体腔，后半段与第二圆柱体连接；第二圆柱体同轴安装于所述第二筒体内，并将第二筒体分为气体腔和第二液体腔；气体腔通过气管与外部大气连通；/n复位弹簧位于所述气体腔中，并套装于第一圆柱体上，复位弹簧的一端与所述第二圆柱体连接，另一端与第一筒体和第二筒体的衔接段连接；/n第二液体单向阀的液体入口与所述第二液体腔连通，第二液体单向阀的液体出口与所述第一液体腔连通；/n气体单向阀包括阀体、阀杆、螺塞以及第一弹簧；阀体的一端设置进气口，另一端安装具有中心孔的螺塞；阀体靠近进气口的侧壁上开设出气口；阀杆安装于阀体内，第一弹簧一端与所述阀杆连接，另一端与所述螺塞连接；/n吸热箱与所述进气孔连通，散热箱分别与所述出气口以及所述中心孔连通；/n第一液体单向阀的液体入口与所述第一液体腔连通，第一液体单向阀的液体出口与吸热箱连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动相变冷却系统,其特征在于：包括吸热器、气体单向阀、散热器以及第一液体单向阀；
吸热器包括吸热箱，吸热箱设置在发热器件上，吸热箱内注有冷却液；
散热器包括散热箱以及自动输液装置；散热箱内注有冷却液，自动输液装置整体位于散热箱的冷却液内；
自动输液装置包括缸体、活塞、复位弹簧、第二液体单向阀以及气管；
所述缸体包括同轴设置的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体内径小于第二筒体内径；
所述活塞包括同轴设置第一圆柱体和第二圆柱体；第一圆柱体前半段同轴安装于第一筒体内，且第一圆柱体的前端与所述第一筒体前端之间构成第一液体腔，后半段与第二圆柱体连接；第二圆柱体同轴安装于所述第二筒体内，并将第二筒体分为气体腔和第二液体腔；气体腔通过气管与外部大气连通；
复位弹簧位于所述气体腔中，并套装于第一圆柱体上，复位弹簧的一端与所述第二圆柱体连接，另一端与第一筒体和第二筒体的衔接段连接；
第二液体单向阀的液体入口与所述第二液体腔连通，第二液体单向阀的液体出口与所述第一液体腔连通；
气体单向阀包括阀体、阀杆、螺塞以及第一弹簧；阀体的一端设置进气口，另一端安装具有中心孔的螺塞；阀体靠近进气口的侧壁上开设出气口；阀杆安装于阀体内，第一弹簧一端与所述阀杆连接，另一端与所述螺塞连接；
吸热箱与所述进气孔连通，散热箱分别与所述出气口以及所述中心孔连通；
第一液体单向阀的液体入口与所述第一液体腔连通，第一液体单向阀的液体出口与吸热箱连通。


2.根据权利要求1所述的自动相变冷却系统,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世卿，张国强，董伟，苗力，杨龙，冯波，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61