一种循环射流冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种循环射流冷却系统及方法，系统包括水箱(1)、恒温水箱(2)、电场发生装置(3)和射流发生装置(4)；所述水箱(1)出入口均连通恒温水箱(2)，在水箱(1)内设有电场发生装置(3)、射流发生装置(4)和待冷却模块(5)；所述射流发生装置(4)通过射流装置入水管(6)连通恒温水箱(2)。与现有技术相比，本发明专利技术可简化射流冷却系统的内部结构，降低喷射速度。降低喷射速度。降低喷射速度。

【技术实现步骤摘要】
一种循环射流冷却系统及方法


[0001]本专利技术涉及液冷散热装置
，尤其是涉及一种循环射流冷却系统及方法。

技术介绍

[0002]射流冷却被广泛应用在军工类物品及电子冷却等领域，液体喷射冷却使用喷射器在需要散热的发热表面喷洒冷却流体，在表面形成的一层温度边界层有强换热发生从而带走热量。通常使用沸点较低的液体，具有较高的传热速率，并且液体喷射速度很快，因而对电子元器件的冷却效果非常理想，可以满足电子元器件持续增加的发热功率对散热的要求。
[0003]射流冷却也存在一些问题，比如喷射压力(速度)不能过大，否则会损坏电子设备；射流冷却系统内部结构相对其他方式比较复杂，占用空间较大等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种循环射流冷却系统及方法，简化射流冷却系统的内部结构，降低喷射速度。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种循环射流冷却系统，包括水箱、恒温水箱、电场发生装置和射流发生装置；
[0006]所述水箱出入口均连通恒温水箱，在水箱内设有电场发生装置、射流发生装置和待冷却模块；
[0007]所述射流发生装置通过射流装置入水管连通恒温水箱。
[0008]优选地，所述电场发生装置包括高压电极，高压电极通过导线连接位于水箱外的直流电压发生装置。
[0009]进一步优选地，所述高压电极通过绝缘柱固定在射流发生装置上。
[0010]优选地，所述水箱出口通过水箱出水管连通恒温水箱，水箱出水管上设有排气阀。
[0011]优选地，所述水箱入口通过水箱入水管连通恒温水箱，水箱入水管上设有水箱循环泵和水箱入水流量控制阀门。
[0012]进一步优选地，所述恒温水箱温度为25
‑
45℃。
[0013]优选地，所述射流装置入水管上设有射流泵和射流器入水流量控制阀门。
[0014]优选地，所述射流发生装置通过调节螺母和长螺丝固定在水箱内，长螺丝固定在水箱壁面，调节螺母设置在长螺丝上并连接射流发生装置。
[0015]优选地，所述待冷却模块嵌在水箱壁面内。
[0016]优选地，所述射流发生装置的喷嘴与待冷却模块的发热面相对设置，电场发生装置设置在喷嘴与发热面之间。
[0017]进一步优选地，所述喷嘴间距为3～5mm，喷嘴孔径为0.5～1.4mm。
[0018]优选地，所述系统为封闭且真空。
[0019]进一步优选地，所述系统真空度为10^5～10^2Pa。
[0020]优选地，所述系统内循环的为介电流体。
[0021]进一步优选地，所述介电流体为氟化液或有机硅冷却液。
[0022]一种循环射流冷却方法，采用上述系统进行，包括以下步骤：
[0023]S1：向恒温水箱内注入冷却液，开启排气阀将气体从系统中排出；
[0024]S2：启动水箱循环泵、射流泵和射流发生装置，冷却液经水箱入水管进入水箱后经水箱出水管回到恒温水箱，冷却液从射流装置入水管进入射流发生装置，由射流发生装置射出后再经水箱出水管回到恒温水箱。
[0025]优选地，步骤S1冷却液注入完毕后排气阀关闭。
[0026]优选地，所述系统内冷却液流速为0.3m^3/h。
[0027]EHD强化传热技术是一种主动强化传热方法，它利用电场、流场和温度场的相互作用而达到强化传热的目的，具有传热强化效果显著、设备简单、易于控制热流和温度、应用面广、功耗低等优点，本专利技术通过在低射流速度的条件下追加电场，强化了换热效果。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]1.本专利技术可简化射流冷却系统的内部结构，降低喷射速度；
[0030]2.本专利技术喷射流量可低于1.5L/min；
[0031]3.本专利技术射流速度降低可以有效保护被冷却的物品，系统封闭不需要额外的液体冷却器与更节约传统射流对比更加的环保；
[0032]4.本专利技术简化了射流的内部结构，缩小了射流系统的大小；
[0033]5.以往的射流系统与浸没系统是各自独立的，是两个独立的循环系统，本循环系统将射流的回收系统与浸没的回收系统结合在一起，简化了循环系统。
[0034]6.本专利技术提供了一种EHD强化的浸没式局部阵列射流冷却的试验台，可作为实验装置进行研究射流冷却。
[0035]7.本专利技术系统模块化方便替代，射流模块小巧可替代冷板。
附图说明
[0036]图1为本专利技术循环射流冷却系统的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术循环射流冷却系统的原理图；
[0038]图3为图2的局部放大图；
[0039]图中：1
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水箱，2
‑
恒温水箱，3
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电场发生装置，31
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高压电极，32
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导线，4
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射流发生装置，41
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喷嘴，5
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待冷却模块，51
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发热面，52
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加热保温层，6
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射流装置入水管，7
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直流电压发生装置，8
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水箱出水管，9
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排气阀，10
‑
水箱入水管，11
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水箱循环泵，12
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水箱入水流量控制阀门，13
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射流泵，14
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射流器入水流量控制阀门，15
‑
调节螺母，16
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长螺丝，17
‑
试验台，18
‑
水箱壁面。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0041]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。
[0042]下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0043]实施例1
[0044]一种循环射流冷却系统，如图1～2所示，包括水箱1、恒温水箱2、电场发生装置3和射流发生装置4。
[0045]其中，水箱1出入口均通过管道连通恒温水箱2，形成冷却液的循环结构。电场发生装置3、射流发生装置4和待冷却模块5设置在水箱1内，射流发生装置4通过射流装置入水管6连通恒温水箱2。
[0046]本实施例通过追加电场，可以在低射流速度的条件下强化换热效果。
[0047]实施例2
[0048]一种循环射流冷却系统，用于发热器件的局部射流冷却，包括排气阀9，水箱出水管8，水箱1，发热模块(待冷却模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环射流冷却系统，其特征在于，包括水箱(1)、恒温水箱(2)、电场发生装置(3)和射流发生装置(4)；所述水箱(1)出入口均连通恒温水箱(2)，在水箱(1)内设有电场发生装置(3)、射流发生装置(4)和待冷却模块(5)；所述射流发生装置(4)通过射流装置入水管(6)连通恒温水箱(2)。2.根据权利要求1所述的循环射流冷却系统，其特征在于，所述电场发生装置(3)包括高压电极，高压电极通过导线连接位于水箱(1)外的直流电压发生装置(7)。3.根据权利要求2所述的循环射流冷却系统，其特征在于，所述高压电极通过绝缘柱固定在射流发生装置(4)上。4.根据权利要求1所述的循环射流冷却系统，其特征在于，所述水箱(1)通过水箱出水管(8)连通恒温水箱(2)，水箱出水管(8)上设有排气阀(9)。5.根据权利要求1所述的循环射流冷却系统，其特征在于，所述水箱(1)通过水箱入水管(10)连通恒温水箱(2)水箱入水管(10)上设有水箱循环泵(11)和水箱入水流量控制阀门(12)。6.根据权利要求1所述的循环射流冷却系统，其特征在于，所述射流装置入水管(6)上设有射流泵(13)和射流器入水流量控...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明，崔文斌，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：