CN109974504B - 集成雾化机构的喷雾冷板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成雾化机构的喷雾冷板，包括冷板本体和雾化机构，所述冷板本体内设有多个雾化机构，所述雾化机构成阵列式排布。本发明的优点在于，通过冷板本体和雾化机构的结合设置，使得该喷雾冷板结构扁薄紧凑、体积减小，同时还能适应多热点的大面积散热，换热能力强、适用性强，冷却效果好。
Description
技术领域
本发明涉及喷雾冷却技术领域，具体为一种集成雾化机构的喷雾冷板。
背景技术
随着电子元器件、激光组件等向小型化和集成化方向迅速发展，设备的功率密度与发热量也快速增长，随之而来的热量聚集导致局部温度增高，对电子设备、激光组件的可靠性和稳定性产生了不利影响，因此，在一个局限的、大量器件集成的复杂空间中实现高效冷却已经成为当前高功率器件发展必须面对的一个关键问题。
喷雾冷却技术是一种新兴的高效冷却技术，其通过特殊结构设计的喷嘴将连续的液体介质破碎成细小液滴并冲击散热面。与传统的风冷、液冷、射流等相比，该技术具有散热能力强、工质需求量小等优点，尤其是对高热流密度热源的散热，据现有文献，在一定条件下喷雾冷却已经可以实现1200W/cm2以上的散热热流，满足当前及今后较长一段时间热控的需求。因此，将喷雾冷却技术应用在设备中并解决相关工程问题成为当务之急。但是目前对喷雾冷却技术的实用化研究中，冷却喷雾系统换热能力差，结构复杂、通用性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有的冷却喷雾系统换热能力差，结构复杂、通用性较差。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
集成雾化机构的喷雾冷板，包括冷板本体和雾化机构，所述冷板本体内设有多个雾化机构，所述雾化机构成阵列式排布，通过冷板本体和雾化机构的结合设置，使得该喷雾冷板结构扁薄紧凑、体积减小，同时还能适应多热点的大面积散热，适用性强，冷却效果好。
优选地，所述冷板本体包括壳体和盖板，所述盖板固定在壳体的上表面，所述雾化机构通过分隔块固定在壳体上，并将壳体分隔为多个分液腔和雾化腔。
优选地，所述壳体的一侧上角端设有进液口，另一侧下角端设有出液口，所述进液口与分液腔连通，所述出液口与雾化腔连通。
优选地，所述雾化腔的下方还设有汇集腔，所述出液口通过汇集腔与雾化腔连通。
优选地，所述雾化机构为压电雾化喷嘴机构，所述雾化机构包括Z形底座、压电陶瓷环和微孔雾化圆片，所述Z形底座固定在分隔块之间,Z形底座的上端与盖板配合，下端固定在壳体上，所述Z形底座的中间水平板面上设有上下通透的通孔，所述通孔的周围一圈设有O型圈槽，所述分液腔设置在通孔的正下方，所述雾化腔设置在通孔的正上方，所述压电陶瓷环固定在O型圈槽上，所述微孔雾化圆片固定在压电陶瓷环内。
优选地，所述Z形底座的高度和分隔块的厚度均与冷板本体内部净高相等。
优选地，所述压电陶瓷环与O型圈槽之间还设有对应的O型密封圈。
优选地，所述微孔雾化圆片为金属薄片，且中心位置设有密集的微孔。
优选地，所述压电陶瓷环的厚度为0.2-2mm，所述微孔雾化圆片的厚度为0.05-0.5mm。
优选地，所述分隔块上还设有减重槽，实现该冷板的减重，同时也为雾化机构提供供电布线的空间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过冷板本体和雾化机构的结合设置，使得该喷雾冷板结构扁薄紧凑、体积减小，同时还能适应多热点的大面积散热，换热能力强、适用性强，冷却效果好。
2、通过减重槽的设置，实现该冷板的减重，同时也为雾化机构提供供电布线的空间。
附图说明
图1为本发明实施例集成雾化机构的喷雾冷板的立体图；
图2为本发明实施例一壳体的结构示意图
图3为本发明实施例一的爆炸示意图；
图4为本发明实施例二的爆炸示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参阅图1至图2，本实施例公开了一种集成雾化机构的喷雾冷板，包括冷板本体1和雾化机构2，所述冷板本体1为方形平板，所述冷板本体1包括壳体11和盖板12，所述盖板12固定在壳体11的上表面，所述壳体11内设有多个雾化机构2，所述雾化机构2成水平阵列式排布，适应多热点的大面积散热，进而提高冷却效率，本实施例中，所述雾化机构2为压电雾化喷嘴，其数量为8个，但不仅限于8个，根据热源数量以及热点位置来设置其雾化机构2的数量；所述雾化机构2通过分隔块3固定在壳体11上，所述分隔块3为实心矩形状，通过焊接或本领域常用的能够实现其固定的方式均可，通过雾化机构2和分隔块3将壳体11分隔为多个分液腔111和雾化腔112，所述雾化腔112的下方还设有汇集腔113，所述汇集腔113与雾化腔112连通，所述壳体11的左侧上角端设有进液口114，右侧下角端设有出液口115，所述进液口114与分液腔111连通，所述出液口115与雾化腔112连通；冷却液从进液口114进入多个分液腔111内并被均匀分配至雾化机构2前，然后通过雾化机构2雾化成细小液滴进入狭窄的雾化腔112并冲击壳体11，大量细小液滴冲击壳体11并在壳体11上形成薄液膜，热量最终通过液滴的冲击与液膜的冲刷带走，被加热的液体在汇集腔113中汇集，最后从出液口115排出；通过方形的冷板本体1和雾化机构2的结合设置，使得该喷雾冷板结构扁薄紧凑、体积减小，同时通过喷雾冷却技术，还能适应多热点的大面积散热，换热能力强、适用性强，冷却效果好。
参阅图3，所述雾化机构2为压电雾化喷嘴机构，所述雾化机构2包括Z形底座21、压电陶瓷环22和微孔雾化圆片23，所述Z形底座21固定在分隔块3之间,Z形底座21的上端与盖板12配合，下端固定在壳体11上，所述Z形底座21的中间水平板面上设有上下通透的通孔211，所述通孔211的周围一圈设有O型圈槽212，所述分液腔111设置在通孔211的正下方，所述雾化腔112设置在通孔211的正上方；所述压电陶瓷环22固定在O型圈槽212上，所述微孔雾化圆片23固定在压电陶瓷环22内，所述压电陶瓷环22的厚度为0.2-2mm，所述微孔雾化圆片23的厚度为0.05-0.5mm，在本实施例中，所述压电陶瓷环22的厚度为2mm，微孔雾化圆片23为厚度0.1mm的金属薄片，中心约直径10mm的圆形区域有密集的2000个微孔，微孔直径为20μm，主要液滴直径为40-60μm，主要液滴覆盖范围为10mm，冷却热点放在中心处。
进一步的，所述Z形底座的高度和分隔块的厚度均与冷板本体内部净高相等，使得分液腔111与雾化腔112是完全分隔开的。
进一步的，所述压电陶瓷环22与O型圈槽212之间还设有对应的O型密封圈(图中未示)；进一步加强分液腔111与雾化腔112之间的分隔，增强密封性能。
本发明的工作原理是：冷却液从进液口114进入多个分液腔111内并被均匀分配至雾化机构2的Z形底座21正下方，然后通过压电陶瓷环22带动微孔雾化圆片23使液体破碎成细小液滴并从微孔中喷出，雾化成细小液滴进入狭窄的雾化腔112并冲击壳体11，大量细小液滴冲击壳体11并在壳体11上形成薄液膜，热量最终通过液滴的冲击与液膜的冲刷带走，被加热的液体在汇集腔113中汇集，最后从出液口115排出；通过方形的冷板本体1和雾化机构2的结合设置，使得该喷雾冷板结构扁薄紧凑、体积减小，同时还能适应多热点的大面积散热，换热能力强，适用性强，冷却效果好。
实施例二
参阅图4，本实施例与实施例一不同的是，所述分隔块3上还设有减重槽31，本实施例中减重槽31为方形状，但不仅限于方形状。
在实施例一的基础上，通过减重槽31的设置，实现该冷板的减重，同时也为雾化机构2提供供电布线的空间。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (8)
1.集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：包括冷板本体和雾化机构，所述冷板本体内设有多个雾化机构，所述雾化机构成阵列式排布；
所述冷板本体包括壳体和盖板，所述盖板固定在壳体的上表面，所述雾化机构通过分隔块固定在壳体上，并将壳体分隔为多个分液腔和雾化腔；
所述雾化机构为压电雾化喷嘴机构，所述雾化机构包括Z形底座、压电陶瓷环和微孔雾化圆片，所述Z形底座固定在分隔块之间,Z形底座的上端与盖板配合，下端固定在壳体上，所述Z形底座的中间水平板面上设有上下通透的通孔，所述通孔的周围一圈设有O型圈槽，所述分液腔设置在通孔的正下方，所述雾化腔设置在通孔的正上方，所述压电陶瓷环固定在O型圈槽上，所述微孔雾化圆片固定在压电陶瓷环内。
2.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述壳体的一侧上角端设有进液口，另一侧下角端设有出液口，所述进液口与分液腔连通，所述出液口与雾化腔连通。
3.根据权利要求2所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述雾化腔的下方还设有汇集腔，所述出液口通过汇集腔与雾化腔连通。
4.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述Z形底座的高度和分隔块的厚度均与冷板本体内部净高相等。
5.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述压电陶瓷环与O型圈槽之间还设有对应的O型密封圈。
6.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述微孔雾化圆片为金属薄片，且中心位置设有密集的微孔。
7.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述压电陶瓷环的厚度为0.2-2mm，所述微孔雾化圆片的厚度为0.05-0.5mm。
8.根据权利要求1所述的集成雾化机构的喷雾冷板，其特征在于：所述分隔块上还设有减重槽。
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