[发明专利]一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统

权利要求书

1.一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、回热器(3)、储液罐(4)、喷雾腔(5)和气液分离器(6)；

压缩机(1)的出口通过第一管道(h)与冷凝器(2)的入口连接，冷凝器(2)通过第二管道(a)与回热器(3)第一通道入口连接，回热器(3)的第一通道出口通过第二管路(b)与储液罐(4)的入口连接，储液罐(4)的下部出口通过第三管道(d)与喷雾腔(5)的入口连接，喷雾腔(5)的下部液体出口通过第四管路(e)与回热器(3)第二通道的入口连接；喷雾腔(5)的上部气体出口通过第五管路(i)与气液分离器(6)的入口连接，回热器(3)第二通道出口通过第六管路(f)与气液分离器(6)的入口连接，气液分离器(6)通过第七管路(g)与压缩机(1)的入口连接；

还包括控制系统；所述控制系统包括若干传感器、运算器(8)和控制模块(7)；所述若干传感器包括流量传感器(9)、温度传感器(10)和三个压力传感器(11)；流量传感器(9)连接第三管道(d)；温度传感器(10)设置在喷雾腔(5)的底部；三个压力传感器(11)设置在喷雾腔(5)与回热器(3)之间，以及压缩机(1)出口与喷雾腔(5)入口；若干传感器采集流量、温度、压力信号，并将信号传给所述运算器(8)，运算器(8)根据预设的目标值与若干传感器采集的过程信号值的差值，进行PID运算后，将控制信号传输给控制模块(7)用以调整压缩机(1)的频率与流量调节旁路(c)阀门的开度，以控制系统运行优化工况；

喷雾腔(5)包括喷雾腔壳体(51)、喷雾腔底板(12)、全锥形喷嘴(15)、喷雾高度调节装置(14)和腔体倾角调节装置(16)；喷雾腔底板(12)安装于喷雾腔壳体(51)底部，喷雾腔底板(12)的上表面形成喷雾表面(13)；全锥形喷嘴(15)固定在喷雾高度调节装置(14)上，喷雾高度调节装置(14)安装于喷雾腔壳体(51)上部，用于调节全锥形喷嘴(15)距离喷雾表面(13)的高度；喷雾腔壳体(51)的底部设有液体出口，通过第四管路(e)与回热器(3)第二通道的入口连接；喷雾腔壳体(51)的上部设有气体出口，通过第五管路(i)与气液分离器(6)的入口连接；

全锥形喷嘴(15)进口压力为4±0.5MPa，背压为0.9±0.3Mpa。

2.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，还包括流量调节旁路(c)；所述流量调节旁路(c)两端分别与储液罐(4)的上部出口和气液分离器(6)的入口连接；流量调节旁路(c)上设有可控制开度的阀门(17)。

3.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，喷雾腔壳体(51)上安装有一个或若干全锥形喷嘴(15)，形成喷嘴阵列。

4.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，喷雾腔底板(12)与电子器件待冷却面紧密接触，接触界面上有导热涂层。

5.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，所述具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统中循环介质为R410a或R32制冷剂；

或者，所述具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统中循环介质为添加纳米颗粒的R410a或R32制冷剂，所述纳米颗粒用于增加气化核心从而增大换热能力，纳米颗粒直径小于50nm，浓度小于0.5g/L。

6.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，喷雾表面(13)设有表面覆盖多孔纳米涂层的肋结构；所述表面肋结构为金字塔型或直肋型，多孔纳米涂层为亲水型，厚度为1-8微米，孔直径为10-50纳米。

7.根据权利要求1所述的一种具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统，其特征在于，所述具有自优化特性的电子器件闪蒸喷雾循环冷却系统采用R410a作为循环工质。