[实用新型]一种基于液滴弹跳的蒸发相变散热器

说明书

一种基于液滴弹跳的蒸发相变散热器，包括热端及冷端。热端包括热端圆柱层及第一底板，冷端包括冷端圆柱层及第二底板。第二底板上表面分布介质液体，第一底板位于第二底板正上方，第一底板及第二底板分别接电源正极及负极，形成高压电场，第二底板上表面液滴表面电荷累积，产生静电力，静电力大于液滴自身重力加上液滴与第二底板接触粘附力之和时，液滴从第二底板上表面跳跃至第一底板下表面，吸附在第一底板下表面，吸收热量蒸发。温度降低后冷凝，液化成液滴，落在第二底板上表面。通过液滴跳跃‑蒸发‑凝结的循环，吸收热量，将热量传递至冷端并释放至外界，降低设备温度。本实用新型结构简单，使用方便安全，散热效果好，具有市场应用前景。

技术领域

本实用新型涉及电子器件冷却领域，尤其涉及一种基于液滴弹跳的蒸发相变散热器。

背景技术

随着电子器件体积的缩小和性能的提高，电子器件的发热问题逐渐成为研究的焦点。大多数电子器件的待机发热量低而运行时发热量大，瞬间温升快。其急速增长的热量会直接导致电子设备整体温度的升高并产生相应的热应力，从而影响其运行性能和使用寿命。实验与研究表明，单个半导体元件的温度每升高10℃，系统可靠性将降低50％，超过55％的电子设备的失效是由于温度过高导致。

散热问题已成为电子器件向小型化发展的瓶颈。

目前电子器件冷却最常用的方法是空气冷却技术和液体冷却技术。空气冷却技术是目前应用最广泛的电子冷却技术，其中包括自然对流空气冷却技术和强制对流空气冷却技术。空气冷却的冷却能力大约为60²W/m²·K，仅适用于对于散热能力要求不高的场合，对于高热流的电子器件和芯片已远远无法满足其散热需求。液体冷却通过液体的对流换热带走电子元件产生的热量，与空气冷却相比具有不少突出优势。由于液体具有较高的比热容，故液体冷却方式能够提供约为10³-10⁴W/m²·K的散热能力。与空气冷却相比，液体冷却技术噪声小，温度平稳，但制造成本高，结构较为复杂，难以安装、布线、拆卸和清洁。

近年来，一些新的散热方式逐渐涌现，如热管冷却、射流冷却、半导体冷却、纳米冷却等，这些新型散热器在效率上有所提高，但依然伴随着结构复杂、成本高等问题，一般仅用于特定场合，尚未广泛应用。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决上述技术问题，从而提供一种基于液滴弹跳的蒸发相变散热器，弥补现有风冷散热器与水冷散热器在应用中的不足。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于液滴弹跳的蒸发相变散热器，包括热端及冷端。

热端包括热端圆柱层1及第一底板13；所述冷端包括冷端圆柱层2及第二底板23；

第一底板13位于第二底板23上方；第一底板13一端与热端圆柱层外壁12固定连接，另一端与第一侧面14顶部固定连接，第一侧面14与第一底板13垂直，第一侧面14底部与第二底板23固定连接；第二底板23一端与冷端圆柱层内壁21固定连接，另一端与第二侧面24底部固定连接，第二侧面24与第二底板23垂直，第二侧面24顶部与第一底板13固定连接；

第一底板13、第一侧面14、第二底板23及第二侧面24所围成区域形成第一密封腔室；第一密封腔室内填充介质液体；第一底板13及第二底板23分别接电源正极及负极。

进一步地，热端圆柱层1为环形，位于散热器中心；冷端圆柱层2为环形，位于散热器外侧；冷端圆柱层外壁22设置散热片3，散热片3为T型。

进一步地，第一底板13下表面为超亲水涂层，第二底板23上表面为超疏水涂层。

进一步地，第一侧面14内壁及第二侧面24内壁均设置凹槽，凹槽均与第一底板13垂直，凹槽内均安装毛细管6，毛细管6两端开口，两端分别与第一底板13下表面及第二底板23上表面平齐。