[发明专利]用于大功率芯片散热的静电闪蒸微喷雾循环冷却系统

权利要求书

1.一种用于大功率芯片散热的静电闪蒸微喷雾循环冷却系统，包括能收纳待散热大功率芯片的喷雾室（14）、能使得冷却介质携带电荷的荷电腔室（11）以及能与所述喷雾室（14）、荷电腔室（11）适配连接的冷却介质制冷循环管路机构；

所述荷电腔室（11）位于喷雾室（14）的上方且荷电腔室（11）与喷雾室（14）内的微通道喷嘴（13）相连通，喷雾室（14）内设置能与待散热的大功率芯片接触配合的热沉（15），所述热沉（15）在喷雾室（14）内位于微通道喷嘴（13）的正下方，在热沉（15）上设置能检测热沉（15）温度状态的热沉温度传感器（18）；其特征是：

还包括能控制冷却介质制冷循环管路机构工作状态的循环冷却控制器（2）以及能与荷电腔室（11）、微通道喷嘴（13）适配电连接的高压静电发生装置，所述高压静电发生装置、热沉温度传感器（18）与循环冷却控制器（2）电连接；通过高压静电发生装置与荷电腔室（11）配合能使得通过荷电腔室（11）的液态冷却介质携带电荷，且通过高压静电发生装置与微通道喷嘴（13）配合能在微通道喷嘴（13）与热沉（15）之间形成喷雾液滴电场；

通过冷却介质制冷循环管路机构能将液态冷却介质送入荷电腔室（11）内，经过荷电腔室（11）得到的荷电液滴能进入喷雾室（14）的微通道喷嘴（13）内，以经由微通道喷嘴（13）将荷电液滴在喷雾液滴电场作用下靶向沉积在热沉（15）的表面，对热沉（15）冷却后的冷却介质返回至冷却介质制冷循环管路机构内；循环冷却控制器（2）控制冷却介质制冷循环管路机构将所需剂量的冷却介质在荷电腔室（11）、喷雾室（14）以及冷却介质制冷循环管路机构间循环冷却，以使得通过热沉温度传感器（18）采集的热沉（15）当前温度与所述循环冷却控制器（2）内预设的目标温度相一致。

2.根据权利要求1所述的用于大功率芯片散热的静电闪蒸微喷雾循环冷却系统，其特征是：在荷电腔室（11）、喷雾室（14）以及冷却介质制冷循环管路机构内循环冷却的冷却介质包括液氨；

所述冷却介质制冷循环管路机构包括能与喷雾室（14）连通的第一气液分离器（3）以及与所述第一气液分离器（3）的出气口连接的气体压缩机（4），所述气体压缩机（4）的出气口与冷凝器（5）的进口端连接，冷凝器（5）的出口端通过第二气液分离器（23）能与储液罐（7）连接，所述储液罐（7）通过储液罐输送管路与荷电腔室（11）连接，在所述储液罐输送管路上设置节流阀（8）；

在储液罐（7）上设置能对所述储液罐（7）加热的电加热器（6），所述电加热器（6）、节流阀（8）以及气体压缩机（4）均与循环冷却控制器（2）电连接，以通过循环冷却控制器（2）控制所述电加热器（6）、节流阀（8）以及气体压缩机（4）的工作状态。

3.根据权利要求2所述的用于大功率芯片散热的静电闪蒸微喷雾循环冷却系统，其特征是：所述第一气液分离器（3）通过第一连接管（31）与喷雾室（14）的出液口连接，第一气液分离器（3）通过第二连接管（32）与冷凝器（5）的进口连接，第一气液分离器（3）通过第三连接管（33）与气体压缩机（4）的进气口连接；

储液罐输送管路通过旁路管（43）与冷凝器（5）的进口连接，旁路管（43）上设置旁通阀（9），在储液罐输送管路上设置流量传感器（10），所述流量传感器（10）位于旁路管（43）与储液罐输送管路的连接部与荷电腔室（11）之间，流量传感器（10）与循环冷却控制器（2）电连接。

4.根据权利要求1所述的用于大功率芯片散热的静电闪蒸微喷雾循环冷却系统，其特征是：所述荷电腔室（11）包括绝缘壳体（26）、设置于所述绝缘壳体（26）内的环形电极（30）以及穿入绝缘壳体（26）内的腔室电极（29），环形电极（30）邻近荷电腔室（11）的腔室进口（27），腔室电极（29）位于环形电极（30）与荷电腔室（11）的腔室出口（28）之间；

腔室电极（29）包括电极连接部（46）以及电极放电部（45），所述电极放电部（45）与电极连接部（46）间呈L型，电极连接部（46）穿出绝缘壳体（26）后能与高压静电放电装置电连接。