[发明专利]一种基于离子风的耦合冷却装置及其应用方法

权利要求书

1.一种基于离子风的耦合冷却装置，其特征在于，包括有呈一密闭腔体的壳体(1)，壳体(1)的底部设置有与热源(10)接触的均温板基底(2)，均温板基底(2)上垂直间隔设置有若干条金属散热翅片(3)，相邻金属散热翅片(3)间形成流道；壳体(1)的内部底侧填充有冷却液(4)，冷却液(4)均布在流道内；

所述壳体(1)的前部设置有离子风发生器(5)，所述离子风发生器(5)包括有高压电源(6)、电极(7)和电极支架(8)；电极(7)设置有若干个，若干个电极(7)等间距固定在所述电极支架(8)上，且若干个电极(7)电性连接于高压电源(6)；所述电极(7)包括有高曲率电晕电极和低端曲率集电极；

所述壳体(1)的后部设置有接收极(9)，接收极(9)附着在壳体(1)后部的侧壁上；所述接收极(9)前面设置有带导流槽的除液膜(11)；

所述均温板基底(2)和所述热源(10)填充有导热硅胶；

耦合冷却装置的耦合冷却方法，包括有以下步骤：

步骤1：将均温板基底(2)安装于均温板基底(2)，将若干条金属散热翅片(3)垂直间隔安装于均温板基底(2)上，将离子风发生器(5)设置于壳体(1)的前部，将接收极(9)设置于壳体(1)后部，壳体(1)内部填充有冷却液(4)后进行整体密闭封装，均温板基底(2)和热源(10)填充有导热硅胶；

步骤2：启动高压电源(6)，在高曲率电晕电极和低端曲率集电极之间施加高强度电场时，靠近高曲率电晕电极区域的气体分子被电离；电离后的气体分子在电场力的作用下向低端曲率集电极运动，并与中性空气分子碰撞；当高曲率电晕电极和低端曲率集电极之间的电场强度很高时，电子与分子外层电子碰撞将会逐渐达到Townson阈值，即此时电子会从高曲率电晕电极的近场获得充足的能量，致使初始电子轰击分子外围电子层之后仍旧保持高能态，进而发生并维持电子雪崩，从而实现稳定电晕放电；剥离电子之后的带电粒子在强电场力的作用下向与其极性相反的低端曲率集电极移动，与中性气体分子碰撞和交换动能，进而在两极板之间形成宏观尺度的离子风；

步骤3：形成的离子风吹扫过带有金属散热翅片(3)的均温板基底(2)，使得均温板基底(2)表面冷却液(4)的液膜迅速蒸发，带走底部热源(10)的热量，这部分含有水汽的离子风吹扫到不锈钢丝网材料制成的接收极(9)；空气继续流动，但所携带的水汽在碰撞到接收极(9)后迅速滞止，水汽在碰撞到接收极(9)迅速滞止的过程中释放出热量，这部分热量通过壳体(1)的侧壁传递至外部大气中，完成换热降温；迅速滞止形成的液滴落到底部带有倾角的均温板基底(2)中，在重力作用下，继续补充到基板金属散热翅片(3)中再次生成液膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于离子风的耦合冷却装置，其特征在于：所述离子风发生器(5)设置有若干个，对应的所述接收极(9)设置有若干个。

3.一种基于离子风的耦合冷却装置的应用方法，其特征在于：利用如权利要求1所述的耦合冷却装置作为单独的换热单元，与CPU或GPU直接封装，对CPU或GPU进行降温散热。