[发明专利]一种基于努森效应的电子元器件冷却装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件冷却技术领域，特别涉及一种基于努森效应的电子元器件冷却装置及方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对高性能电子产品的需求不断增加，如高性能计算机，数据中心等。但随着电子元器件性能的不断提升，其功耗也在不断增大，因此高效且可靠的散热是保障这类元器件发挥其性能的关键。当前，主流散热技术已日益成为电子元器件技术发展的一大瓶颈。主流散热方式，如自然对流散热，即利用设备中各个电子元器件间的空隙以及机壳导热、对流和热辐射来达到散热目的，此方式散热效率低，且无法满足高功耗电子元器件；强制风冷散热，即利用风扇等迫使电子元器件周围空气流动，从而带走电子元器件的发热量以达到散热目的，此方式噪声较大且系统运行可靠性较低；热管散热，即液态工质在蒸发段被管外热流体加热蒸发，其蒸气经过绝热段流向冷凝段，冷凝段蒸气被管外冷流体冷却放出潜热，凝结为液体，积聚在散热段吸液芯中的凝结液借助吸液芯的毛细力作用，返回到加热段再吸热蒸发，此方式虽然散热效率较高，结构简单，但依旧只是单纯考虑将电子元器件的发热量尽可能地排至外界环境，仍会存在热量导出不及时，导致元器件局部温度过高的情况。随着科技的发展，高度集成的电子元器件的尺寸越来越小，主流散热技术已无法满足需求，这也就导致当前电子元器件都未能真正发挥其应有的性能，从而影响整体工作效率与用户体验。因此，寻找更为高效的散热方法对于实现电子元器件性能最优化，进而满足现实需求具有重要意义。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于努森效应的电子元器件冷却装置及方法，从而克服当前主流电子元器件冷却技术的冷却效率不高，无法及时将元器件发热量排走导致性能受限的缺点。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种基于努森效应的电子元器件冷却装置，包括：多个热沉，多个所述热沉的一侧分别与一个电子元器件的发热部位相连，用于吸收电子元器件的发热量；多个金属部件，其分别与一个所述热沉对应配置；多个努森压缩机，其分别连接于一个热沉与对应的一个金属部件之间，其中，所述努森压缩机包括：冷腔，该冷腔内置于所述金属部件中，所述冷腔设有低压制冷剂入口，用于通入制冷剂；以及热腔，其内置于所述热沉中，该热腔通过微通道与所述冷腔连通，该热腔设有高压制冷剂出口，所述热腔用于吸收电子元器件的热量，使所述冷腔与所述热腔形成温度差，从而能够驱动制冷剂从所述微通道进入到所述热腔进行升温升压形成高压制冷剂蒸气；冷凝器，其入口与多个所述努森压缩机的高压制冷剂出口连接，用于通过与外界热交换使所述高压制冷剂蒸气冷凝液化为高压制冷剂液体；毛细节流管，其入口与所述冷凝器的出口连接，用于降低所述高压制冷剂液体的压力，使其成为低压制冷剂液体并控制其流量；以及多个蒸发器，每个所述蒸发器对应一个所述电子元器件的发热部位，多个所述蒸发器的入口分别与所述毛细节流管的出口连接，多个所述蒸发器的出口分别与一个所述努森压缩机的低压制冷剂入口连接，用于使所述低压制冷剂液体与外界进行热交换进行吸热蒸发，从而冷却所述冷腔及所述电子元器件的发热部位。

优选地，上述技术方案中，所述努森压缩机的冷腔与热腔之间设置隔热层。

优选地，上述技术方案中，还包括多个温度传感器，每个所述热沉与每个所述金属部件上均设有一个温度传感器，用于检测每个所述努森压缩机的热腔与冷腔的温度。

优选地，上述技术方案中，还包括储液器，其设于所述冷凝器与所述毛细节流管之间。

优选地，上述技术方案中，所述金属部件镶嵌有多个散热翅片。

优选地，上述技术方案中，所述冷凝器设于远离所述电子元器件的发热部位的位置。

优选地，上述技术方案中，还包括多个调节阀以及自动控制系统，多个所述调节阀分别设于一个所述蒸发器的入口处，多个所述调节阀分别与所述自动控制系统连接，由所述自动控制系统根据所述温度传感器所得温度通过所述调节阀控制流入所述蒸发器的低压制冷剂液体流量。