[发明专利]采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置

权利要求书

1.一种采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述高效散热装置主要包括高效散热装置主体(1)、集气罩(2)、抽气管道(3)以及给水管道(4)、分水槽(5)和调节阀组成,其中，抽气管道(3)固定在集气罩(2)上面，高效散热装置主体(1)底面设置分水槽(5)，分水槽(5)与给水管道(4)连通；电子元器件集成块(6)固定在高效散热装置主体(1)中部或侧面，电子元器件集成块(6)底面固定温度传感器(10)；并固定在支撑层(7)上；所述支撑层(7)上设置与电子元器件集成块(6)外形相同的包括圆形或方形元件座；在元件座的四周延伸出翅片(8)，所述翅片的边界内侧或外侧或者两侧均有数量不等的微孔(9)，或单独由微孔排列成翅片形；微孔下部连接分水槽(5)；即形成为有翅片的区域。

2.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述高效散热装置主体的安装位置包括：其全部放在集气罩内或顶面放置集气罩时，电子元器件集成块(6)固定在高效散热装置主体(1)中部；其一部分放在集气罩内时、电子元器件集成块(6)固定在高效散热装置主体(1)侧面，处于集气罩外面；或者集气罩将高效散热装置主体及电子元器件集成块顶面全部覆盖；其中，若集气罩呈圆环形状，仅将高效散热装置主体顶面覆盖，而电子元器件顶面未覆盖。

3.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述电子元器件集成块的上表面及周边裸露区域进行绝缘处理，防止工质与电子元器件集成块接触；对于电子元件集成块不在集气罩内部的情况，电子元器件集成块的上表面及周边裸露区域不进行绝缘处理；所述工质为水、乙醇、丙醇或氟利昂；所述工质以闭式循环或以开式循环。

4.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述高效散热装置主体、翅片及微孔表面均进行亲水处理，涂覆亲水层(11)。

5.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述支撑层在没有翅片的区域占据了全部空间，同时支撑层顶部高度高于翅片上表面，同时在支撑层表面进行疏水处理，使孔内流出的工质水全部流至翅片表面。

6.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述微孔为圆孔、方孔、三角形孔或六边形蜂窝孔；孔径或等效孔径为5nm～900μm，孔间距为孔径的0.2～20倍。

7.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述支撑层上高效散热装置主体的形状为在圆形元件座的周边等距离辐射出三角形翅片及台阶形翅片，其中三角形翅片的个数为八、六、五、四、三或二个，台阶形翅片的个数为四个；或直接由微孔组成的上述形状翅片和由微孔组成的圆形散热体；或者翅片整个占据高效散热装置主体顶面，并在翅片表面分布微孔；在四方形元件座的每个边并列延伸出两个三角形翅片，或在一个边并列延伸出三个矩形翅片；并且三个矩形翅片伸入真空负压罩内。

8.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，所述支撑层上高效散热装置主体中的电子元器件集成块产生的热量首先会传导至翅片，翅片的一些区域表面会有极薄的液膜，受热后会发生相变过程，即薄液膜由液相变成汽相，由此实现超高热流密度的微米/纳米尺度超薄液膜相变传热过程；对于电子元器件不同位置散热不同或者有多个电子元器件的情况，在相应位置设置温度传感器，对相应翅片分水槽给液量进行单独控制。

9.根据权利要求1所述采用微纳米超薄液膜相变传热的高效散热装置，其特征在于，电子元器件工作时温度升高，从而使翅片温度升高，且温度升高程度随着距电子元器件距离的增加而降低，根据距离电子元器件不同位置及散热强度不同的情况，分区设置分水槽，调节阀；通过调节阀的调节，使分水槽不同区域液体流量不同，同时在分水槽不同位置对应的高效散热装置主体顶面形成薄液膜，从而在各处均实现薄液膜相变传热，且分水槽宽度不相同，目的是通过调节阀的调节，在高效散热装置主体顶面不同位置均能够形成薄液膜。