一种便捷式压电雾化喷雾冷板的制作方法

本发明涉及制冷的技术领域，尤其涉及一种便捷式压电雾化喷雾冷板。

背景技术：

随着电子产品趋向于在集成化和微型化，电子器件的发热问题越来越严重，冷却技术对电子器件的重要性日益凸显。喷雾冷却技术是一种液体相变冷却技术，通过喷嘴将冷却工质雾化成高速微小液滴，小液滴冲击待冷却表面，通过液滴冲击、液膜流动、液膜表面蒸发、液膜核态沸腾以及二次成核等机理强化传热。喷雾冷却以其散热能力高、工质与热表面温差小、工质需求量小、没有沸腾的滞后性、与固体表面之间没有接触热阻等优点，在高热流密度电子器件散热方面具有广阔的应用前景，并已成功应用于计算机冷却、航天热控、激光手术冷却等领域。研究表明和空冷相比，应用喷雾冷却技术能使电子元器件的片结温度降低33℃，功耗降低35％。

目前喷雾冷却存在温控不均匀的问题，这是由于压力雾化喷嘴喷雾不均匀性引起。压力雾化的原理是通过加压增加液体的动能，使液体克服表面张力从而雾化成微小液滴。采用压力雾化时，由于液体表面分离出液滴的过程具有随机性和不可控性，导致生成的喷雾液滴也具有分布不均匀的特点，而压电雾化技术能够改善喷雾不均匀性，并且具有喷雾参数可控、不需压力泵、功耗低、喷雾均匀等优点。

压电雾化原理为：高频交流信号驱动压电陶瓷，利用压电效应带动微孔片产生高频振动，将微孔处的液体雾化成尺寸均匀的液滴流。由于压电雾化喷嘴独特的优势，有望应用于电子器件冷却中，提高温控的均匀性，并降低冷却装置的耗电量，减小冷却装置的体积和重量，有利于冷却装置的集成化和便携化。

技术实现要素：

针对传统压力雾化喷嘴存在喷雾不均匀，导致压力雾化喷雾冷板温控不均匀，且压力雾化需要配备压力泵，导致设备集体大、能耗高、结构复杂的技术问题，本发明提出一种便捷式压电雾化喷雾冷板。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种便捷式压电雾化喷雾冷板，包括储液罐，储液罐上部设有控制板，储液罐一侧设有注液口，所述储液罐与雾化板相连通，雾化板上设有压电雾化喷嘴，压电雾化喷嘴与控制板相连接，压电雾化喷嘴与喷雾腔相配合，喷雾腔下部设有设有出液口，喷雾腔一侧设有导热板。

优选地，所述压电雾化喷嘴的设置数量为至少两组。

优选地，所述压电雾化喷嘴为夹心式压电雾化喷嘴，压电雾化喷嘴包括两片压电陶瓷薄膜，压电陶瓷薄膜通过导线与控制板相连接，压电陶瓷薄膜均与不锈钢微孔片相连接，不锈钢微孔片的一侧与储液罐相连通，不锈钢微孔片的另一侧与喷雾腔相连通。

优选地，所述控制板包括电源接口、mcu、高频驱动电路和通讯模块，电源接口通过电流变送器与mcu相连接，mcu分别与压电陶瓷薄膜驱动电路和通讯模块相连接，压电陶瓷薄膜驱动电路通过导线与压电陶瓷薄膜相连接，通讯模块与移动端相连接。

优选地，所述导热板为高导热金属板。

优选地，所述出液口内设有电磁阀，喷雾腔内设有液位传感器，电磁阀和液位传感器均与控制板中的mcu相连接。

优选地，所述mcu为stm32f401ret6单片机。

与现有技术相比本发明的有益效果：

1.压电雾化喷嘴具有喷雾均匀、不需压力泵、功耗低的优点，将压电雾化喷嘴应用于喷雾冷却中，能够降低冷却装置的耗电量，减小冷却装置的体积和重量，有利于冷却装置的集成化和便携化。

2.便携性，本发明将喷雾腔、喷嘴板、储液罐和控制电路集成在一起，只需连接水管和电源即可使用，避免了传统喷雾冷却系统体积庞大、设备复杂、需要压力泵、耗电量大的缺点。能够根据散热需求便捷安装在各种电子器件上，具有节能降耗、环保舒适、噪声低、集成度高、结构紧凑、安装便捷、使用安全、更换方便的优点。

3.压电雾化喷雾液滴粒径细小且分布均匀，能利用压力雾化喷嘴1/10的工质流量，产生高达100w/cm²的散热量，有助于提高冷却性能和温控均匀性，并能显著降低工质消耗量。

4、压电雾化喷嘴能够利用5w的输入功率，产生1.5l/h的雾化量，耗电量为压力雾化喷嘴的1/20至1/15，能够大大降低冷却系统的耗电量。

5、压电雾化驱动电路的高频振动频率为0.1mhz至1mhz，能够降低传统喷雾冷却系统中泵带来的大噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的截面示意图。

图中，1为储液罐，2为雾化板，3为喷雾腔，4为控制板，5为压电雾化喷嘴，6为注液口，7为出液口，8为压电陶瓷薄膜，9为不锈钢微孔片，10为导线，11为喷雾，12为导热板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种便捷式压电雾化喷雾冷板，包括储液罐1，储液罐1上部设有控制板4，储液罐1一侧设有注液口6，冷却工质通过注液口6进入储液罐1，所述储液罐1与雾化板2的一侧相连通，雾化板2上设有压电雾化喷嘴5，压电雾化喷嘴5的设置数量为至少两组，本方案选用6组压电雾化喷嘴5，压电雾化喷嘴5与控制板4相连接，压电雾化喷嘴5与喷雾腔3相配合，压电雾化喷嘴5为夹心式压电雾化喷嘴，压电雾化喷嘴5包括两片压电陶瓷薄膜8，压电陶瓷薄膜8通过导线10与控制板4相连接，控制板4包括电源接口、mcu、高频驱动电路和通讯模块，电源接口通过电流变送器与mcu相连接，mcu为stm32f401ret6单片机，mcu分别与压电陶瓷薄膜驱动电路和通讯模块相连接，压电陶瓷薄膜驱动电路采用hjd-002集成式高频电路板，压电陶瓷薄膜驱动电路通过导线10与压电陶瓷薄膜8相连接，通讯模块与移动端相连接，通讯模块为蓝牙通讯模块或4g通讯模块，移动端为智能手机端或ipad，用户可通过智能手机远程控制压电陶瓷薄膜工作状态。

如图2所示，压电陶瓷薄膜8与不锈钢微孔片9固定连接即不锈钢微孔片9外侧固定环设有2片压电陶瓷薄膜8，微孔片9上通过激光打孔设有2000个左右的微米级小孔，不锈钢微孔片9分别与储液罐1和喷雾腔3相连通即不锈钢微孔片9一侧与储液罐1相连通，不锈钢微孔片9的另一侧与喷雾腔3相连通，冷却工质通过不锈钢微孔片9向喷雾腔3内喷入，喷雾腔3下部设有出液口7，喷雾腔3一侧设有导热板12，导热板12紧密固定在发热电子器件表面，mcu通过压电陶瓷薄膜驱动电路产生高频交流电流的驱动下，压电陶瓷薄膜由于压电效应，带动不锈钢微孔片9产生高频振动，从而使不锈钢微孔片9上的微锥孔两侧产生泵效应，将微孔附近的液体工质雾化成高速微小液滴，所有微孔产生的液滴在宏观上形成大量喷雾11。喷雾11喷射进入喷雾腔3，喷雾腔3一侧设有导热板12，导热板12紧密固定在发热电子器件表面，导热板12为高导热金属板，采用铝质金属板进行导热，利用冷却喷雾11对金属板表面进行冷却，由于导热板紧密贴合在发热电子器件的表面，从而带走发热电子器件的热量。

实施例2：一种便捷式压电雾化喷雾冷板，所述出液口7内设有电磁阀，喷雾腔3内设有液位传感器，电磁阀和液位传感器均与控制板4中的mcu相连接，液位传感器探测喷雾腔内水位变化，mcu通过继电器控制电磁阀的开启状态，进而调整出水流量，保证喷雾腔内水位不超过压电雾化喷嘴。

其余结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。