基于静电雾化的喷雾冷却装置

摘要

本公开提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，包括：冷却液储存罐，至少一个喷雾产生装置，用于将冷却液雾化，并且输出喷雾；高压静电场发生器，用于产生高压静电场，所述的高压静电场发生器的负极通过导线接地，正极连接雾化产生电极，用于使雾化产生电极将冷却液雾化；喷雾冷却腔，设置在冷却液储存罐下部，所述出液管穿过并伸入喷雾冷却腔，并向冷却腔喷雾面喷雾；所述冷却腔喷雾面与发热元件接合，通过细小带电液滴在其内部的蒸发和液膜的流动换热将发热元件的热量带走。经过静电雾化，可降低发热表面液膜的厚度、增加液滴穿透表面蒸气的能力，可以获得更好的散热性能，调控性更强，可获得更均匀的雾化效果。

权利要求

1.一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，用于电子产品发热元件的冷却，包括：冷却液储存罐，用于储存冷却液；

至少一个喷雾产生装置，所述喷雾产生装置包括金属毛细出液管，其中，金属毛细出液管作为雾化产生电极，用于将冷却液雾化；并且所述金属毛细出液管与冷却液储存罐相连，向冷却液储存罐下部延伸，输出喷雾；

高压静电场发生器，用于产生高压静电场，所述的高压静电场发生器的负极通过导线接地，正极连接雾化产生电极，用于使雾化产生电极将冷却液雾化；

喷雾冷却腔，设置在冷却液储存罐下部，所述出液管穿过并伸入喷雾冷却腔，并向冷却腔喷雾面喷雾；所述冷却腔喷雾面与发热元件接合，通过细小带电液滴在其内部的蒸发和液膜的流动换热将发热元件的热量带走，其中，雾化后的液滴喷入喷雾冷却腔，雾滴在喷雾冷却腔喷雾表面发生反弹、破碎、融合并部分发生快速相变，同时在喷雾冷却腔喷雾表面形成新的液膜，反弹的雾滴悬浮在喷雾冷却腔内。

2.根据权利要求1所述的喷雾冷却装置，其中，金属毛细出液管内径为0.2～1mm。

3.根据权利要求1或2所述的喷雾冷却装置，还包括：

回液管及回气管，连接到喷雾冷却腔；所述回液管和回气管为聚氨酯管，所述回液管紧贴喷雾冷却腔底部设置，所述回气管设置在喷雾冷却腔中部以上；

换热器，连接到回液管及回气管，作为最终带走发热元件发热量的部件，回液经过换热器后通过冷却液泵回流至冷却液储存罐；所述换热器的冷却形式为液冷或者风冷，其中，液冷式换热器液体流动动力由冷源部分提供，风冷式换热器需增设风扇。

4.根据权利要求1或2所述的喷雾冷却装置，喷雾冷却腔喷雾侧面的内表面为光滑面、斜坡面、涂有改变表面润湿特性涂层表面，并具有均匀排列的矩形、三角形或梯形的翅片。

5.根据权利要求1或2所述的喷雾冷却装置，其中，冷却腔喷雾面通过导热硅脂与发热元件紧密贴合，并通过接地的方式导走液滴表面的电荷。

6.根据权利要求1或2的所述喷雾冷却装置，其中，所述雾化产生电极数量为多个时以并联的方式连接在高压静电场发生器正极，并以等边三角形的方式进行排列在冷却液储存罐底部；雾化产生电极的数量由所述发热元件面积、毛细管喷口距离喷雾面的垂直距离决定。

7.根据权利要求1或2所述的喷雾冷却装置，其中，

所述雾化产生电极距离喷雾面的垂直距离为5～50mm；以及

所述雾化产生电极的喷雾方向配合发热元件位置设定，可为竖直、水平或成一定倾斜角放置。

8.根据权利要求3所述的喷雾冷却装置，还包括：

过滤器，所述回气管和回液管汇合后与过滤器连接，回液过滤后进入换热器冷却；

闸阀，设置在过滤器和冷却液泵前后，用于对冷却液流动进行控制。

9.一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，包括：

冷却液储存罐，用于储存冷却液；

至少一个喷雾产生装置，所述喷雾产生装置包括雾化产生电极和出液管，其中，雾化产生电极为深入到出液管内部的针状电极或出液管下方的环状电极，用于将冷却液雾化；

出液管与冷却液储存罐相连，并向冷却液储存罐下部延伸，用于输出液体；

高压静电场发生器，用于产生高压静电场，所述的高压静电场发生器的负极通过导线接地，正极连接雾化产生电极，用于使雾化产生电极将冷却液雾化；

喷雾冷却腔，设置在冷却液储存罐下部，所述出液管穿过并伸入喷雾冷却腔，并向冷却腔喷雾面喷雾；所述冷却腔喷雾面与发热元件接合，通过细小带电液滴在其内部的蒸发和液膜的流动换热将发热元件的热量带走。

10.根据权利要求9所述的喷雾冷却装置，其中，

所述针状电极与出液管出口垂直距离为2～20mm，固定在出液管及冷却液储存罐内，外部包裹有绝缘套筒，所述针状电伸出所述绝缘套筒1～5mm；

所述环状电极中心与出液管的中心在同一条竖直线上，环状电极距与出液管出口距离为2～100mm，所述环状电极环形直径为5～200mm，环状电极金属线直径为0.2～2mm。

11.根据权利要求9或10所述的喷雾冷却装置，还包括：

回液管及回气管，连接到喷雾冷却腔；所述回液管和回气管为聚氨酯管，所述回液管紧贴喷雾冷却腔底部设置，所述回气管设置在喷雾冷却腔中部以上；

换热器，连接到回液管及回气管，作为最终带走发热元件发热量的部件，回液经过换热器后通过冷却液泵回流至冷却液储存罐；所述换热器的冷却形式为液冷或者风冷，其中，液冷式换热器液体流动动力由冷源部分提供，风冷式换热器需增设风扇。

12.根据权利要求9或10所述的喷雾冷却装置，喷雾冷却腔喷雾侧面的内表面为光滑面、斜坡面、涂有改变表面润湿特性涂层表面，并具有均匀排列的矩形、三角形或梯形的翅片。

13.根据权利要求9或10所述的喷雾冷却装置，其中，冷却腔喷雾面通过导热硅脂与发热元件紧密贴合，并通过接地的方式导走液滴表面的电荷。

14.根据权利要求9或10所述的喷雾冷却装置，其中，所述雾化产生电极数量为多个时以并联的方式连接在高压静电场发生器正极，并以等边三角形的方式进行排列在冷却液储存罐底部；雾化产生电极的数量由所述发热元件面积、毛细管喷口距离喷雾面的垂直距离决定。

15.根据权利要求9或10所述的喷雾冷却装置，其中，

所述雾化产生电极距离喷雾面的垂直距离为5～50mm；以及

所述雾化产生电极的喷雾方向配合发热元件位置设定，可为竖直、水平或成一定倾斜角放置。

16.根据权利要求11所述的喷雾冷却装置，还包括：

过滤器，所述回气管和回液管汇合后与过滤器连接，回液过滤后进入换热器冷却；

闸阀，设置在过滤器和冷却液泵前后，用于对冷却液流动进行控制。

说明书

基于静电雾化的喷雾冷却装置

技术领域

[0001] 本发明装置涉及喷雾冷却技术应用领域，利用静电作用实现液滴雾化装置，可应用于大功率固体激光器、高功率密度光电子及其他发热元件的冷却装置上。

背景技术

[0002] 随着微电子机械加工技术的不断更新、新型材料的研制，电子产品发展正朝着高度集成化、微型化甚至达到分子级别。高计算速率使得电子芯片的功率密度不断提升到新的高度，从最初的几十瓦已经逐步上升到300W/cm2，不断聚集的电子产品废热使电子产品在短时间温度急剧升高。过高的温度降低产品的稳定性和使用精度，同时会加速产品的衰老，降低循环使用寿命。以固体激光器为例，激光二极管的热耗散占总能耗的约50％，温度过高，会引起二极管输出波长的变化，并进一步影响激光器的光束质量和输出功率。因此，电子产品的散热技术正逐步成为电子产品更新换代的瓶颈，安全高效的散热技术研发成为目前电子产品领域的重中之重。

[0003] 电子产品最初的冷板加装风扇强制对流，由于空气热容小，散热能力有限。液体强制流动换热、沸腾相变换热成为目前解决电子产品高功率密度散热的方式。为了获得更好的散热效果，冷却工质与热源的直接接触散热，也逐步得到应用，其中包括射流冲击散热和喷雾冷却散热。射流冲击具有较高的换热系数，但由于射流速度较高，对冲击面的强度有较高的要求。冷却液经过雾化后形成大量的微小液滴，覆盖面积大，散热均匀，热源表面温度梯度小。因此喷雾冷却技术在高功率电子器件的散热领域具有无可比拟的优势。利用外部动力将冷却液通过雾化装置雾化成20～200μm的液体雾滴喷射在发热源表面，雾滴在发热表面反弹、破碎和融合，形成新的雾滴及液膜；利用雾滴和液膜表面的蒸发、雾滴和液膜与发热表面的对流换热将发热源的产热带走。

[0004] 液体雾化主要有两种途径：一是外加能量强迫液体破碎成液滴；二是加入气体等介质引起扰动，使液体雾化。目前已被应用到喷雾冷却技术中的雾化方式有：压力式雾化、气动式雾化和超声波雾化。静电雾化方式是利用高压静电场强制液体带电，液体表面静电库仑力克服液体表面张力，破碎成细小雾滴(1μm～1cm)。静电雾化可通过在喷嘴、喷嘴与热源表面之间一定距离处设置的电极，产生高压静电场，对喷嘴出口处的液体实现雾化。经过静电雾化的液滴带相同电荷，彼此相斥，具有单分散、不易团聚、易穿透其周围的气体介质的特点。静电雾化液滴的这三种特点，可降低发热表面液膜的厚度、增加液滴穿透表面蒸气的能力，可以获得比其他三种雾化方式更好的散热性能。

[0005] 公开内容

[0006] (一)要解决的技术问题

[0007] 为了解决目前雾化方式雾滴大小不均匀、液滴直径不易调控、雾滴蒸气穿透性差的问题，本公开发明提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

[0008] (二)技术方案

[0009] 根据本公开的一个方面，提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，包括：冷却液储存罐，用于储存冷却液；至少一个喷雾产生装置，所述喷雾产生装置包括金属毛细出液管，其中，金属毛细出液管作为雾化产生电极，用于将冷却液雾化；并且所述金属毛细出液管与冷却液储存罐相连，向冷却液储存罐下部延伸，输出喷雾；高压静电场发生器，用于产生高压静电场，所述的高压静电场发生器的负极通过导线接地，正极连接雾化产生电极，用于使雾化产生电极将冷却液雾化；喷雾冷却腔，设置在冷却液储存罐下部，所述出液管穿过并伸入喷雾冷却腔，并向冷却腔喷雾面喷雾；所述冷却腔喷雾面与发热元件接合，通过细小带电液滴在其内部的蒸发和液膜的流动换热将发热元件的热量带走。

[0010] 在本公开一些实施例中，金属毛细出液管内径为0.2～1mm。

[0011] 根据本公开的另一个方面，提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，包括：冷却液储存罐，用于储存冷却液；至少一个喷雾产生装置，所述喷雾产生装置包括雾化产生电极和出液管，其中，雾化产生电极为深入到出液管内部的针状电极或出液管下方的环状电极，用于将冷却液雾化；出液管与冷却液储存罐相连，并向冷却液储存罐下部延伸，用于输出液体；高压静电场发生器，用于产生高压静电场，所述的高压静电场发生器的负极通过导线接地，正极连接雾化产生电极，用于使雾化产生电极将冷却液雾化；喷雾冷却腔，设置在冷却液储存罐下部，所述出液管穿过并伸入喷雾冷却腔，并向冷却腔喷雾面喷雾；所述冷却腔喷雾面与发热元件接合，通过细小带电液滴在其内部的蒸发和液膜的流动换热将发热元件的热量带走。

[0012] 在本公开一些实施例中，所述针状电极与出液管出口垂直距离为2～20mm，固定在出液管及冷却液储存罐内，外部包裹有绝缘套筒，所述针状电伸出所述绝缘套筒1～5mm；所述环状电极中心与出液管的中心在同一条竖直线上，环状电极距与出液管出口距离为2～100mm，所述环状电极环形直径为5～200mm，环状电极金属线直径为0.2～2mm。

[0013] 在本公开一些实施例中，所述的喷雾冷却装置还包括：回液管及回气管，连接到喷雾冷却腔；所述回液管和回气管为聚氨酯管，所述回液管紧贴喷雾冷却腔底部设置，所述回气管设置在喷雾冷却腔中部以上；换热器，连接到回液管及回气管，作为最终带走发热元件发热量的部件，回液经过换热器后通过冷却液泵回流至冷却液储存罐；所述换热器的冷却形式为液冷或者风冷，其中，液冷式换热器液体流动动力由冷源部分提供，风冷式换热器需增设风扇。

[0014] 在本公开一些实施例中，喷雾冷却腔喷雾侧面的内表面为光滑面、斜坡面、涂有改变表面润湿特性涂层表面，并具有均匀排列的矩形、三角形或梯形的翅片。

[0015] 在本公开一些实施例中，冷却腔喷雾面通过导热硅脂与发热元件紧密贴合，并通过接地的方式导走液滴表面的电荷。

[0016] 在本公开一些实施例中，所述雾化产生电极数量为多个时以并联的方式连接在高压静电场发生器正极，并以等边三角形的方式进行排列在冷却液储存罐底部；雾化产生电极的数量由所述发热元件面积、毛细管喷口距离喷雾面的垂直距离决定。

[0017] 在本公开一些实施例中，所述雾化产生电极距离喷雾面的垂直距离为5～50mm；以及所述雾化产生电极的喷雾方向配合发热元件位置设定，可为竖直、水平或成一定倾斜角放置。

[0018] 在本公开一些实施例中，所述的喷雾冷却装置还包括：过滤器，所述回气管和回液管汇合后与过滤器连接，回液过滤后进入换热器冷却；闸阀，设置在过滤器和冷却液泵前后，用于对冷却液流动进行控制。

[0019] (三)有益效果

[0020] 从上述技术方案可以看出，本公开基于静电雾化的喷雾冷却装置至少具有以下有益效果其中之一：

[0021] (1)经过静电雾化的液滴带相同电荷，彼此相斥，具有单分散、不易团聚、易穿透其周围的气体介质的特点，可降低发热表面液膜的厚度、增加液滴穿透表面蒸气的能力，可以获得更好的散热性能；

[0022] (2)通过高压静电场库伦液体表面库仑力的作用，克服液体的表面张力，使冷却液破碎成细小雾滴，实现冷却液雾化的目的。雾滴直径、带电荷量可通过调节静电场参数调节，调控性更强。

[0023] (3)在均匀静电场的作用下，雾化区均匀分散，可获得更均匀的雾化效果，液滴大小均匀，蒸发效果更好，发热面散热均匀，热应力小。

附图说明

[0024] 图1a为本公开实施例金属毛细管作为电极时的静电雾化喷雾冷却装置系统图。

[0025] 图1b为本公开实施例金属毛细管作为电极时的静电雾化喷雾冷却装置喷雾冷却腔详图。

[0026] 图2a为本公开实施例针状电极的静电雾化喷雾冷却装置系统图。

[0027] 图2b为本公开实施例针状电极的静电雾化喷雾冷却装置喷雾冷却腔详图。

[0028] 图3为本公开实施例环状电极的静电雾化喷雾冷却装置系统图。

[0029] 图4为本公开实施例多个喷口的静电雾化喷雾冷却装置系统图。

[0030] 图5为本公开实施例风冷式换热器的静电雾化喷雾冷却装置系统图。

[0031] 图6为本公开实施例斜坡形式的喷雾冷却腔喷雾面示意图。

[0032] 图7为本公开实施例表面带有微小翅片的喷雾冷却腔喷雾面示意图。

[0033] 【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

[0034] 1、高压静电场发生器；   2、雾化产生电极；

[0035] 3、喷雾冷却腔；         4、冷却腔喷雾面；

[0036] 5、导热硅脂；           6、发热元件；

[0037] 7、回液管；             8、回气管；

[0038] 9、过滤器；             10、闸阀；

[0039] 11、换热器；            12、冷却液泵；

[0040] 13、冷却液储存罐；      14、换热器冷水进口；

[0041] 15、换热器冷水出口；    16、风扇；

[0042] 17、绝缘套筒；          18、出液管。

具体实施方式

[0043] 本公开提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置，包括高压静电场发生器、雾化产生装置、喷雾冷却腔、冷却液储存罐、换热器、过滤装置、冷却液泵及由聚氨酯管组成的流体管道。高压静电场发生器连接在雾化产生电极上，通过接触带电和电晕带电的方式实现液体的强制电荷。利用冷却液在高压静电场内被强制电荷，表面较高的库仑力克服液体的表面张力，实现冷却液的破碎和雾化。雾化后的液滴具有带同种电荷、大小均匀、单分散、不易团聚的特点。液滴直径可通过改变电压大小进行调节。雾化后的液滴喷入冷却腔，雾滴在冷却腔喷雾表面发生反弹、破碎、融合并部分发生快速相变，同时在冷却腔喷雾表面形成新的液膜，反弹的雾滴悬浮在冷却腔内。喷雾冷却腔通过导热硅脂与发热元件紧密贴合，并通过接地的方式导走液滴表面的电荷，细小带电液滴在喷雾冷却腔内的蒸发和液膜的流动换热将发热元件多余的热量带走。

[0044] 本公开基于静电雾化的喷雾冷却装置包括：高压静电场发生器1、雾化产生电极2、出液管18、喷雾冷却腔3、冷却液储存罐13、换热器11、过滤装置9、冷却液泵12、回液管7和回气管8，过滤器和冷却液泵前后设置闸阀10。

[0045] 以下分别对本实施例基于静电雾化的喷雾冷却装置的各个组成部分进行详细描述。

[0046] 冷却液储存罐13用于储存冷却液。

[0047] 出液管18，与冷却液储存罐连通，设置在冷却液储存罐下部，数量为1个或多个。

[0048] 雾化产生电极2，可以是出液管本身，可以是深入到出液管内部的针状电极，也可以是布置在出液管正下方的环状电极。数量为1个或多个，多个时以并联的方式连接在高压静电场发生器的正极，并以等边三角形的方式进行排列在冷却液储存罐底部。当冷却液储存罐13出液管为金属毛细管时，可直接将金属毛细管作为雾化产生电极，出液管为电的绝缘体时或直径比较大时，采用插入出液管内的针状电极或者布置在出液管正下方的环状电极作为为雾化产生电极，所述的针状电极通过绝缘套筒固定在储液罐和出液管内。所述的环状电极金属线直径为0.2～2mm、环形直径为5～200mm，距离出液管2～100mm。雾化产生电极喷雾方向配合发热元件位置设定，可为竖直、水平或成一定倾斜角放置，距离喷雾面的垂直距离为5～50mm。

[0049] 喷雾冷却腔3设置在冷却液储存罐13下部，出液管穿过并伸入喷雾冷却腔内，并向冷却腔喷雾面4喷雾。所述冷却腔喷雾面4通过导热硅脂5与发热元件6紧密贴合，并通过接地的方式导走液滴表面的电荷，用于通过细小带电液滴在其内部的的蒸发和液膜的流动换热将发热元件多余的热量带走。喷雾冷却腔喷雾侧面的内表面为光滑面、斜坡面、涂有改变表面润湿特性涂层表面及具有均匀排列的矩形，三角形，或梯形的翅片。

[0050] 高压静电场发生器1，所述的高压静电场发生器的正极连接在雾化产生电极2上；负极通过导线接地并连接到喷雾冷却腔3，用于产生高压静电场。

[0051] 回液管7紧贴喷雾冷却腔底部设置，回气管8设置在喷雾冷却腔中部以上。回气管和回液管汇合后通过闸阀与过滤器9连接，回液过滤后进入换热器11冷却。所述的回液管和回气管为聚氨酯管。

[0052] 换热器11作为最终带走发热元件发热量的部件，其冷却形式为液冷或者风冷，其冷源为自然冷源及其他方式获得的冷源。

[0053] 过滤装置9用于对回液进行过滤。

[0054] 冷却液泵12设置在换热器11和冷却液13储存罐之间，用于实现冷却液的循环流动。

[0055] 闸阀10设置于过滤器和冷却液泵前后，用于对冷却液流动进行控制。

[0056] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

[0057] 本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。

[0058] 在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置。图1a为本公开第一实施例基于静电雾化的喷雾冷却装置的结构示意图，采用金属毛细出液管作为雾化产生电极。如图1a所示，该实施例采用金属毛细出液管作为雾化产生静电场的正极，负极为喷雾冷却腔表面，与所述高压静电场发生器1的负极同时接地，将产生的净电荷导走，保持整个系统装置的电中性。冷却液在流出所述金属毛细管时，在高压静电场内通过电晕场荷电的方式带上正电荷，冷却液表面的电荷密度与高压静电场施加的直流电压成正比，电荷密度达到一定值时，冷却液在金属毛细管出口发生静电雾化。雾化后的液滴喷入所述喷雾冷却腔3后，如前所述，在冷却腔喷雾面4带走发热元件的发热量。图1b为本公开实施例金属毛细管作为电极时的静电雾化喷雾冷却装置喷雾冷却腔详图。如图1b所示，所述喷雾冷却腔与所述发热元件之间通过所述导热硅脂5紧密贴合。所述发热元件通过导热的形式将热量传输到喷雾面。雾滴和液膜在喷雾面换热后，底部的液体通过所述回液管7流出喷雾冷却腔，中上部的冷却液气体通过所述回气管8流出喷雾冷却腔。气液汇合后经过过滤器过滤掉金属屑等杂质进入所述换热器11再次被冷却，通过所述冷却液泵再次循环进入所述冷却液储存罐内。过滤器和冷却液泵前后分别设置两个闸阀10，便于过滤器、冷却液泵和换热器的维修和替换。

[0059] 至此，本公开第一实施例静电雾化喷雾冷却装置介绍完毕。

[0060] 在本公开的第二个示例性实施例中，提供了一种采用针状电极的静电雾化喷雾冷却装置。图2a为本公开实施例采用针状电极时的静电雾化喷雾冷却装置系统图。图2b为本公开实施例针状电极的静电雾化喷雾冷却装置喷雾冷却腔详图。如图2a、图2b所示，该实施例采用所述针状电极作为正极，插入在所述连接在所述冷却液储液罐底部的出液管内，冷却液在所述针状电极处产生的高压静电场，通过接触带电的方式带上相同正电荷。所述针状电极为一细金属丝，金属丝被所述绝缘套筒18包裹，所述金属丝伸出所述绝缘套筒1～5mm，金属丝顶部距离金属毛细管出口5～20mm。其他构件及构件之间的布置顺序与实施例一相同。

[0061] 为了达到简要说明的目的，上述实施例1中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

[0062] 至此，本公开第二实施例采用针状电极时的静电雾化喷雾冷却装置介绍完毕。

[0063] 在本公开的第三个示例性实施例中，提供了一种采用环状电极的静电雾化喷雾冷却装置。图3为本公开实施例采用环状电极的静电雾化喷雾冷却装置系统结构示意图。如图3所示，所述环状电极中心与出液管的中心在同一条竖直线上，环状电极金属线直径为0.2～2mm、环形直径为5～200mm，距离出液管2～100mm。

[0064] 为了达到简要说明的目的，上述实施例一、二中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

[0065] 至此，本公开第三实施例采用环状电极的静电雾化喷雾冷却装置介绍完毕。

[0066] 在本公开的第四个示例性实施例中，提供了一种多个喷口的静电雾化喷雾冷却装置。图4为本公开实施例多个喷口的静电雾化喷雾冷却装置系统结构示意图。该实施例用于发热元件面积大，单个喷口无法满足所述发热元件散热需求的情况。该实施例中，静电雾化的形式可采用实施例一或者实施例二。图4给出的是采用实施例一金属毛细管作为电极，喷口数量由所述发热元件面积、毛细管喷口距离喷雾面的垂直距离决定，该实施例以3个金属毛细管为例进行说明。所述金属毛细管在冷却液储存罐底部以正三角形、正方形或者其他规则形式排列。采用实施例一时，多个毛细管采用并联的方式连接在所述高压静电场发生器的正极。采用实施例二时，多个针状电极采用并联的方式连接在所述高压静电场发生器的正极。其他构件及构件之间的布置顺序与实施例一、实施例二相同。

[0067] 为了达到简要说明的目的，上述实施例一、二、三中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

[0068] 至此，本公开第四实施例多个喷口的静电雾化喷雾冷却装置介绍完毕。

[0069] 针对静电雾化喷雾冷却装置实施例一、实施例二、实施例三和实施例四，所述换热器的形式分液冷式和风冷式两种。静电雾化喷雾冷却装置四种实施例中的换热器可以根据冷源形式选择液冷式和风冷式。如图1a及2a所示，液冷式换热器液体流动动力由冷源部分提供。如图5所示，风冷式换热器需增加所述风扇16。

[0070] 所述喷雾冷却腔的喷雾面可以为光滑面、斜坡面、涂有改变表面润湿特性涂层的表面及具有均匀排列的矩形，三角形，或梯形的翅片。图6为本公开实施例斜坡形式的喷雾冷却腔喷雾面示意图。图6给出了倾角10°时的斜坡面，所述斜坡面从中心坡向外侧，冷却液流动换热后可以更快地流出。图7为本公开实施例表面带有微小翅片的喷雾冷却腔喷雾面示意图。图7给出了高度为2.5mm，侧面为等腰三角形的凸起翅片结构的喷雾面，所述翅片结构的喷雾面可撕裂喷雾表面的液膜，降低液膜阻力，强化喷雾表面的换热性能。所述两种喷雾面结构可与所述实施例一、实施例二、实施例三和实施例四组合使用。

[0071] 本发明提供了一种基于静电雾化的喷雾冷却装置。冷却液流量小，雾化均匀；雾化后的液滴具有带同种电荷、单分散性、不易团聚的特点。该冷却装置具有散热热流密度高、热源表面温度均匀的优点。

[0072] 至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

[0073] 还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

[0074] 并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

[0075] 除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

[0076] 再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

[0077] 此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

[0078] 本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

[0079] 类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

[0080] 以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。