噴霧冷卻技術創新及學理發展研究 – 微熱傳增強研究室

噴霧冷卻技術創新及學理發展研究

(微)噴霧冷卻(micro spray cooling),就是利用加壓液體通過噴嘴形成霧化,霧化之後的液滴噴灑在加熱元件上,故此會產生汽-液共存,而有兩相流的現象,故利用物質相變化吸收大量的潛熱。因加熱元件表面溫度的高低不同產生不同之機制,其主要機制包含(1)自然對流機制(2)核化沸騰機制(3)過渡沸騰機制(4)薄膜沸騰機制。
所謂霧化(atomization),就是把液滴微小化,增加液滴和外界接觸的表面積,增加反應速率。近年來,隨著IC製程蓬勃發展,積體電路製造技術的進步,以其製程技術所研製出許多微小機件,無論是電子電路或是機械元件。噴霧冷卻具有迅速且有效率的冷卻特性,故被廣範的使用在許多精密工業上。利用液滴相變化散熱的好處是當熱平衡時,可以把表面溫度固定在同一溫度,不會有局部高溫的不均現象,對元件比較不會造成損害。主要是利用工質由液體轉變為氣體時,會帶走大量之熱量的特性,達到冷卻之目的。我們將研究以冷媒R-134a和純水為工質進行噴霧冷卻效果,量/觀測其熱傳效果,未來則將摸擬在IC及精密工業製程等情形下以噴霧技術增強熱傳效果。相關研究成果,目前已有七篇期刊論文發表。