一種壓電驅(qū)動式散熱模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱模組，具體涉及一種利用壓電元件作為系統(tǒng)動力源的散熱模組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中央處理器等發(fā)熱器件高速、高頻及集成化使其發(fā)熱量劇增，如不及時排除這些熱量，將引起發(fā)熱器件自身溫度的升高，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)熱器件的損壞或其性能的降低，因此散熱模組廣泛應(yīng)用于該領(lǐng)域。傳統(tǒng)散熱模組動力部通常為離心風(fēng)扇，所占空間較大。本發(fā)明中利用壓電材料作為系統(tǒng)動力源，當(dāng)壓電振子在交變電壓的作用下產(chǎn)生往復(fù)變形，使散熱模組動力部密閉腔體的體積發(fā)生往復(fù)變化，并結(jié)合特殊的流道設(shè)計，產(chǎn)生氣體驅(qū)動能力，實現(xiàn)散熱模組的散熱功能。本壓電驅(qū)動式散熱模組可應(yīng)用于儀器儀表、檢測設(shè)備及機(jī)械電子領(lǐng)域中的主動冷卻等方面，具有結(jié)構(gòu)簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小便于微型化等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種利用壓電材料作為動力源，驅(qū)動氣體從散熱模組動力部入流孔進(jìn)入，出流孔排出，從動力部排出的氣體流經(jīng)熱交換部各分流體，將由發(fā)熱器件傳到熱交換部的熱量擴(kuò)散至周圍空氣中，實現(xiàn)散熱。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小便于微型化等優(yōu)點。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電驅(qū)動式散熱模組，包括動力部、熱交換部。
[0005]所述動力部包括第一壓電振子、第二壓電振子和動力部基體，其中:第一壓電振子和第二壓電振子結(jié)構(gòu)相同，采用由一片壓電材料薄片粘貼在彈性基板上形成單晶片結(jié)構(gòu)，或由兩片壓電材料薄片粘貼在彈性基板兩側(cè)形成雙晶片結(jié)構(gòu)，壓電振子在交變電壓的作用下會發(fā)生沿著軸線方向的往復(fù)彎曲變形。所述壓電振子由壓電陶瓷、壓電鐵電性材料、壓電聚合物、壓電復(fù)合材料之一或其組合制成。
[0006]動力部基體是一個扁矩形塊，在動力部基體的頂面布置有第一壓電振子安裝槽，所述第一壓電振子安裝槽的深度大于第一壓電振子厚度與第一壓電振子中心變形峰值之和；在動力部基體的底面布置有第二壓電振子安裝槽，所述第二壓電振子安裝槽的深度大于第二壓電振子厚度和第二壓電振子中心變形峰值之和；在第一壓電振子安裝槽和第二壓電振子安裝槽底面間布置一貫穿的中間孔，中間孔的截面直徑小于安裝槽的截面直徑；第一壓電振子安裝在第一壓電振子安裝槽內(nèi)，第二壓電振子安裝在第二壓電振子安裝槽內(nèi)，安裝后的兩個壓電振子和所述中間孔構(gòu)成一個密封的中間腔體，所述中間腔體的體積隨著壓電振子的振動而發(fā)生往復(fù)變化。在動力部基體的側(cè)面布置出流孔，所述出流孔截面為矩形，所述出流孔將所述中間腔體和外部空氣連通，所述出流孔的截面高度小于中間腔體的高度，在所述出流孔的垂直方向布置有入流孔，所述入流孔貫穿動力部基體且與所述出流孔貫通。
[0007]所述散熱模組熱交換部由熱交換部底板和分流體構(gòu)成，其中:
[0008]所述熱交換部底板為矩形薄板；每個所述分流體垂直分布在熱交換部底板上，若干分流體在以熱交換部前側(cè)面長度方向劃分成排，每一排中分流體均勻分布，且相鄰兩排分流體交錯布置。
[0009]所述熱交換部分流體截面可以為圓形、橢圓形、三角形、矩形、五角形、U型、菱形。
[0010]所述動力部出流孔正對熱交換部前側(cè)面布置。
[0011]工作時，熱交換部底板的底面緊貼發(fā)熱器件布置，發(fā)熱器件發(fā)出的熱量通過熱交換部底板傳導(dǎo)到熱交換部各分流體；壓電驅(qū)動式散熱模組的動力部中兩個壓電振子在交變電壓的作用下發(fā)生往復(fù)變形且變形同時指向增加腔體容積方向(或同時指向減小腔體容積方向)，中間腔體的體積發(fā)生往復(fù)變化，引起氣體流過出流孔和入流孔，在出流孔和入流孔的交匯區(qū)域形成局部低壓；當(dāng)中間腔體容積增加時，中間腔體內(nèi)部壓力降低，外部氣體從出流孔吸入中間腔體形成吸入高速氣流，所述吸入高速氣流在流道交匯區(qū)形成局部低壓，從入流孔吸入的氣體隨著吸入高速氣流進(jìn)入中間腔體；中間腔體容積減小時，中間腔體內(nèi)部壓力上升，中間腔體內(nèi)氣體沿著出流孔形成排出高速氣流，所述排出高速氣流在流道交匯區(qū)形成局部低壓，從入流孔流入的氣體隨著高速氣流從出流孔排出；在散熱模組動力部工作過程中形成了氣體從入流孔吸入，從出流孔排出的氣體驅(qū)動能力；從動力部出流孔排出的氣體流經(jīng)熱交換部各分流體，將由發(fā)熱器件傳導(dǎo)到熱交換部的熱量擴(kuò)散至周圍空氣中，實現(xiàn)散熱。
【附圖說明】
[0012]圖1為壓電驅(qū)動式散熱模組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為壓電驅(qū)動式散熱模組動力部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為壓電驅(qū)動式散熱模組熱交換部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合圖1、圖2、圖3對本發(fā)明的壓電驅(qū)動式散熱模組的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，壓電驅(qū)動式散熱模組包括動力部1、熱交換部2。
[0016]所述動力部包括動力部基體11、第一壓電振子12、第二壓電振子13其中:
[0017]第一壓電振子12是壓電材料薄片121與彈性基板122粘接構(gòu)成的，第二壓電振子13是壓電材料薄片131與彈性基板132粘接構(gòu)成的。
[0018]動力部基體11是一扁矩形塊，動力部基體11的頂面布置第一壓電振子安裝槽14，動力部基體11的底面布置第二壓電振子安裝槽15，第一壓電振子安裝槽14的深度大于第一壓電振子12的總厚度與第一壓電振子12中心變形峰值之和，第二壓電振子安裝槽15的深度大于第二壓電振子13的總厚度與第二壓電振子13中心變形峰值之和，在兩個壓電振子安裝槽底面間布置一貫穿的中心孔16，所述中心孔16的直徑小于所述壓電振子安裝槽的直徑。
[0019]所述第一壓電振子12安裝在第一壓電振子安裝槽14內(nèi)，所述第二壓電振子13安裝在第二壓電振子安裝槽15內(nèi)，安裝后兩壓電振子與基體11共同形成了一個密封的中間腔體17。
[0020]在動力部基體11的一側(cè)布置一出流孔18，所述出流孔18截面為矩形，所述出流孔18的截面高度小于中間腔體17的深度，所述出流孔18將中間腔體17與外部空氣連通；
[0021]在所述出流孔18的垂直方向布置一入流孔19，該入流孔19截面為矩形，所述入流孔19水平貫穿動力部基體11的兩個側(cè)面且與所述出流孔18貫通；
[0022]所述熱交換部2由熱交換部底板21和分流體22構(gòu)成，其中:
[0023]所述熱交換部底板21為矩形薄板；若干分流體22在以熱交換部底板前側(cè)面211長度方向劃分成排且每一排分流體22均勻分布，相鄰兩排分流體22交錯布置；
[0024]工作時，熱交換部底板21的底面緊貼發(fā)熱器件布置，發(fā)熱器件發(fā)出的熱量通過熱交換部底板21傳導(dǎo)到熱交換部各分流體22 ;對于壓電驅(qū)動式散熱模組的動力部1，氣流從動力部I的入流孔19進(jìn)入，從動力部I的出流孔18排出，從動力部出流孔18排出的氣體流經(jīng)熱交換部各分流體22，將由發(fā)熱器件傳導(dǎo)到熱交換部2的熱量擴(kuò)散至周圍空氣中，實現(xiàn)散熱。
【主權(quán)項】
1.一種壓電驅(qū)動式散熱模組，其特征在于，包括:動力部(I)和熱交換部(2);所述動力部⑴由動力部基體(11)、第一壓電振子(12)、第二壓電振子(13)組成，其中:所述動力部基體(11)是一個扁矩形塊，在其頂面和底面對稱布置一對壓電振子安裝槽，分別為第一壓電振子安裝槽(14)和第二壓電振子安裝槽(15)，兩個安裝槽底面間布置一貫穿的中心孔(16);所述第一壓電振子(12)安裝在第一壓電振子安裝槽(14)內(nèi)，所述第二壓電振子(13)安裝在第二壓電振子安裝槽(15)內(nèi)，所述第一壓電振子(12)和第二壓電振子(13)與所述動力部基體(11)的中心孔(16)構(gòu)成中間腔體(17);在所述動力部基體(11)的一個側(cè)面布置一出流孔(18)，所述出流孔(18)截面為矩形；所述出流孔(18)將中間腔體(17)與外部空氣連通；在出流孔(18)的垂直方向布置與所述出流孔(18)貫穿的入流孔(19);所述熱交換部(2)由熱交換部底板(21)和分流體(22)構(gòu)成，其中:所述熱交換部底板(21)為矩形薄板；每個所述分流體(22)垂直分布在熱交換部底板(21)上，若干分流體(22)在以熱交換部前側(cè)面(211)長度方向劃分成排，每一排中分流體(22)均勻分布，且相鄰兩排分流體(22)交錯布置；所述動力部出流孔(18)正對熱交換部前側(cè)面(211)布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動式散熱模組，其特征在于:所述第一壓電振子(12)第二壓電振子(13)結(jié)構(gòu)相同，采用由一片壓電材料薄片粘貼在彈性基板上形成的單晶片結(jié)構(gòu)，或由兩片壓電材料薄片粘貼在彈性基板兩側(cè)形成的雙晶片結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動式散熱模組，其特征在于:所述分流體(32)的截面形狀可以為圓形、橢圓形、三角形、矩形、五角形、U型。
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓電驅(qū)動式散熱模組，包括：動力部、熱交換部，其中動力部包括兩個壓電振子和一個動力部基體，通過特殊的流道設(shè)計形成氣體從動力部入流孔進(jìn)入，從動力部出流孔排出的流體驅(qū)動能力；熱交換部包括熱交換部底板和若干分流體；工作時，發(fā)熱器件緊貼熱交換部底板下表面，發(fā)熱器件的熱量經(jīng)熱交換部底板傳到熱交換部各分流體，氣體從散熱模組動力部入流孔進(jìn)入，從動力部出流孔排出，從動力部出流孔排出的氣體流經(jīng)熱交換部各分流體，將由發(fā)熱器件傳導(dǎo)到熱交換部的熱量擴(kuò)散至周圍空氣中，實現(xiàn)散熱。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小便于微型化等優(yōu)點。
【IPC分類】H05K7-20
【公開號】CN204425881
【申請?zhí)枴緾N201520157816
【發(fā)明人】吳越, 王志軍, 岳子正, 李蒙蒙, 王旭
【申請人】長春隆美科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月20日