一种压电驱动式散热模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种散热模组，具体涉及一种利用压电元件作为系统动力源的散热模组。
【背景技术】
[0002]随着电子信息产业的快速发展，中央处理器等发热器件高速、高频及集成化使其发热量剧增，如不及时排除这些热量，将引起发热器件自身温度的升高，进而导致发热器件的损坏或其性能的降低，因此散热模组广泛应用于该领域。传统散热模组动力部通常为离心风扇，所占空间较大。本发明中利用压电材料作为系统动力源，当压电振子在交变电压的作用下产生往复变形，使散热模组动力部密闭腔体的体积发生往复变化，并结合特殊的流道设计，产生气体驱动能力，实现散热模组的散热功能。本压电驱动式散热模组可应用于仪器仪表、检测设备及机械电子领域中的主动冷却等方面，具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化等优点。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种利用压电材料作为动力源，驱动气体从散热模组动力部入流孔进入，出流孔排出，从动力部排出的气体流经热交换部各分流体，将由发热器件传到热交换部的热量扩散至周围空气中，实现散热。本发明具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化等优点。
[0004]为达到上述目的，本发明提供了一种压电驱动式散热模组，包括动力部、热交换部。
[0005]所述动力部包括第一压电振子、第二压电振子和动力部基体，其中:第一压电振子和第二压电振子结构相同，采用由一片压电材料薄片粘贴在弹性基板上形成单晶片结构，或由两片压电材料薄片粘贴在弹性基板两侧形成双晶片结构，压电振子在交变电压的作用下会发生沿着轴线方向的往复弯曲变形。所述压电振子由压电陶瓷、压电铁电性材料、压电聚合物、压电复合材料之一或其组合制成。
[0006]动力部基体是一个扁矩形块，在动力部基体的顶面布置有第一压电振子安装槽，所述第一压电振子安装槽的深度大于第一压电振子厚度与第一压电振子中心变形峰值之和；在动力部基体的底面布置有第二压电振子安装槽，所述第二压电振子安装槽的深度大于第二压电振子厚度和第二压电振子中心变形峰值之和；在第一压电振子安装槽和第二压电振子安装槽底面间布置一贯穿的中间孔，中间孔的截面直径小于安装槽的截面直径；第一压电振子安装在第一压电振子安装槽内，第二压电振子安装在第二压电振子安装槽内，安装后的两个压电振子和所述中间孔构成一个密封的中间腔体，所述中间腔体的体积随着压电振子的振动而发生往复变化。在动力部基体的侧面布置出流孔，所述出流孔截面为矩形，所述出流孔将所述中间腔体和外部空气连通，所述出流孔的截面高度小于中间腔体的高度，在所述出流孔的垂直方向布置有入流孔，所述入流孔贯穿动力部基体且与所述出流孔贯通。
[0007]所述散热模组热交换部由热交换部底板和分流体构成，其中:
所述热交换部底板为矩形薄板；每个所述分流体垂直分布在热交换部底板上，若干分流体在以热交换部前侧面长度方向划分成排，每一排中分流体均匀分布，且相邻两排分流体交错布置。
[0008]所述热交换部分流体截面可以为圆形、椭圆形、三角形、矩形、五角形、U型、菱形。
[0009]所述动力部出流孔正对热交换部前侧面布置。
[0010]工作时，热交换部底板的底面紧贴发热器件布置，发热器件发出的热量通过热交换部底板传导到热交换部各分流体；压电驱动式散热模组的动力部中两个压电振子在交变电压的作用下发生往复变形且变形同时指向增加腔体容积方向(或同时指向减小腔体容积方向)，中间腔体的体积发生往复变化，引起气体流过出流孔和入流孔，在出流孔和入流孔的交汇区域形成局部低压；当中间腔体容积增加时，中间腔体内部压力降低，外部气体从出流孔吸入中间腔体形成吸入高速气流，所述吸入高速气流在流道交汇区形成局部低压，从入流孔吸入的气体随着吸入高速气流进入中间腔体；中间腔体容积减小时，中间腔体内部压力上升，中间腔体内气体沿着出流孔形成排出高速气流，所述排出高速气流在流道交汇区形成局部低压，从入流孔流入的气体随着高速气流从出流孔排出；在散热模组动力部工作过程中形成了气体从入流孔吸入，从出流孔排出的气体驱动能力；从动力部出流孔排出的气体流经热交换部各分流体，将由发热器件传导到热交换部的热量扩散至周围空气中，实现散热。
【附图说明】
[0011]图1为压电驱动式散热模组结构示意图；
图2为压电驱动式散热模组动力部结构示意图；
图3为压电驱动式散热模组热交换部结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合图1、图2、图3对本发明的压电驱动式散热模组的实施方式进行详细描述，压电驱动式散热模组包括动力部1、热交换部2。
[0013]所述动力部包括动力部基体11、第一压电振子12、第二压电振子13其中:
第一压电振子12是压电材料薄片121与弹性基板122粘接构成的，第二压电振子13
是压电材料薄片131与弹性基板132粘接构成的。
[0014]动力部基体11是一扁矩形块，动力部基体11的顶面布置第一压电振子安装槽14，动力部基体11的底面布置第二压电振子安装槽15，第一压电振子安装槽14的深度大于第一压电振子12的总厚度与第一压电振子12中心变形峰值之和，第二压电振子安装槽15的深度大于第二压电振子13的总厚度与第二压电振子13中心变形峰值之和，在两个压电振子安装槽底面间布置一贯穿的中心孔16，所述中心孔16的直径小于所述压电振子安装槽的直径。
[0015]所述第一压电振子12安装在第一压电振子安装槽14内，所述第二压电振子13安装在第二压电振子安装槽15内，安装后两压电振子与基体11共同形成了一个密封的中间腔体17。
[0016]在动力部基体11的一侧布置一出流孔18，所述出流孔18截面为矩形，所述出流孔18的截面高度小于中间腔体17的深度，所述出流孔18将中间腔体17与外部空气连通；在所述出流孔18的垂直方向布置一入流孔19，该入流孔19截面为矩形，所述入流孔19水平贯穿动力部基体11的两个侧面且与所述出流孔18贯通；
所述热交换部2由热交换部底板21和分流体22构成，其中:
所述热交换部底板21为矩形薄板；若干分流体22在以热交换部底板前侧面211长度方向划分成排且每一排分流体22均勾分布，相邻两排分流体22交错布置；
工作时，热交换部底板21的底面紧贴发热器件布置，发热器件发出的热量通过热交换部底板21传导到热交换部各分流体22 ;对于压电驱动式散热模组的动力部1，气流从动力部I的入流孔19进入，从动力部I的出流孔18排出，从动力部出流孔18排出的气体流经热交换部各分流体22，将由发热器件传导到热交换部2的热量扩散至周围空气中，实现散热。
【主权项】
1.一种压电驱动式散热模组，其特征在于，包括:动力部(I)和热交换部(2);所述动力部⑴由动力部基体(11)、第一压电振子(12)、第二压电振子(13)组成，其中:所述动力部基体(11)是一个扁矩形块，在其顶面和底面对称布置一对压电振子安装槽，分别为第一压电振子安装槽(14)和第二压电振子安装槽(15)，两个安装槽底面间布置一贯穿的中心孔(16);所述第一压电振子(12)安装在第一压电振子安装槽(14)内，所述第二压电振子(13)安装在第二压电振子安装槽(15)内，所述第一压电振子(12)和第二压电振子(13)与所述动力部基体(11)的中心孔(16)构成中间腔体(17);在所述动力部基体(11)的一个侧面布置一出流孔(18)，所述出流孔(18)截面为矩形；所述出流孔(18)将中间腔体(17)与外部空气连通；在出流孔(18)的垂直方向布置与所述出流孔(18)贯穿的入流孔(19);所述热交换部(2)由热交换部底板(21)和分流体(22)构成，其中:所述热交换部底板(21)为矩形薄板；每个所述分流体(22)垂直分布在热交换部底板(21)上，若干分流体(22)在以热交换部前侧面(211)长度方向划分成排，每一排中分流体(22)均匀分布，且相邻两排分流体(22)交错布置；所述动力部出流孔(18)正对热交换部前侧面(211)布置。
2.根据权利要求1所述的压电驱动式散热模组，其特征在于:所述第一压电振子(12)第二压电振子(13)结构相同，采用由一片压电材料薄片粘贴在弹性基板上形成的单晶片结构，或由两片压电材料薄片粘贴在弹性基板两侧形成的双晶片结构。
3.根据权利要求1所述的压电驱动式散热模组，其特征在于:所述分流体(32)的截面形状可以为圆形、椭圆形、三角形、矩形、五角形、U型。
【专利摘要】本发明涉及一种压电驱动式散热模组，包括：动力部、热交换部，其中动力部包括两个压电振子和一个动力部基体，通过特殊的流道设计形成气体从动力部入流孔进入，从动力部出流孔排出的流体驱动能力；热交换部包括热交换部底板和若干分流体；工作时，发热器件紧贴热交换部底板下表面，发热器件的热量经热交换部底板传到热交换部各分流体，气体从散热模组动力部入流孔进入，从动力部出流孔排出，从动力部出流孔排出的气体流经热交换部各分流体，将由发热器件传导到热交换部的热量扩散至周围空气中，实现散热。本发明具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化等优点。
【IPC分类】H05K7-20
【公开号】CN104837315
【申请号】CN201510122048
【发明人】吴越, 王志军, 岳子正, 李蒙蒙, 王旭
【申请人】长春隆美科技发展有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月20日