一种压电风冷热沉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种压电风冷热沉，包括主体，以及设置在主体上的间隔设置的若干翅片，所述翅片之间的间隔内设置有压电风扇，所述翅片的顶端设置有压电合成射流器。本实用新型专利技术的方案的压电风扇、压电合成射流器利用压电材料的逆压电现象，通过对压电风扇、压电合成射流器施加电场来驱动压电风扇、压电合成射流器的扇叶等结构发生形变，从而使得翅片间产生空气流动，扰动热边界层，加速翅片间热量的散出。

A kind of piezoelectric air cooling heat sink

【技术实现步骤摘要】
一种压电风冷热沉
本技术涉及散热器件
，更具体地，涉及一种压电风冷热沉。
技术介绍
在电子器件散热领域，热沉也称为翅片散热器。热沉单独使用时，主要通过自然对流将电子器件产生的热量散发到周围空气中，此类热沉称之为被动式热沉。主动式热沉的散热机制为强制对流，现有主动式热沉多采用传统旋转式风扇，传统风扇采用电机作为动力元件，所占空间大、噪声大、耗电量大、且可靠性低。
技术实现思路
本技术为解决现有的主动式热沉的散热机制存在的所占空间大、噪声大、耗电量大、且可靠性低的技术缺陷，提供了一种压电风冷热沉。压电风冷热沉利用内置的压电风扇和压电合成射流器进行散热，散热效率高、结构紧凑、散热能耗低、噪声低。为实现以上技术目的，采用的技术方案是：一种压电风冷热沉，包括主体，以及设置在主体上的间隔设置的若干翅片，所述翅片之间的间隔内设置有压电风扇，所述翅片的顶端设置有压电合成射流器。上述方案中，压电风扇、压电合成射流器利用压电材料的逆压电现象，通过对压电风扇、压电合成射流器施加电场来驱动压电风扇、压电合成射流器的扇叶等结构发生形变，从而使得翅片间产生空气流动，扰动热边界层，加速翅片间热量的散出。进一步地，所述若干翅片在主体上等间隔均匀设置，翅片的一端与主体连接。进一步地，所述若干翅片之间为平行设置。进一步地，所述若干翅片垂直于所述主体设置。进一步地，所述相邻的任意两个翅片之间的间隔内均设置有压电风扇。通过在任意两个翅片之间的间隔内均增设有压电风扇，从而保证热沉的散热效果。优选地，所述的压电风扇包括弹性的扇叶及压电片，扇叶的一端与所述主体连接，所述压电片设置于所述扇叶的侧面上。在具体使用的时候，通过向压电片施加一个电压，使得压电片发生变形，而带动扇叶发生变形；在以上原理上，通过压电片带动扇叶做往返式振动，而在翅片间的间隔内产生空气流动，扰动翅片间的热边界层。优选地，所述扇叶的材质为铜、不锈钢或塑料；所述压电片的材质为锆钛酸铅系压电陶瓷、氧化锌、氮化铝或聚偏氟乙烯。优选地，所述压电合成射流器包括弹性的隔膜、射流座和压电片；所述射流座呈底部密闭、顶部开口的筒状，弹性的隔膜设置于所述射流座的开口上对所述开口进行密闭，所述压电片设置于所述弹性的隔膜上；所述射流座的底部与所述主体的若干翅片连接，且射流座的底部对应于翅片间的间隔的位置上开设有射流孔。在具体使用的时候，通过向压电片施加一个电压，使得压电片发生变形，而带动隔膜发生变形，从而扩大或缩小射流座与弹性的隔膜所构成的封闭空腔的体积，在此过程中射流座上的射流孔主要实现对空气的吸入和射出的功能。通过射流孔吸入空气和射出空气的功能作用，则可在翅片间产生扰动气流，造成局部紊流，破坏热沉的热边界层，加速热量的散出。以上方案中，通过压电风扇、压电合成射流器的结合，可以在水平和垂直方向同时产生扰动气流，造成局部紊流，破坏热沉的热边界层，加速热量的散出。优选地，所述隔膜的材质为铜、不锈钢或塑料；所述压电片的材质为锆钛酸铅系压电陶瓷、氧化锌、氮化铝或聚偏氟乙烯；所述射流座的材质为铝合金或不锈钢。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术提供的方案能够大幅提升散热效果。压电风扇和压电合成射流器与传统旋转式风扇相比，其产生的流场为紊流，更容易破坏热边界层，因此散热效率更高。2.本技术提供的方案的结构紧凑，所占空间小。压电风扇置于翅片内，不占额外空间，压电合成射流器的厚度(约5mm)远小于传统风扇。3.本技术提供的方案的能耗低。压电材料的阻抗很高，工作中通过电流非常小，因此能耗极低。4.本技术提供的方案的压电风扇和压电合成射流器为一体式结构，无相对运动零部件，因此无摩擦磨损，噪声低，可靠性高，寿命长。附图说明图1为压电风冷热沉的立体结构示意图。图2为压电风冷热沉的局部剖面示意图。图3为压电风冷热沉的拆分示意图。图4为压电合成射流器的工作过程图(吸入气体)。图5为压电合成射流器的工作过程图(射出气体)。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；以下结合附图和实施例对本技术做进一步的阐述。实施例1如图1～3所示，一种压电风冷热沉，包括主体1，以及设置在主体1上的间隔设置的若干翅片2，所述翅片2之间的间隔内设置有压电风扇3，所述翅片2的顶端设置有压电合成射流器4。上述方案中，压电风扇3、压电合成射流器4利用压电材料的逆压电现象，通过对压电风扇3、压电合成射流器4施加电场来驱动压电风扇3、压电合成射流器4的扇叶31等结构发生形变，从而使得翅片2间产生空气流动，扰动热边界层，加速翅片2间热量的散出。本实施例中，如图2所示，所述若干翅片2在主体1上等间隔均匀设置，翅片2的一端与主体1连接。本实施例中，如图2所示，所述若干翅片2之间为平行设置。本实施例中，如图2所示，所述若干翅片2垂直于所述主体1设置。本实施例中，如图2所示，所述相邻的任意两个翅片2之间的间隔内均设置有压电风扇3。通过在任意两个翅片2之间的间隔内均增设有压电风扇3，从而保证热沉的散热效果。在具体的实施过程中，如图2所示，所述的压电风扇3包括弹性的扇叶31及压电片32，扇叶31的一端与所述主体1连接，所述压电片32设置于所述扇叶31的侧面上。在具体使用的时候，通过向压电片32施加一个电压，使得压电片32发生变形，而带动扇叶31发生变形；在以上原理上，通过压电片32带动扇叶31做往返式振动，而在翅片2间的间隔内产生空气流动，扰动翅片2间的热边界层。本实施例中，所述扇叶31的材质为铜、不锈钢或塑料；所述压电片32的材质为锆钛酸铅系压电陶瓷、氧化锌、氮化铝或聚偏氟乙烯。在具体的实施过程中，如图2所示，所述压电合成射流器4包括弹性的隔膜41、射流座42和压电片43；所述射流座42呈底部密闭、顶部开口的筒状，弹性的隔膜41设置于所述射流座42的开口上对所述开口进行密闭，所述压电片43设置于所述弹性的隔膜41上；所述射流座42的底部与所述主体1的若干翅片2连接，且射流座42的底部对应于翅片2间的间隔的位置上开设有射流孔421。在具体使用的时候，通过向压电片43施加一个电压，使得压电片43发生变形，而带动隔膜41发生变形，从而扩大或缩小射流座42与弹性的隔膜41所构成的封闭空腔的体积，在此过程中射流座42上的射流孔421主要实现对空气的吸入和射出的功能。通过射流孔421吸入空气和射出空气的功能作用，则可在翅片2间产生扰动气流，造成局部紊流，破坏热沉的热边界层，加速热量的散出。其具体的作用原理如图4、5所示。以上方案中，通过压电风扇3、压电合成射流器4的结合，可以在水平和垂直方向同时产生扰动气流，造成局部紊流，破坏热沉的热边界层，加速热量的散出。本实施例中，所述隔膜41的材质为铜、不锈钢或塑料；所述压电片43本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电风冷热沉，包括主体，以及设置在主体上的间隔设置的若干翅片，其特征在于：所述翅片之间的间隔内设置有压电风扇，所述翅片的顶端设置有压电合成射流器。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电风冷热沉，包括主体，以及设置在主体上的间隔设置的若干翅片，其特征在于：所述翅片之间的间隔内设置有压电风扇，所述翅片的顶端设置有压电合成射流器。


2.根据权利要求1所述的压电风冷热沉，其特征在于：所述若干翅片在主体上等间隔均匀设置，翅片的一端与主体连接。


3.根据权利要求2所述的压电风冷热沉，其特征在于：所述若干翅片之间为平行设置。


4.根据权利要求3所述的压电风冷热沉，其特征在于：所述若干翅片垂直于所述主体设置。


5.根据权利要求4所述的压电风冷热沉，其特征在于：所述相邻的任意两个翅片之间的间隔内均设置有压电风扇。


6.根据权利要求1～5任一项所述的压电风冷热沉，其特征在于：所述的压电风扇包括弹性的扇叶及压电片，扇叶的一端与所述主体连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁严辉，廖丹，梁浩，顾晓勤，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：新型
国别省市：广东;44