[实用新型]一种基于压电泵的主动式控温冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于压电泵的主动式冷却装置，特别是涉及一种基于压电泵的主动式控温冷却装置，用于微电子芯片、LED灯等的冷却，以解决了微电子芯片、LED灯等高热流密度的散热问题。

背景技术

随着微电子、LED灯等的高速发展，电子产品趋向于高性能、便携式、微小型化的方向发展，LED灯则趋向于大功率化发展。芯片的主频和集成度的提高导致了高热流密度问题的产生，成为当前制约高集成度芯片技术发展的首要问题，若未能及时导出所产生的热量，则芯片上的热量会不断增加和积累，导致芯片温度迅速上升，电子元器件可靠性的改善，功率容量的增加以及结构的微小型化等都直接取决于芯片本身热控制的完善程度；LED灯的功率的提高则显著增加发热量，若未能及时排出所产生的热量，LED灯的寿命则会急剧下降。

目前针对微电子芯片、大功率LED灯等的散热还是较多用传统的强制空气对流散热器，但随着芯片的更高集成度，LED灯的功率增大，传统的强制空气对流散热器将无法满足散热要求，因此必须寻求新型高效的散热技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，针对微电子元器件、大功率LED灯等的散热，开发出一种基于压电泵的冷却装置，解决微电子元器件、LED灯等高热流密度条件下的热扩散问题。该装置结构及控制简单、成本低廉、制造方便，散热效率高，易于实现产业化。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种基于压电泵的主动式精确控温冷却装置，包括蒸发器、冷凝器、散热片、压电泵和导管，蒸发器的入口端通过导管与压电泵相连接，压电泵通过通过导管与冷凝器的出口端连接；蒸发器的出口端通过导管与冷凝器的入口端连接；散热片安装于冷凝器上，蒸发器紧贴于微电子元器件上；蒸发器与冷凝器内装有可在两者中相互流通的液体工质。

为进一步实现本实用新型目的，所述压电泵是以压电晶体片为底座的泵。

所述蒸发器和冷凝器的内部设有S形流通通道。

所述散热片顶部还设有风扇。

所述液体工质为蒸馏水。

本实用新型具有以下特点：基于压电泵的冷却装置具有高热传导能力、结构简单、适应性好，且易于微型化或小型化；装置部件易加工、材料方便、成本低廉；装置控制简单，只需根据散热元器件的温度控制压电泵的流量和散热风扇的转速。

附图说明

图1是本实用新型装置的总体结构示意图。

图2是本实用新型装置的蒸发器的剖视图。

图3是本实用新型装置的冷凝器的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，基于压电泵的主动式冷却装置由蒸发器3、冷凝器5、散热片1、压电泵4和导管2组成，蒸发器3的入口端通过导管2与压电泵4相连接，压电泵4通过通过导管2与冷凝器5的出口端连接；蒸发器3的出口端通过导管2与冷凝器5的入口端连接。风扇6安装于散热片1顶部；散热片1安装于冷凝器5上，蒸发器3紧贴于微电子元器件上。

压电泵4是以压电晶体片为底座的泵，通过改变输入至压电晶体片的电压的快慢，从而压电晶体片的振动频率改变以改变压电泵的流量。液体工质为导热性良好的蒸馏水。

如图2、3所示，蒸发器3、冷凝器5的内部都设有“S”形液体工质流通通道，通过液体工质在冷凝器内部的曲折流动以实现热量的充分吸收和释放。

冷凝器5上有常规CPU翅片散热片1，翅片散热片1顶部配合增加可控风扇6，通过风扇6将聚集于散热片的热量及时排出。

蒸发器3、冷凝器5、散热片1的材料为导热性好的铝、铝合金、铜、银金属。

压电泵4工作，促使灌注于蒸发器3、冷凝器5等内的液体工质不断循环，将热量由蒸发器3端导入至冷凝器5端，再通过散热片1排出。

实施例1：设定100W的CPU工作时的温度不高于60℃。CPU开始工作并产生热量，同时压电泵以400ml/min开始工作，不断循环灌注于里面的10ml液态蒸馏水工质，散热风扇转速为4000r/min。当系统检测到CPU的温度超过60℃时，增大压电晶体片的振动频率和散热风扇的转速，压电泵的流量增大至480ml/min，风扇转速增至4500r/min，热量传至冷凝器的速度加快，散热风扇更快的将热量排放到空气中，CPU的温度下降；当CPU的温度下降后，减小压电晶体片的振动频率和散热风扇的转速。通过控制压电泵的流量和风扇的转速，使得CPU的工作温度低于程序设定值。本装置具有以下优点：高热传导能力、结构简单、适应性好，且易于微型化或小型化；装置部件易加工、材料方便、成本低廉；装置控制简单，只需根据散热元器件的温度控制压电泵的流量和散热风扇的转速。