[发明专利]一种热磁冷却系统及电子设备

说明书

本发明涉及一种热磁冷却系统及包括该热磁冷却系统的电子设备。一种热磁冷却系统，包括热源，液冷装置，热源散发的热量传递到液冷装置，流体在液冷装置中循环流动以进行散热，所述流体是能够被磁化和去磁的磁流体，在液冷装置的一部分上设置有外加磁场以对磁流体进行磁化。

技术领域

本发明涉及一种热磁冷却系统，更具体地涉及使用热和磁结合使用来进行冷却的系统。

背景技术

磁热效应是指制冷工质在等温磁化时向外界放出热量(如图1(b))，而绝热去磁时温度降低，从外界吸收热量的现象(如图1(c))。这里的制冷工质是指固态的磁性材料。物质由原子构成，原子由电子和原子核构成，电子有自旋磁矩还有轨道磁矩，这使得有些物质的原子或离子带有磁矩。顺磁性材料的离子或原子磁矩在无外磁场时是杂乱无章的，加外磁场后，原子的磁矩沿外磁场取向排列，使磁矩有序化，会向外放出热量；而一旦去掉外磁场，材料系统的磁有序减小，会从外界吸收热量。如果把去磁吸热过程和磁化放热过程用一个循环连接起来，通过外加磁场，就可以使磁性材料不断从一端吸热而在另一端放热，达到制冷的目的。

发明内容

本发明利用了上述磁热效应，将磁热效应与普通的散热相结合，以达到更高的散热效率。

本发明提供一种热磁冷却系统，其技术方案为：一种热磁冷却系统，包括热源，液冷装置，热源散发的热量传递到液冷装置，流体在液冷装置中循环流动以进行散热，其中：所述流体是能够被磁化和去磁的磁流体，在液冷装置的一部分上设置有外加磁场以对磁流体进行磁化。

本发明的上述技术方案涉及单循环液冷系统，在传统的单循环液冷系统上设置外磁场，并且将传统单循环液冷系统中的流体替换为磁流体。当热源与液冷装置交换热量后，热源散发的热量传递到液冷装置中的磁流体中，磁流体在液冷装置中循环流动，当磁流体流动经过外磁场时，外磁场对磁流体进行磁化，磁化时，磁流体向外放热，经由液冷装置的散热部件，在本发明中为散热片，磁流体放出的热排到系统外部，磁流体温度降低；当磁流体流动离开外磁场时，磁流体进行去磁，此时磁流体从外部吸热，磁流体周围的温度降低，从而磁流体的温度也得以进一步降低，因此，在传统的单循环液冷系统外部设置外加磁场可以使得磁流体达到更大的温度降低，提高了散热效率。

优选地，所述热源和液冷装置之间设置有界面材料层，界面材料层用于减少热源和液冷装置之间的热阻。

界面材料层用于减少液冷装置和热源之间的缝隙，减少热源和液冷装置之间的接触热阻，通常采用导热硅脂或者由高导热材料制成，例如由铜和银制成的导热垫/层。

优选地，所述液冷装置设置有用于泵送流体在液冷装置中循环流动的泵。

磁流体在液冷装置中的循环流动可以凭借磁流体自身的热对流，但是，为了达到在液冷装置中更好的磁流体热循环，还可以在液冷装置中设置用于泵送流体在液冷装置中循环流动的泵。

本发明还提供了一种热磁冷却系统，其技术方案为：一种热磁冷却系统，包括热源，第一液冷装置，第二液冷装置，热源散发的热量传递到第一液冷装置，第一液冷装置和第二液冷装置构成双循环液冷系统，第一液冷装置将一部分热量传递到第二液冷装置，第一流体在第一液冷装置中循环流动以散发热量，第二流体在第二液冷装置中循环流动以散发热量，第一流体和第二流体彼此独立，其中：所述第一流体和/或所述第二流体是能够被磁化和去磁的磁流体，在第一液冷装置和/或第二液冷装置的一部分上设置有外加磁场以对磁流体进行磁化。