CN109506390A - 一种基于脉冲磁场的微型cpu芯片冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置。本发明包括由CPU芯片、圆柱形活性蓄冷器、重复脉冲电源、脉冲磁体、冷端换热器、热端换热器、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、离心泵一、离心泵二、控制单元、隔磁元件、管路以及换热流体组成，当磁场强度为零时，圆柱形活性蓄冷器中磁性材料进行退磁过程，磁性材料吸收热量，系统中的换热流体在离心泵的驱动下，将CPU芯片传递给冷端换热器的热量传到圆柱形活性蓄冷器，经磁性材料所吸收，就可以持续地将CPU芯片所产生的热量转移，从而达到冷却降温的目的。

Description

一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置

技术领域

本发明涉及室温制冷技术领域，更具体的说，是将室温磁制冷技术应用于CPU芯片冷却降温中。

背景技术

随着磁制冷技术在室温领域的不断发展，其应用领域得到了大力的研究和发展。传统的气体压缩制冷极大的推动了现代工业和生活的发展，但是另一方面也给全球带来了环境破坏和能源危机，于是，众多学者开始寻求清洁绿色的制冷装置。磁制冷作为一种新型的制冷方式，因其不用压缩机，效率高于气体制冷，具有明显的节能优势，并且清洁无污染。将磁制冷技术应用于CPU芯片的散热多方面，可以高效的吸收CPU工作所产生的大量热，保证其正常的工作。

目前，随着电脑处理能力的不断增大，当电脑CPU高速运行时，会产生大量的热量，若热量不能够被及时的散去或者转移，会严重影响电脑的处理速度，并影响CPU的使用寿命。当前，CPU芯片散热形式比较单一，散热不具有层次，严重影响了散热的效果，基本上都是采用风扇配散热片、热管等形式散热。基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，产生的冷量可以中和CPU运行产生的热量，比单一的散热方式更高效。

因此，基于磁制冷技术，设计研发一种高效的CPU芯片的散热装置，对于电子产业的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明在于提供一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，目的是利用冷却所装置产生的冷量，不至于CPU的温度较高，使其保持在正常的工作温度范围。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，包括CPU芯片、圆柱形活性蓄冷器、重复脉冲电源、脉冲磁体、冷端换热器、热端换热器、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、离心泵一、离心泵二、控制单元和隔磁元件，所述CPU芯片与冷端换热器接触在一起，所述圆柱形活性蓄冷器填充了磁性材料，并至于脉冲磁体中间，所述脉冲磁体与重复脉冲电源连接，脉冲磁场被隔磁元件包裹；所述圆柱形活性蓄冷器两端连接两个循环环路，其中一个循环环路从活性蓄冷器出来的换热流体，通过电磁阀一进入冷端换热器，冷端换热器出口与离心泵一连接，离心泵一流出的换热流体，经电磁阀二流回活性蓄冷器；另一个循环环路从活性蓄冷器出来的换热流体，通过电磁阀三进入热端换热器，热端换热器出口与离心泵二连接，离心泵二流出的换热流体，经电磁阀四流回活性蓄冷器，所述控制单元分别控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、离心泵一和离心泵二。

所述圆柱形活性蓄冷器为PVC管，PVC管外的绝热材料为普通硅酸铝纤维制品、玻璃棉制品或石棉,PVC管中填有磁性工质。

所述换热流体为水。

当脉冲磁体产生磁场时，活性蓄冷器中的磁性工质放出热量，电磁阀三、电磁阀四开启，电磁阀一、电磁阀二关闭，换热流体水在离心泵二的驱动下，通过电磁阀，进入热端换热器，将热量散去；反之，当脉冲磁体的磁场消失时，电磁阀一、电磁阀二开启，电磁阀三、电磁阀四关闭，换热流体水在离心泵一的驱动下，通过电磁阀，进入冷端换热器，冷端换热器与CPU芯片之间进行换热，将CPU高速运行所产生的热量带走，使其保持适宜的工作温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中微型CPU冷却装置中的冷端换热器与CPU芯片接触，可以及时的将CPU高速运行所产生的大量热量带走，与单一的风扇散热形式相比，大大增加了换热温差，从而增强了换热效果。

2、本发明中微型冷却装置，结构简单紧凑，与压缩机制冷散热形式相比，无压缩机等部件，噪声大大降低。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置实施的结构示意图如图1所示，本发明由圆柱形活性蓄冷器1、脉冲磁体2、重复脉冲电源3、冷端换热器4、CPU芯片5、电磁阀一6、电磁阀二7、电磁阀三8、电磁阀四9、热端换热器10、离心泵一11、离心泵二12、控制单元13、隔磁元件14、管路以及换热流体组成。

本发明的工作过程如下：圆柱形活性蓄冷器1置于脉冲磁体中，重复脉冲电源3使脉冲磁体2产生脉冲磁场，脉冲磁体2产生磁场时，圆柱形活性蓄冷器1中磁性材料进行加磁过程，磁性材料放出热量，此时电磁阀一6、电磁阀二7、电磁阀三8、电磁阀四9均由控制单元13控制，并处于关闭状态，控制单元13控制电磁阀三8、电磁阀四9开启，离心泵二12运行，系统中的换热流体在离心泵二12的驱动下，将圆柱形活性蓄冷器1中的磁性材料所产生的热量传到热端换热器10，经热量散去。脉冲磁体2中的磁场强度为零时，圆柱形活性蓄冷器1中磁性材料进行退磁过程，磁性材料吸收热量，此时电磁阀一6、电磁阀二7、电磁阀三8、电磁阀四9均由控制单元13控制，并处于关闭状态，控制单元13控制电磁阀一6、电磁阀二7开启，离心泵一11运行，系统中的换热流体在离心泵一11的驱动下，将CPU芯片5传递给冷端换热器4的热量传到圆柱形活性蓄冷器1，经磁性材料所吸收。就可以持续地将CPU芯片5所产生的热量转移，从而达到冷却降温的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，其特征在于，包括CPU芯片、圆柱形活性蓄冷器、重复脉冲电源、脉冲磁体、冷端换热器、热端换热器、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、离心泵一、离心泵二、控制单元和隔磁元件，所述CPU芯片与冷端换热器接触在一起，所述圆柱形活性蓄冷器填充了磁性材料，并至于脉冲磁体中间，所述脉冲磁体与重复脉冲电源连接，脉冲磁场被隔磁元件包裹；所述圆柱形活性蓄冷器两端连接两个循环环路，其中一个循环环路从活性蓄冷器出来的换热流体，通过电磁阀一进入冷端换热器，冷端换热器出口与离心泵一连接，离心泵一流出的换热流体，经电磁阀二流回活性蓄冷器；另一个循环环路从活性蓄冷器出来的换热流体，通过电磁阀三进入热端换热器，热端换热器出口与离心泵二连接，离心泵二流出的换热流体，经电磁阀四流回活性蓄冷器，所述控制单元分别控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、离心泵一和离心泵二。

2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，其特征在于，所述圆柱形活性蓄冷器为PVC管，PVC管外的绝热材料为普通硅酸铝纤维制品、玻璃棉制品或石棉,PVC管中填有磁性工质。

3.根据权利要求1所述的种基于脉冲磁场的微型CPU芯片冷却装置，其特征在于，所述换热流体为水。