CN201953644U

CN201953644U - 单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置

Info

Publication number: CN201953644U
Application number: CN2010206745405U
Authority: CN
Inventors: 吴小华; 吴立志; 张璟
Original assignee: Beijing Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-12-22

Abstract

一种单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，主要由泵体（1），流体入口（2），流体出口（3），隔板（4A），隔板（4B），膜片（5），工作腔（6A），工作腔（6B），进口阀（7A），进口阀（7B），出口阀（8A），出口阀（8B），连接管道（9），风扇（10），散热器（11），稳定腔（12A），稳定腔（12B），被冷却体（13）组成，其中：由膜片（5）分隔出两个密闭的工作腔（6A、6B），每个工作腔都有一个进口阀和出口阀，压电材料在驱动电源的驱动下做周期性振动，带动膜片（5）做周期性的上下振动，从而两个工作腔的体积也做周期性的变化，体积的变化使工作腔内的压力发生变化，令相应的进口阀或出口阀打开或关闭，流体（14）进入或流出工作腔，结构使流体源源不断的连续从入口流向出口，被冷却体（13）的热量由流体（14）带走。本实用新型结构简单，易于推广，造价低廉，使用维护简易。

Description

单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种发热密度大的电子元器件的冷却装置，尤其是该装置使用单膜片连续输送流体经压电泵使流体在装置内流动，从而使被冷却物体热量被带走，通过散热器散发的单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置。

背景技术

随着电子元器件功率的增大，冷却系统对保证电子元器件正常工作起着非常重要的作用，高发热密度的电子元器件的高效、可靠冷却在现代工业生产中显得尤为重要。压电泵的研究可追溯到二十世纪七十年代。早期具有代表性的是美国Sandia国家实验室的W.J.Spenser于1978年发表的关于“电控压电胰岛素泵与阀”的文章。压电泵是一种新型流体驱动器，它不需要附加驱动电机，而是利用压电材料的逆压电效应使压电振子产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输液体。压电泵以其独特的工作方式和特殊的性能日益受到各国学者的广泛重视。随着压电驱动器的不断发展，从压电材料薄膜到压电驱动器，再到压电叠堆，压电驱动器的种类得到不断地发展和更新。基于不同的压电驱动器、不同的机械结构、不同的工作方式的压电泵均有广泛的报道，国内外也有很多相应的专利。已经报道的能连续输送流体的压电泵一般为多膜片型，通过控制膜片之间振动的相位差和相应的阀门的开或者关，来实现流体的连续输送。为了控制压电膜片之间的相位差，需要对输入电源的相位进行调相，这样就导致了泵体结构的复杂和控制系统的复杂。

发明内容

根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种适用于发热密度大的电子元器件的冷却，系统结构简单，采用单膜片连续输送流体压电泵使流体在系统内流动，实现流体的连续输送，从而带走被冷却物体热量，通过散热器散发的单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，主要由泵体（1），流体入口（2），流体出口（3），隔板（4A），隔板（4B），膜片（5），工作腔（6A），工作腔（6B），进口阀（7A），进口阀（7B），出口阀（8A），出口阀（8B），连接管道（9），风扇（10），散热器（11），稳定腔（12A），稳定腔（12B），被冷却体（13）组成，其中：在泵体（1）的两侧设置流体入口（2）和流体出口（3），泵体（1）的内部两端处，由隔板（4A）和隔板（4B）隔出两个稳定腔（12A）和稳定腔（12B），由压电材料制作的膜片（5）、隔板（4A）和隔板（4B）在泵体（1）的体内隔出两个密闭的工作腔（6A）和工作腔（6B），每个腔体都在隔板（4A）和隔板（4B）上设置进口阀（7A）、进口阀（7B）和出口阀（8A）、出口阀（8B），两个工作腔的流体入口（2）相通，两个工作腔的流体出口（3）相通，通过流体入口（2）和流体出口（3）设置连接管道（9），其中装设有流体（14），在工作腔（6B）的一侧泵体（1）上设置有被冷却体（13），在泵体（1）的外侧还设置有风扇（10）和散热器（11）。

膜片（5）由压电材料、金属或者有机聚合物制作而成。

膜片（5）由压电材料与膜片（5）粘接或者焊接而成，压电材料在膜片的表面或者在膜片的内部。

流体（14）为一种液体物质，或者是两种或多种流体物质的混合物。

由于采用上述技术方案，本实用新型实现了单膜片的压电驱动，使泵体结构简单，工作可靠，寿命长，使用维护和修理简易。

附图说明

图1为本实用新型的结构总体示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，主要由泵体1，流体入口2，流体出口3，隔板4A，隔板4B，膜片5，工作腔6A，工作腔6B，进口阀7A，进口阀7B，出口阀8A，出口阀8B，连接管道9，风扇10，散热器11，稳定腔12A，稳定腔12B，被冷却体13组成，其中：在泵体1的两侧设置流体入口2和流体出口3，泵体1的内部两端处，由隔板4A和隔板4B隔出两个稳定腔12A和稳定腔12B，由压电材料制作的膜片5、隔板4A和隔板4B在泵体1的体内隔出两个密闭的工作腔6A和工作腔6B，每个腔体都在隔板4A和隔板4B上设置进口阀7A、进口阀7B和出口阀8A、出口阀8B，两个工作腔的流体入口2相通，两个工作腔的流体出口3相通，通过流体入口2和流体出口3设置连接管道9，其中装设有流体14，在工作腔6B的一侧泵体1上设置有被冷却体13，在泵体1的外侧还设置有风扇10和散热器11。

另知，膜片5由压电材料、金属或者有机聚合物制作而成。

膜片5也可以由压电材料与膜片5粘接或者焊接而成，压电材料在膜片的表面或者在膜片的内部。

装置中所用的流体14可以为一种液体物质，或者是两种或多种流体物质的混合物。

由压电材料制作的膜片5在驱动电源的驱动下，做周期性的上下振动位移，带动膜片5做周期性的上下振动，使两个工作腔6A、6B的体积也做周期性的变化。在膜片5振动的上下振动的过程中，当一个工作腔的体积变大时，另外一个工作腔的体积变小，体积变大的工作腔，腔内压力降低，在压差作用下，与其连接的进口阀7A、7B打开，出口阀8A、8B关闭，流体流入工作腔6A、6B；与此同时，另一个工作腔内压力升高，在压差作用下，与其连接的进口阀关闭，出口阀打开，流体流出工作腔。当膜片5向另一个方向运动时，两个工作腔内的压力变化过程将相反，工作过程相同。膜片5的周期性振动就能使两个工作腔的体积周期性变化，流体源源不断的连续从入口流向出口，被冷却物体13的热量由工作流体带走，在风扇10的作用下由散热器11向外散发。

本装置的热量可以如图所示在风扇10作用下由散热器11散发，也可采用其他液体冷却方式散发。

被冷却物体可以直接与单膜片5连续输送流体压电泵接触，通过接触界面向流体散发热量，也可在系统中单独设置其他形式的装置，与被冷却物体接触，通过接触界面，向流体散发热量。

Claims

1.一种单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，主要由泵体（1），流体入口（2），流体出口（3），隔板（4A），隔板（4B），膜片（5），工作腔（6A），工作腔（6B），进口阀（7A），进口阀（7B），出口阀（8A），出口阀（8B），连接管道（9），风扇（10），散热器（11），稳定腔（12A），稳定腔（12B），被冷却体（13）组成，其特征在于：在泵体（1）的两侧设置流体入口（2）和流体出口（3），泵体（1）的内部两端处，由隔板（4A）和隔板（4B）隔出两个稳定腔（12A）和稳定腔（12B），由压电材料制作的膜片（5）、隔板（4A）和隔板（4B）在泵体（1）的体内隔出两个密闭的工作腔（6A）和工作腔（6B），每个腔体都在隔板（4A）和隔板（4B）上设置进口阀（7A）、进口阀（7B）和出口阀（8A）、出口阀（8B），两个工作腔的流体入口（2）相通，两个工作腔的流体出口（3）相通，通过流体入口（2）和流体出口（3）设置连接管道（9），其中装设有流体（14），在工作腔（6B）的一侧泵体（1）上设置有被冷却体（13），在泵体（1）的外侧还设置有风扇（10）和散热器（11）。

2.根据权利要求1所述的单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，其特征在于：膜片（5）由压电材料、金属或者有机聚合物制作而成。

3.根据权利要求1所述的单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，其特征在于：膜片（5）由压电材料与膜片（5）粘接或者焊接而成，压电材料在膜片的表面或者在膜片的内部。

4.根据权利要求1所述的单膜片连续输送流体压电泵驱动的冷却装置，其特征在于：流体（14）为一种液体物质。