CN214380525U - 一种基于线性马达及紊流的液冷散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于线性马达及紊流的液冷散热器，包括水箱和连接在所述水箱上的进液管、出液管，在所述水箱内还设有线性马达，所述线性马达上连接有进水管道和出水管道，在所述进水管道上连接有进水单向阀，在出水管道上还设有出水单向阀；出液管、管道、热触头、散热片、进液管、箱体，围成封闭循环系统，各器件与管道连接处，采用连接器连接。本实用新型的有益效果是：简化驱动器的机械结构，减少损坏率，延长散热器驱动部的寿命。尺寸更小，自身的温度也可以借助水箱内的液体来控制。线性马达每次泵出的液体为固定的，对流量的控制更加精准。圆柱部分采用不规则圆柱破坏层流，形成紊流，提高换热效率。

Description

一种基于线性马达及紊流的液冷散热器

技术领域

本实用新型属于散热器技术领域，具体涉及一种基于线性马达及紊流的液冷散热器。

背景技术

现有的水冷散热器多采用旋转马达驱动，结构复杂，水泵和水箱需要独立分开，占用较大的空间位置；目前的解决方案是，根据所需的散热器和空间，选择尽可能小的马达，但这种方法存在着马达功率不足，以及对马达和水箱的安装位置、大小尺寸等有较为苛刻限制的问题。同时由于转子马达自身的特性，其在长时间连续工作中稳定性较差，容易损坏，且难以精准控制流量。目前的解决方案是采用更加昂贵的转子马达，并对其驱动电路做优化处理，但与此同时，转子马达和驱动电路自身的散热也会随着功率的上升而逐渐凸显，本质上，水泵缺少对其自身的强对流散热手段；现有的水冷散热器圆柱多采用液体层流的方式进行换热，热交换效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于线性马达及紊流的液冷散热器，提高散热效率，实现精准控制流量以及缩小散热器的尺寸。

本实用新型为实现其技术目的所采取的技术方案是：一种基于线性马达及紊流的液冷散热器，包括水箱和连接在所述水箱上的进液管、出液管，在所述水箱内还设有线性马达，所述线性马达上连接有进水管道和出水管道，所述进水管道设置在所述水箱与所述线性马达之间，并且在所述进水管道上连接有进水单向阀；所述出水管道向外延伸，穿过所述水箱与所述出液管连接，在所述水箱外、所述出水管道与所述出液管连接处，还设有出水单向阀；

所述出液管向外延伸，依次连接有管道、热触头、散热片、进液管，所述出液管、管道、热触头、散热片、进液管、箱体，围成封闭循环系统，各器件与管道连接处，采用连接器连接。

优选的，所述线性马达包括壳体、活塞、第一激励线圈、第二激励线圈，所述活塞位于所述壳体内，所述第一激励线圈与所述活塞的凹槽嵌接，所述第二激励线圈位于所述壳体底部。

优选的，所述线性马达包括壳体、活塞、第二激励线圈、弹簧、永磁体，所述活塞位于所述壳体内，所述弹簧的一端与所述活塞的上表面固定链接，所述弹簧的另一端与所述壳体内部的上表面固定连接，所述永磁体与所述活塞的下表面固定连接，所述第二激励线圈位于所述壳体底部，并且所述永磁体与所述第二激励线圈之间存在空隙。

优选的，所述活塞的外径略大于所述壳体的内径，以使得二者有良好的密闭性。

优选的，所述热触头包括箱体，在箱体底部设置铜背板，在所述铜背板上设置圆柱，所述圆柱向所述箱体内部延伸，并且所述圆柱不规则排列，用以打乱层流形成紊流，增加换热效率。

优选的，所述散热片包括散热翅片和散热管道，所述散热管道在所述散热翅片的背板多次弯折，所述散热翅片均匀排列在所述散热片的前板上。

本实用新型的有益效果是：

（1）简化驱动器的机械结构，减少损坏率，延长散热器驱动部的寿命。

（2）相比于传统转子驱动器，尺寸更小，可以安装于水箱内，自身的温度也可以借助水箱内的液体来控制，在长时间高负载工况下控温表现更佳。

（3）线性马达每次泵出的液体为固定的，对流量的控制更加精准。

（4）圆柱部分采用不规则圆柱破坏层流，形成紊流，提高换热效率。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图；

图2为第一种线性马达、散热器整体示意图；

图3为第二种线性马达、散热器整体示意图；

图4为第一种线性马达内部结构示意图；

图5为第二种线性马达内部结构示意图；

图6为热触头结构示意图；

图7为热触头立体示意图；

图8为散热器截面示意图；

图9为散热翅片示意图；

图10为散热管道示意图。

图中标记为：

1、水箱；2、进液管；3、出液管；4、线性马达；5、进水管道；6、出水管道；

7、进水单向阀；8、出水单向阀；9、管道；10、热触头；11、散热片；12、连接器；

41、壳体；42、活塞；43、第一激励线圈；44、第二激励线圈；45、弹簧；46、永磁体；101、箱体；102、铜背板；103、圆柱；111、散热翅片；112、散热管道。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1，图2，图4，以及图6-10所示：

一种基于线性马达及紊流的液冷散热器，包括水箱1和连接在所述水箱1上的进液管2、出液管3，在所述水箱1内还设有线性马达4，所述线性马达4上连接有进水管道5和出水管道6，所述进水管道5设置在所述水箱1与所述线性马达4之间，并且在所述进水管道5上连接有进水单向阀7；所述出水管道6向外延伸，穿过所述水箱1后与所述出液管3连接，在所述水箱1外、所述出水管道6与出液管3连接处，还设有出水单向阀8；

所述出液管3向外延伸，依次连接有管道9、热触头10、散热片11、进液管2，所述出液管3、管道9、热触头10、散热片11、进液管2、箱体1，围成封闭循环系统，各器件与管道9的连接处，采用连接器12连接。

线性马达4包括壳体41、活塞42、第一激励线圈43、第二激励线圈44，所述活塞42位于所述壳体41内，所述第一激励线圈43与所述活塞42的凹槽嵌接，所述第二激励线圈44位于所述壳体41底部。

活塞42的外径略大于所述壳体41的内径，以使得二者有良好的密闭性。

所述热触头10包括箱体101，在箱体101底部设置铜背板102，在所述铜背板102上设置圆柱103，所述圆柱103向所述箱体101内部延伸，并且所述圆柱103不规则排列，流经圆柱103内部的液体会被这些圆柱103扰乱，变成紊流，同等流量下可带走更多热量，增加换热效率。

所述散热片11包括散热翅片111和散热管道112，所述散热管道112在所述散热翅片111的背板多次弯折，所述散热翅片111均匀排列在所述散热片11的前板上。管道9中的液体的热量尽可能多的释放到散热翅片111中，进一步的，释放到环境空气中。

实施例一的工作原理如下：

如图1，图2，图4，以及图6-10所示：水箱1中充满液体，第二激励线圈44在通电时产生N极向上的磁场，第一激励线圈43在通电时产生N极向下的磁场，磁性相斥，第一激励线圈43套在活塞42上，活塞42在第一激励线圈43的带动下向上运动，此时壳体41中的液体被压缩，从出水管道6中向外流出，出水管道6中的液体经出水单向阀8流向热触头10，热触头10的一面与热源相连，热源中热量经圆柱103的铜背板102传导到圆柱103的液体中，圆柱103向箱体101内部延伸，并且圆柱103不规则排列，流经圆柱103内部的液体会被这些圆柱103扰乱，变成紊流，同等流量下可带走更多热量，增加换热效率。

液体完成对热源的热量吸收，随后带有热量的液体经管道9流至散热片11的散热管道112中，在散热片11中，液体的热量被传导到散热翅片111上，散热翅片111与空气的接触面大，热量经辐射换热或对流换热释放到空气中，至此，热源处的热量经一系列传导，最终在空气中完成释放，冷却后的液体经管道9流回水箱1中，当给第二激励线圈44通电使其产生N极向上的磁场，给第一激励线圈43通电产生S极向下的磁场，活塞42在第一激励线圈43与第二激励线圈44的带动下向下运动，这时进水管道5的进水单向阀7打开，出水管道6的出水单向阀8关闭，液体自水箱1流入壳体41内，完成一次循环，循环往复，即可达到持续散热的目的。

实施例二

如图1，图3，图5，以及图6-10所示：线性马达包括壳体41、活塞42、第二激励线圈44、弹簧45、永磁体46，所述活塞42位于所述壳体41内，所述弹簧45的一端与所述活塞42的上表面固定链接，所述弹簧45的另一端与所述壳体41内部的上表面固定连接，所述永磁体46与所述活塞42的下表面固定连接，所述第二激励线圈44位于所述壳体41底部，并且所述永磁体46与所述第二激励线圈44之间存在空隙。

实施例二的工作原理如下：

如图1，图3，图5，以及图6-10所示：水箱1及壳体41中充满液体，当第二激励线圈44在通电时产生N极向上的磁场，永磁体46持续产生N极向下的磁场，磁性相斥，永磁体46粘贴在活塞42上，活塞42在永磁体46的带动下向上运动，压缩弹簧45的同时，壳体41中的液体被压缩，从出水管道6中向外流出，出水管道6中的液体经出水单向阀8流向热触头10，热触头10的一面与热源相连，热源中热量经圆柱103的铜背板102传导到圆柱103的液体中，热源中热量经圆柱103的铜背板102传导到圆柱103的液体中，圆柱103向箱体101内部延伸，并且圆柱103不规则排列，流经圆柱103内部的液体会被这些圆柱103扰乱，变成紊流，同等流量下可带走更多热量，增加换热效率。

液体完成对热源的热量吸收，随后带有热量的液体经管道9流至散热片11的管道中，在散热片11中，液体的热量被传导到散热翅片111上，散热翅片111与空气的接触面大，热量被释放到空气中，至此，热源处的热量经一系列传导，最终在空气中完成释放。冷却后的液体经管道9流回水箱1中，当给第二激励线圈44断电，使其不产生磁场，活塞42在弹簧45的带动下向下运动，这时进水管道5的进水单向阀7打开，出水管道6的出水单向阀8关闭，液体自水箱1流入壳体41内，完成一次循环，循环往复，即可达到持续散热的目的。

本实用新型的优点如下：

（1）简化驱动器的机械结构，减少损坏率，延长散热器驱动部的寿命。

（2）相比于传统转子驱动器，尺寸更小，可以安装于水箱内，自身的温度也可以借助水箱内的液体来控制，在长时间高负载工况下控温表现更佳。

（3）线性马达每次泵出的液体为固定的，对流量的控制更加精准。

（4）圆柱部分采用不规则圆柱破坏层流，形成紊流，提高换热效率。

Claims (6)

1.一种基于线性马达及紊流的液冷散热器，包括水箱和连接在所述水箱上的进液管、出液管，其特征在于：在所述水箱内还设有线性马达，所述线性马达上连接有进水管道和出水管道，所述进水管道设置在所述水箱与所述线性马达之间，并且在所述进水管道上连接有进水单向阀；所述出水管道向外延伸，穿过所述水箱与所述出液管连接，在所述水箱外、所述出水管道与所述出液管连接处，还设有出水单向阀；

所述出液管向外延伸，依次连接有管道、热触头、散热片、进液管，所述出液管、管道、热触头、散热片、进液管、箱体，围成封闭循环系统，各器件与管道连接处，采用连接器连接。

2.根据权利要求1所述的基于线性马达及紊流的液冷散热器，其特征在于：所述线性马达包括壳体、活塞、第一激励线圈、第二激励线圈，所述活塞位于所述壳体内，所述第一激励线圈与所述活塞的凹槽嵌接，所述第二激励线圈位于所述壳体底部。

3.根据权利要求1所述的基于线性马达及紊流的液冷散热器，其特征在于：所述线性马达包括壳体、活塞、第二激励线圈、弹簧、永磁体，所述活塞位于所述壳体内，所述弹簧的一端与所述活塞的上表面固定链接，所述弹簧的另一端与所述壳体内部的上表面固定连接，所述永磁体与所述活塞的下表面固定连接，所述第二激励线圈位于所述壳体底部，并且所述永磁体与所述第二激励线圈之间存在空隙。

4.根据权利要求2或3所述的基于线性马达及紊流的液冷散热器，其特征在于：所述活塞的外径略大于所述壳体的内径，以使得二者有良好的密闭性。

5.根据权利要求1所述的基于线性马达及紊流的液冷散热器，其特征在于：所述热触头包括箱体，在箱体底部设置铜背板，在所述铜背板上设置圆柱，所述圆柱向所述箱体内部延伸，并且所述圆柱不规则排列，用以打乱层流形成紊流，增加换热效率。

6.根据权利要求1所述的基于线性马达及紊流的液冷散热器，其特征在于：所述散热片包括散热翅片和散热管道，所述散热管道在所述散热翅片的背板多次弯折，所述散热翅片均匀排列在所述散热片的前板上。

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