[實用新型]一種內嵌壓電陶瓷風扇的散熱裝置

有效

• 申請號: 201520740101.2
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN204929533U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 楊杰;張偉東
• 申請（專利權）人: 江蘇聯能電子技術有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H02N2/04;H02N2/06;F04D29/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明屬于壓電陶瓷技術領域，具體涉及一種內嵌壓電陶瓷風扇的散熱裝置。

背景技術

目前，壓電陶瓷風扇主要是由壓電風扇葉片和壓電風扇驅動電源兩大部分組成，其工作原理是利用壓電陶瓷的逆壓電效應，壓電陶瓷在電場的作用下，壓電陶瓷會產生變形（產生位移），施加一定頻率的交變電壓，并通過機械放大，最終達到風向穩定、高速、能夠長期工作的風扇效果。壓電風扇無電磁干擾，使用壽命長，結構緊湊，這些特點在一定應用范圍內電磁軸流風扇無法滿足。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種內嵌壓電陶瓷風扇的散熱裝置，在一些對電磁干擾有要求、以及結構尺寸受限的條件下應用，將壓電風扇葉片鑲嵌在散熱器導流槽內，合金散熱器在自身輻射散熱的基礎上，增加強制空氣對流，在不影響總體安裝結構尺寸的條件下，增加整體裝置的散熱效果。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種內嵌壓電風扇的散熱裝置，包括合金散熱器和壓電風扇組件，在所述的合金散熱器上設導流槽，所述的壓電風扇組件設在導流槽內或設在導流槽外。

所述壓電風扇組件包括設在安裝底座上的壓電陶瓷片、碳纖維片、金屬葉片和電纜線，壓電陶瓷片按照“+、—、+、—”極性排列，粘接在碳纖維片的兩側，金屬葉片的一端粘接在壓電陶瓷片端部，另一端焊接三芯電纜線，三芯電纜線的焊接點分別位于一片壓電陶瓷片正極上、中間碳纖維片、另一片壓電陶瓷片負極上。

所述壓電陶瓷片為壓電常數d₃₃大于650pC/N的壓電陶瓷。

所述的內嵌壓電陶瓷風扇的散熱裝置，采用直流電壓驅動，所述的中間碳纖維片的電極是能切換正極或負極的控制極。

所述合金散熱器為鋁合金散熱器。

所述壓電風扇組件通過螺釘安裝在導流槽內。

所述壓電風扇組件設在導流槽外，壓電風扇組件的金屬葉片頂端對著導流槽。

本發明將壓電陶瓷風扇安裝在合金散熱器的導流槽內，驅動壓電風扇，壓電風扇產生一定頻率的振動，葉片端部偏轉，輸出平穩的氣流，在導流槽內帶動空氣流動，在合金散熱器輻射散熱的基礎，增加強制空氣對流，在不影響總體結構尺寸的條件下，極大的增加了整體散熱效果。

有益效果：與現有技術相比，本發明的內嵌壓電風扇的散熱裝置，具有如下優點：

（1）壓電陶瓷風扇有著無電磁干擾、結構緊湊、功耗低、使用壽命長等特點，在特定場合彌補電磁軸流風機的無法應用的缺陷；

（2）將壓電陶瓷電扇鑲嵌在合金散熱器內，在合金散熱器自然輻射散熱的基礎上，增加強制空氣對流，可極大地提高合金散熱器的冷卻能力；

（3）具有很好的實用性，能產生較好的經濟效益和社會效應。

附圖說明

圖1是第一種內嵌壓電風扇的散熱裝置的結構示意圖；

圖2是第二種內嵌壓電風扇的散熱裝置的結構示意圖；

圖3是壓電風扇組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖進一步闡明本發明，本具體實施方式在以本發明技術方案為前提下進行實施，應理解這些方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

如圖1和圖2所示，內嵌壓電風扇的散熱裝置，主要結構部件包括合金散熱器1和壓電風扇組件2。壓電風扇組件2的主要結構部件包括安裝底座21、壓電陶瓷片22、碳纖維片23、金屬葉片24及電纜線25，壓電陶瓷片22按照“+、—、+、—”極性排列，粘接在碳纖維片23的兩側，金屬葉片24粘接在壓電陶瓷片22端部，另一端焊接三芯電纜線25，焊接點分別位于一片壓電陶瓷片22正極上、中間碳纖維片23、另一片壓電陶瓷片22負極上，然后，整體固定在安裝座21內。在合金散熱器1上設導流槽3，壓電風扇組件2設在導流槽3內或設在導流槽3外，當設在導流槽3內時，可以在導流槽3內加工安裝孔，用安裝螺絲24將壓電風扇組件2固定在合金散熱器1上；當壓電風扇組件2設在導流槽外，壓電風扇組件2的金屬葉片24頂端需對著導流槽3。其中，壓電陶瓷片為壓電常數d₃₃大于650pC/N的壓電陶瓷。

電源驅動方式如圖3所示，壓電陶瓷正極接直流電源“+”，另一側壓電陶瓷負極接電源的“0”，中間電極接電源“0/+”控制極，其轉換頻率設置為壓電風扇組件的諧振頻率。當中間控制極為“0”時，正極一側的壓電陶瓷片受到電場的作用，由于壓電陶瓷的逆壓電效應，在電場作用下，正極一側的壓電陶瓷會延伸形變，由于壓電陶瓷兩端的一端被固定，壓電陶瓷的自由端就會向上偏轉。負極這一側的壓電陶瓷兩端電極的電壓分別是“0”伏和“0”伏，兩側等電位，處于不工作狀態；這一側壓電陶瓷和上方的壓電陶瓷粘在同一片碳纖維片上，它也會隨正極側的壓電陶瓷向上偏轉。當中間控制極為“v”伏時，正極一側的壓電陶瓷兩級間等電位，處于不工作狀態，負極一側的壓電陶瓷受到電場的作用，在電場作用下，負極一側的壓電陶瓷會延伸形變，由于壓電陶瓷兩端的一端被固定，壓電陶瓷的自由端就會向下偏轉。通過調整壓電電扇驅動電源控制極“0/V”的轉換頻率，可以控制壓電陶瓷葉片偏轉頻率；控制供電電壓，可以控制葉片偏轉的幅度。要達到最佳的風扇效果，需要確定壓電陶瓷和金屬葉片組件的諧振頻率點，并以此頻率設置為驅動電源控制極的轉換頻率，在此諧振頻率點下，壓電風扇的偏轉幅度達到最大，散熱效果也為最佳。