[發明專利]一種微冷卻系統用液體泵

有效

• 申請號: 201910187981.8
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109973364B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王淑云;柴超輝;武佳萌;李建平;楊澤盟;吳鳴
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04;F04B53/10;F04B49/06;F04B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于散熱冷卻技術領域，具體涉及一種微冷卻系統用液體泵。泵蓋裝在泵體上并經其體腔凸臺和大密封圈將換能器壓接在泵體的體腔內；換能器由經密封墊隔開的兩個壓電振子構成，壓電振子由基板和壓電片粘接而成，換能器及大密封圈與泵蓋和泵體分別構成上下泵腔，相互串聯的上泵腔與相互串聯的下泵腔并聯；上泵腔的泵蓋和下泵腔的泵體上都設有進出口閥，進出口閥為由壓環、閥片和閥座粘接而成碟形閥；至少一個壓電振子包括驅動器和傳感器；電源輸出直流電壓信號并利用傳感器生成的傳感電壓判斷壓電振子變形狀態，傳感電壓達到極值時驅動電壓及壓電振子變形方向換向，正負驅動電壓的交替換向即形成了壓電振子的往復彎曲振動及流體的單向流動。

技術領域

本發明屬于散熱冷卻技術領域，具體涉及一種微冷卻系統用液體泵。

背景技術

近年來，隨著電子產品的集成化與微小化程度的提升、以及芯片與集成電路等電子元器件運行速度及其配置密度的持續提高，電子設備內部通風性能在不斷的下降、電子元器件發熱量在不斷攀升，采用傳統風扇、外置散熱片等冷卻方法已無法滿足實際需求，電子設備內部元器件的冷卻及散熱效果已成為制約其可靠性及運行穩定性的關鍵要素。有基于此，人們相繼提出了多種基于壓電原理的新型風冷及水冷裝置，主要包括：①微型風扇，如中國專利200880107653.2、201010566656.1、201110063172.X、201510004147.2等；②微型泵及其循環系統，如中國專利200480022287.2、200510017291.6、200710076996.4、200810187318.X、200810179958.6、201510906271.8等。由于所提出的微型風扇及微型泵送系統所形成的流體壓力及流體循環能力有限、散熱冷卻效果不盡理想，實際應用上有一定的局限性，如：因實際工作中壓電泵輸出流量及壓力受工作條件影響較大，流體粘度、溫度以及輸出壓力等通過影響系統阻尼影響泵的諧振頻率，當壓電振子在具體工況下的諧振頻率與所設定的激勵頻率偏差較大時，泵的輸出流量和壓力都將大幅度下降。因此，壓電泵在固定頻率下的輸出性能并不理想，且根據設定驅動電壓及頻率計算所得的輸出流量和壓力的精確度也較低；此外，現有壓電泵大都采用懸臂梁型截止閥，其平整度及截止效果差，嚴重地影響了泵的輸出流量和壓力。

發明內容

本發明提出一種微冷卻系統用液體泵，本發明的實施方案是：泵蓋經螺釘安裝在泵體上，泵蓋上設有帶上進口的左凸臺、帶上出口的右凸臺及至少兩個體腔凸臺，最右側體腔凸臺上設有上進出口腔，其余體腔凸臺上設有上進口腔和上出口；最左側的上進口腔與上進口連通，上出口腔與上出口連通，其余的兩相鄰上進口腔與上出口連通；泵體上的進出口分別與左右孔腔連通，泵體上的側壁上帶走線槽的體腔數量與體腔凸臺數量相等，最右側體腔的底壁上設有下進出口腔，其余體腔的底壁上設有下進口腔和下出口；最左側的下進口腔與進口及左孔腔連通，下出口腔與出口及右孔腔連通，其余兩個相鄰的下進口腔和下出口連通；左右孔腔中分別經左右凸臺壓接有小密封圈，上進口與進口連通、上出口與出口連通；體腔凸臺經大密封圈將換能器壓接在體腔內，大密封圈位于換能器上下兩側；換能器由經密封墊隔開的兩個壓電振子構成，壓電振子由基板和壓電片粘接而成，換能器中兩個壓電片的極化方向相同且靠近安裝，即兩個壓電片的極化方向都是由下至上或由上至下，兩相鄰體腔內換能器的安裝方向相反，即一個換能器中壓電片的極化方向是由下至上、另一個換能器中壓電片的極化方向由上至下；壓電振子表面涂有絕緣漆或粘接有絕緣薄膜；上下出口腔與其內所粘接的碟形閥分別構成上下出口閥，上下進口腔與其內所粘接的碟形閥分別構成上下進口閥；碟形閥由壓環、閥片和閥座粘接而成，閥片由蓋片、環片以及至少三條連接蓋片與環片的螺旋片構成，環片兩側分別與壓環和閥座粘接；閥片粘接前螺旋片向環片的一側預彎、粘接后蓋片堵在閥座的閥孔上；換能器及大密封圈與泵蓋和泵體分別構成上下泵腔，相互串聯的上泵腔與相互串聯的下泵腔并聯；至少一個壓電振子包括驅動器和傳感器兩部分，即至少一個壓電振子中的壓電片表面電極被分割成驅動單元和傳感單元，驅動單元面積遠遠大于傳感單元面積，基板與壓電片中驅動單元及傳感單元的復合層分別構成驅動器和傳感器；驅動器及其它不帶驅動器的壓電振子經導線組一與電源相連，傳感器經導線組二與電源相連。