[發(fā)明專利]一種利用磁場實現(xiàn)發(fā)熱器件冷卻的裝置

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110958823A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王增輝;孟旭;倪明玖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 張塨

本發(fā)明涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種利用磁場實現(xiàn)發(fā)熱器件冷卻的裝置，包括相對固定設(shè)立的支撐柱、固定在支撐柱之間的環(huán)形散熱腔、固定在環(huán)形散熱腔內(nèi)的風(fēng)扇、在風(fēng)扇的對面設(shè)有貼合環(huán)形散熱腔的兩塊永久磁鐵、填充在環(huán)形散熱腔內(nèi)的流動液態(tài)金屬。本發(fā)明通過高溫器件為環(huán)形散熱腔提供熱源，風(fēng)扇為導(dǎo)電流體流動提供冷源，在環(huán)形散熱腔內(nèi)部形成溫度差，根據(jù)Seebeck效應(yīng)原理，在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部形成電勢差和電流，在磁場的作用下，受到電磁力(洛倫茲力)的作用，驅(qū)動液態(tài)金屬在循環(huán)腔體內(nèi)流動，在環(huán)形散熱腔體與高溫器件最貼近的部分形成溫度差，加速液態(tài)金屬的流動，大大提高了環(huán)形散熱腔的換熱功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用磁場實現(xiàn)發(fā)熱器件冷卻的裝置。

背景技術(shù)

散熱是涉及到各種機械生產(chǎn)以及生活中大大小小的只要產(chǎn)生熱量的領(lǐng)域，比如發(fā)動機需要散熱、電腦主機的芯片需要散熱，傳統(tǒng)的散熱方法多為通過風(fēng)扇散熱，但是在風(fēng)扇對準(zhǔn)發(fā)動機進(jìn)行散熱的過程中，避免不了直接將灰塵等雜質(zhì)直接吹入發(fā)動機的內(nèi)部，在累計灰塵多了以后，容易造成靜電累計，發(fā)動機的產(chǎn)熱增大等弊端，造成發(fā)動機過熱停止工作或者直接損壞，嚴(yán)重影響生產(chǎn)和發(fā)動機的壽命和工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用磁場實現(xiàn)發(fā)熱器件冷卻的裝置，本發(fā)明通過高溫器件為環(huán)形散熱腔提供熱源，風(fēng)扇為導(dǎo)電流體流動提供冷源，在環(huán)形散熱腔內(nèi)部形成溫度差，根據(jù)Seebeck效應(yīng)原理，在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部形成電勢差和電流，在磁場的作用下，受到電磁力(洛倫茲力)的作用，驅(qū)動液態(tài)金屬在循環(huán)腔體內(nèi)流動，在環(huán)形散熱腔體與高溫器件最貼近的部分形成溫度差，加速液態(tài)金屬的流動，大大提高了環(huán)形散熱腔的換熱功率。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明的一種利用磁場實現(xiàn)發(fā)熱器件冷卻的裝置包括相對固定設(shè)立的支撐柱、固定在支撐柱之間的環(huán)形散熱腔、固定在環(huán)形散熱腔內(nèi)的風(fēng)扇、在風(fēng)扇的對面設(shè)有貼合環(huán)形散熱腔的兩塊永久磁鐵、填充在環(huán)形散熱腔內(nèi)的流動液態(tài)金屬。所述液態(tài)金屬為鎵、鎵合金、汞或鉀鈉合金。

進(jìn)一步，所述支撐柱相對的內(nèi)側(cè)均開設(shè)有弧形缺口，所述環(huán)形散熱腔的兩端通過嵌入所述弧形缺口以此來固定在支撐柱之間。

進(jìn)一步，所述上下貼合在環(huán)形散熱腔上的永久磁鐵通過連接柱固定連接。

進(jìn)一步，所述支撐柱的底座上設(shè)有螺孔。螺孔便于將本裝置通過螺紋連接的方式將本裝置安裝在發(fā)熱件的上方。

本發(fā)明的工作原理：環(huán)形散熱腔置于發(fā)熱器件的上方，發(fā)熱器件為環(huán)形散熱腔提供熱源，風(fēng)扇直接吹在環(huán)形散熱腔的內(nèi)側(cè)面上，分別在環(huán)形散熱腔的下端和上端形成高溫區(qū)和低溫區(qū)，在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部形成溫度差，根據(jù)Seebeck效應(yīng)原理，在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部形成電勢差和電流，在磁場的作用下，受到電磁力(洛倫茲力)的作用，驅(qū)動導(dǎo)電流體在環(huán)形散熱腔內(nèi)流動，在環(huán)形散熱腔體與發(fā)熱器件接觸的部分都能形成溫度差，加速導(dǎo)電流體的流動，大大提高導(dǎo)電流體的換熱功率。環(huán)形散熱腔體底部的液態(tài)金屬在電磁力的作用下沿水平方向流動，驅(qū)動環(huán)形散熱腔內(nèi)的導(dǎo)電流體順時針流動或者逆時針流動，與磁場方向有關(guān)，導(dǎo)電流體能夠在電磁力的作用下在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部循環(huán)流動，在循環(huán)流動的過程中，通過對流風(fēng)扇對流換熱將熱量帶走，當(dāng)熱流密度大的時候，液態(tài)金屬的流速大，當(dāng)熱流密度小的時候，流速小，從而實現(xiàn)導(dǎo)電流體流速隨發(fā)熱器件熱功率的自動調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過高溫器件為環(huán)形散熱腔提供熱源，風(fēng)扇為導(dǎo)電流體流動提供冷源，在環(huán)形散熱腔內(nèi)部形成溫度差，根據(jù)Seebeck效應(yīng)原理，在環(huán)形散熱腔的內(nèi)部形成電勢差和電流，在磁場的作用下，受到電磁力(洛倫茲力)的作用，驅(qū)動液態(tài)金屬在循環(huán)腔體內(nèi)流動，在環(huán)形散熱腔體與高溫器件最貼近的部分形成溫度差，加速液態(tài)金屬的流動，并能隨發(fā)熱器件的發(fā)熱功率自動調(diào)節(jié)，環(huán)形回路大大增加了散熱面積，大大提高了環(huán)形散熱腔的換熱效率。

附圖說明