[發(fā)明專利]一種磁動力柔性循環(huán)散熱系統(tǒng)以及散熱裝置

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113009752A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀瀟;譚大治;江浩
• 申請（專利權(quán)）人: 峰米（北京）科技有限公司
• 主分類號: G03B21/16
• 分類號: G03B21/16
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

本發(fā)明涉及一種磁動力柔性循環(huán)散熱系統(tǒng)以及散熱裝置，包括用于通入液態(tài)金屬流體工質(zhì)的流體管道、多個金屬線圈和電磁泵，多個所述金屬線圈分別間隔套設(shè)在所述流體管道上，所述電磁泵安裝在所述流體管道上；所述液態(tài)金屬流體工質(zhì)包括加入有磁性顆粒的液態(tài)金屬或加入有磁性顆粒的液態(tài)合金。本發(fā)明利用通電導(dǎo)體在磁場中會受力的作用驅(qū)動液體金屬循環(huán)流動進(jìn)行散熱，采用電磁驅(qū)動泵與多級線圈聯(lián)合驅(qū)動的方式，推動磁性液體金屬工質(zhì)循環(huán)流動進(jìn)行散熱，從而獲得更強的循環(huán)驅(qū)動能力，并且沒有傳統(tǒng)泵所帶的轉(zhuǎn)動部件，可靠性高，同時液體金屬的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液態(tài)水，可以顯著提高系統(tǒng)的傳熱能力和散熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及散熱相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁動力柔性循環(huán)散熱系統(tǒng)以及散熱裝置。

背景技術(shù)

激光投影儀是使用激光光束來透射出畫面的投影類產(chǎn)品，其核心組件包括激光投影機(光機)、鏡頭、DLP板、音箱等。在激光投影機中有紅、綠、藍(lán)三色激光，其中激光光源、DMD處理芯片等組件是激光投影機的高功率關(guān)鍵器件。隨著激光投影機亮度以及分辨率的提升，如何將這些關(guān)鍵器件產(chǎn)生的熱量有效散出，控制其溫度在許用溫度區(qū)間以內(nèi)，并控制整機噪音，變得越來越重要。一般的激光投影機多采用熱管散熱器配風(fēng)扇的強迫風(fēng)冷散熱技術(shù)。每個高功率部件都配有單獨的散熱模組，即熱管散熱器，熱量由熱源經(jīng)由熱管傳導(dǎo)至散熱器翅片，并由風(fēng)扇提供翅片冷卻所需的風(fēng)流量。

傳統(tǒng)的熱管散熱器冷卻系統(tǒng)的各熱源的散熱器獨立設(shè)計，熱管采用傳統(tǒng)的銅管并經(jīng)過折彎、打扁等工藝實現(xiàn)特殊的傳熱路徑需求。

現(xiàn)有的熱管散熱器利用相變和熱管內(nèi)部毛細(xì)作用驅(qū)動內(nèi)部工質(zhì)流動,但是熱管內(nèi)部流體工質(zhì)容量有限，最大散熱能力Qmax受到管內(nèi)容積的限制；同時，熱管的散熱能力還受到折彎的影響；并且，熱管本身的長度受加工能力和毛細(xì)驅(qū)動力的限制，無法做得太長。由于傳統(tǒng)的熱管為剛性結(jié)構(gòu)，因此各個熱源必須獨立設(shè)計散熱器及其傳熱結(jié)構(gòu)，并且由于熱源與熱源功率的差異、散熱器與散熱器之間的空間距離等因素的存在，使得整機內(nèi)部用于散熱的空間有浪費，低功率熱源無需很大的散熱器體積，其散熱器周圍存有大量空間不被利用，并且由于空間限制，高功率熱源的散熱器體積不足，而又無法利用其它內(nèi)部空間延展散熱面積。同時，由于熱管剛性結(jié)構(gòu)的影響，散熱器兼容性較差，無法滿足多類型安裝應(yīng)用場景的需求。

電子器件表面與環(huán)境之間的允許溫差為40℃時，空氣自然對流冷卻僅對熱流密度小于0.02W/cm²的情況有效；但強迫對流風(fēng)冷使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大約提高一個數(shù)量級，熱流密度可解到0.2W/cm²；有機液浸沒式自然對流冷卻，熱流密度可解到0.8W/cm²；水強迫對流冷卻，熱流密度可解到8W/cm²。現(xiàn)有的液冷系統(tǒng)主要采用去離子水作為循環(huán)工質(zhì)，水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.6W/m·K，并通過水泵強制進(jìn)行循環(huán)流動。要提高液冷系統(tǒng)的冷卻能力除增加散熱面積和提高循環(huán)流量外，只能選擇導(dǎo)熱系數(shù)更高的工質(zhì)；而傳統(tǒng)的液冷系統(tǒng)主要工質(zhì)為去離子水，要提高液冷系統(tǒng)的冷卻能力只能增加散熱面積，提高循環(huán)流量，在空間受限的情況下，無法有效提高散熱能力。同時，驅(qū)動水循環(huán)需要增加水泵等轉(zhuǎn)動部件，轉(zhuǎn)動部件長期使用存在機械磨損等可靠性風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁動力柔性循環(huán)散熱系統(tǒng)以及散熱裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種磁動力柔性循環(huán)散熱系統(tǒng)，包括用于通入液態(tài)金屬流體工質(zhì)的流體管道、多個金屬線圈和電磁泵，多個所述金屬線圈分別間隔套設(shè)在所述流體管道上，所述電磁泵安裝在所述流體管道上；所述液態(tài)金屬流體工質(zhì)包括加入有磁性顆粒的液態(tài)金屬或加入有磁性顆粒的液態(tài)合金。

本發(fā)明的有益效果是：

運動電荷在磁場中的受力：運動電荷在磁場中會受到力的作用，即磁場對運動電荷有作用力。F＝QvB，其中F為作用力，Q為電荷電量，v為電荷運動速度，B為磁感應(yīng)強度。