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压电散热装置及电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:08:17

本技术属于电子设备,更具体地说,是涉及一种压电散热装置及电子设备。

背景技术:

1、随着手机、电脑等电子产品的微小型发展趋势,核心零部件(例如,集成芯片、中央处理器等)的散热难度也逐渐增大,由于尺寸的限制,传统的风扇散热往往难以满足电子产品的散热需求。压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料,在其两端施加电场时能够发生伸缩变形,且尺寸可以做到较小,通过将其连接于金属片,施加电场时可以带动金属片振动,从而驱动空间内的气体流动,因此,压电陶瓷逐渐开始应用于电子产品的散热。

2、相关技术中,在采用压电陶瓷对电子产品进行散热时,整个压电陶瓷与金属片的振动区域完全贴合,金属片上下振动时,振动区域弯曲变形较大,整个压电陶瓷在金属片的带动下也会同步产生较大形变的弯曲,由于压电陶瓷韧性较低,在整个压电陶瓷上下弯曲的过程中,容易导致压电陶瓷失效,散热可靠性较低。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种压电散热装置及电子设备,以解决现有技术中存在的压电陶瓷容易失效,散热可靠性较低的技术问题。

2、为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:提供一种压电散热装置,包括:

3、壳体,壳体具有容纳腔,壳体开设有气体入口以及与气体入口相对设置的气体出口;

4、弹性片,弹性片容置于容纳腔,且将容纳腔分隔成第一容纳子腔和第二容纳子腔,第一容纳子腔连通于气体出口,弹性片包括主体部以及设于主体部相对两端的固定部,固定部连接于壳体,主体部的厚度小于固定部的厚度,主体部设有若干个喷口,喷口和气体出口相对应,主体部具有振动中心线;

5、压电陶瓷件,压电陶瓷件设于第一容纳子腔内,且固定连接于弹性片,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与主体部的振动中心线的投影呈非重合关系;

6、电控件,电控件与压电陶瓷件电性连接,电控件用于向压电陶瓷件供电。

7、本技术实施例提供的压电散热装置,通过电控件向压电陶瓷件供电,能够驱动压电陶瓷件伸缩变形,弹性片的主体部在压电陶瓷件的带动下上下弯曲振动,使得第一容纳子腔和第二容纳子腔内的气体流动,将容纳腔内的气体从气体出口排出,且同时从气体入口补入新的气体,实现散热的目的;主体部的厚度小于固定部的厚度,弹性片受力时,主体部的振动中心线区域的弯曲形变量最大,其它区域的弯曲变形量较小,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与主体部的振动中心线的投影呈非重合关系,可以使得在主体部弯曲变形的过程中,压电陶瓷件整体的弯曲形变量较小,有助于降低压电陶瓷失效的可能性,提高压电散热装置的可靠性。

8、在一些实施例中,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与喷口的投影呈非重合关系;或者,

9、在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与喷口的投影呈重合关系。

10、通过采用上述技术方案,当压电陶瓷件的投影与喷口的投影呈非重合关系时,压电陶瓷件与喷口错开,压电陶瓷件不会遮挡喷口,且不需要在压电陶瓷件上开孔,有助于提高压电陶瓷件的可靠性,提高压电散热装置的可靠性;当压电陶瓷件的投影与喷口的投影呈重合关系时,可以增大压电陶瓷件与主体部的接触面积,使得压电陶瓷件的形变能够有效传递至主体部,以带动主体部弯曲变形,有助于提高压电散热装置的散热效率。

11、在一些实施例中,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈重合关系;或者,

12、在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈非重合关系。

13、通过采用上述技术方案,当压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈重合关系时,压电陶瓷件的部分形变传递至固定部,固定部的厚度大于主体部的厚度,使得固定部的弯曲变形量小于主体部的弯曲变形量,有助于在弹性片弯曲变形时减小压电陶瓷整体的变形量,减少压电陶瓷件失效的情况发生,有助于提高压电陶瓷件的可靠性;当压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈非重合关系时,压电陶瓷件的形变能够有效传递至主体部,以带动主体部弯曲变形,有助于提高压电散热装置的散热效果。

14、在一些实施例中,弹性片还包括过渡部,过渡部具有相对设置的第一端和第二端,第一端连接于固定部,第二端连接于主体部,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈重合关系;或者,

15、在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与过渡部的投影呈重合关系,且压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈非重合关系;或者,

16、在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与过渡部的投影呈非重合关系。

17、通过采用上述技术方案,在主体部与固定部之间设置过渡部,有助于实现主体部与固定部之间弯曲变形的均匀过渡,使得弹性片受力更加均匀,有助于提高弹性片的可靠性;当压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈重合关系时,有助于减小压电陶瓷整体的变形量,减少压电陶瓷件失效的情况发生,提高压电陶瓷件的可靠性;当压电陶瓷件的投影与过渡部的投影呈重合关系,且压电陶瓷件的投影与固定部的投影呈非重合关系时,压电陶瓷件的形变能够有效传递至主体部,以带动主体部弯曲变形,有助于提高压电散热装置的散热效果;当压电陶瓷件的投影与过渡部的投影呈非重合关系时,有助于进一步将压电陶瓷件的形变有效传递至主体部,提高压电散热装置的散热效果。

18、在一些实施例中,固定部的厚度大于过渡部的厚度,过渡部的厚度大于主体部的厚度。

19、通过采用上述技术方案,可以实现弹性片的变形从主体部逐步过渡至固定部,而不会在过渡部产生应力集中点,可以使得弹性片上的应力分布更加均匀,有助于减少弹性片的应力集中和材料疲劳,提高弹性片及压电陶瓷件的可靠性,提高压电散热装置的可靠性。

20、在一些实施例中,过渡部的厚度沿第一端朝向第二端的方向平滑递减。

21、通过采用上述技术方案,有助于进一步减少弹性片的应力集中和材料疲劳,提高弹性片及压电陶瓷件的可靠性,提高压电散热装置的可靠性。

22、在一些实施例中,压电陶瓷件的数量为多个,多个压电陶瓷件对称连接于振动中心线相对的两侧。

23、通过采用上述技术方案,将多个压电陶瓷件对称连接于振动中心线相对的两侧,可以实现更均匀的振动和更高的振动幅度,有助于提高第一容纳子腔和第二容纳子腔之间的气体流动性,提高压电散热装置的散热效果。

24、在一些实施例中,气体入口和气体出口相错位设置,第一容纳子腔和第二容纳子腔内的气体从气体出口单向流出。

25、通过采用上述技术方案,气体入口和气体出口相错位设置,可以有效引导气体从气体入口进入,从气体出口排出,避免弹性片未振动时,从气体入口进入的气体直接从气体出口排出;气体从气体出口单向流出,可以实现通电后,气体出口一直有气头流出而不会回流,有助于提高压电散热装置的散热效果和散热效率。

26、在一些实施例中,壳体包括第一外壳以及盖设于第一外壳上的第二外壳,第一外壳和第二外壳围合形成容纳腔,固定部连接于第一外壳和第二外壳,第一外壳设有气体出口,第一外壳设有气体入口,气体入口的朝向与气体出口的朝向垂直;或者,

27、气体入口包括第一子入口以及与第一子入口连通的第二子入口,第二外壳设有第一子入口,固定部设有第二子入口。

28、通过采用上述技术方案,第一外壳和第二外壳围合形成容纳腔,且二者相盖合连接,有助于实现压电散热装置的快速拆装;弹性片连接于容纳腔内,有助于提高压电散热装置结构的稳定性和紧凑型,减少压电散热装置所占用的空间;通过第一外壳上的气体入口,或者,第二外壳上的第一子入口和弹性片上的第二子入口,配合第一外壳上的气体出口,可以实现气体的快速流入或者排出

29、本技术还提供一种电子设备,包括散热件,还包括上述的压电散热装置,散热件设于气体出口处。

30、本技术实施例提供的电子设备,通过将散热件设于压电散热装置的气体出口处,压电散热装置工作时,通过电控件向压电陶瓷件供电,驱动压电陶瓷件伸缩变形,弹性片的主体部在压电陶瓷件的带动下上下弯曲振动,使得第一容纳子腔和第二容纳子腔内的气体流动,将容纳腔内的气体从气体出口排出,且同时从气体入口补入新的气体,实现散热的目的;主体部的厚度小于固定部的厚度,弹性片受力时,主体部的振动中心线区域的弯曲形变量最大,其它区域的弯曲变形量较小,在弹性片的厚度方向上,压电陶瓷件的投影与主体部的振动中心线的投影呈非重合关系,可以使得在主体部弯曲变形的过程中,压电陶瓷件整体的弯曲形变量较小,有助于降低压电陶瓷失效的可能性,提高压电散热装置的可靠性。

31、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

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