微型液体冷却系统及其微型流体驱动装置的制作方法

文档序号:8013471阅读:296来源:国知局
专利名称:微型液体冷却系统及其微型流体驱动装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种微型液体冷却系统,特别是关于一种用于对发热电子元 件进行冷却的微型液体冷却系统及其微型流体驱动装置。
背景技术
随着电脑产业的迅速发展,CPU追求高速度化,高功能化及小型化所衍
生的散热问题越来越严重,这在笔记本电脑等内部空间狭小的电子装置中更
为突出。如果无法将笔记本电脑内CPU等电子元件所产生的热量及时有效地
散发出去,将极大地影响电子元件的工作性能,同时还会缩减电子元件的使 用寿命,因此业界通常采用一冷却装置来对电子元件散热。
在众多的冷却技术中,液体冷却是一种极为有效的冷却方式。传统的液 体冷却系统为由吸热体、散热体、机械泵及传输管所构成的一回路,该回路 中填充有冷却液,冷却液在该吸热体处吸收电子元件所产生的热量,经传输 管传至散热体后放出热量。在该机械泵的驱动作用下,该冷却液在回路中不 断循环,从而源源不断地带走该电子元件所产生的热量。
由于传统的液体冷却系统中机械泵所占用的空间较大,而难以用于笔记 本电脑等内部空间狭小的电子装置中对电子元件进行冷却。为将液体冷却系 统做成微小化,业界开展了对各种微型泵的探究,其中包括对采用振动压电 隔膜的压电泵的研究,然而目前用于微小型的液体冷却系统中的压电泵所能
传输冷却液体的效率并不高,无法满足对发热量不断增加的CPU等电子元件
进行冷却的需求。另外,目前所使用的压电泵中通常需要设置利用压力差进 行开闭的可动式逆止阀,这样不^f又会因为逆止阀的可动式开闭特性而产生振 动与噪音,且相对降低驱动冷却液的可靠性。
介质材料上的电润湿效应(Electrowetting On Dielectric, EWOD )是一种 通过施加电势来改变液体表面张力的可逆现象。图1A与图1B为介质上的电润 湿效应的原理图。如图1A所示,下极板10包括一基底11,基底ll上设有下电 极层12,该下电极层12被一层绝缘层13覆盖,液滴14位于绝缘层13的表面, 上电极15插入液滴14的内部。该上电极15与下电极层12之间通过电源线连接
有一开关16及一可调电源17,该开关16用于控制电路的断开与闭合,该可调 电源17用来给下极板10与上电极15之间提供施加电压。当上电极15与下极板 IO之间不加电压,即开关16处于断开状态时,该下极板10的绝缘层13的表面 为疏水的,此时液滴14的静态接触角为eo>90°。如图1B所示,当开关16闭合 时,可调电源17提供一电压V,在液滴14与下极板10之间产生电势作用,此
时,液滴i4的静态接触角由原来的e。变化为e(v), e(v)〈eo。当v的大小
达到一定值时,6(V)<90°,此时绝缘层13的表面变成亲水的。当开关16重新 断开时,也就是液滴14与下电极板10之间没有电势作用时,液滴14的静态接
触角重新回复到ec。上述的这种现象称为介质材料上的电润湿效应。
利用这种介质材料上的电润湿效应原理,美国杜克大学(Duck University) 的Pollack M G等人首先基于介质材料上的电润湿效应并采用微机械制作的微 电极阵列进行了微液滴的运动控制,并提出了 "数字微流体(Digital Microfluidics )"的概念。美国洛杉矶加州大学(UCLA)的Cho S K等人成功 地利用EWOD效应对直径为70jam的微液滴进行了微液滴的产生、传输、混 合和分裂四个基本操作,并在25V的交流电压下得到了 250mm/s的微液滴移动 速度(Cho S K, Moon H, Kim C J. Creating, Transporting, Cutting, and Merging Liquid Droplets by Electrowetting-Based Actuation for Distal Microfluidic Circuits [J]. Journal of Microelectromechanical Systems, 2003, 12 (l):70-80.)。可 见,基于介质材料上的电润湿效应是一种十分有效的微流体控制技术。

发明内容
有鉴于此,有必要提供一种占用空间小且具有较佳的冷却效率的微型液 体冷却系统及其微型流体驱动装置。
一种微型液体冷却系统,包括一吸热体、 一散热体及若干传输管,其还 包括一微液滴产生器及一压电泵,所述传输管将该吸热体、散热体、微液滴 产生器及压电泵串接形成一回路,该回路中填充有冷却液,该冷却液在该微 液滴产生器及压电泵的共同驱动作用下在该回^^中循环流动。
一种微型流体驱动装置,其包括一微液滴产生器及一压电泵,所述微液 滴产生器与压电泵串联连接,该微液滴产生器将流体产生出液滴并驱动该液 滴往压电泵运动,该压电泵内设置有接收液滴的孩t流道,该压电泵对应所述 微流道设置有隔膜与压电膜,所述压电膜通电后产生振动并带动隔膜一起振 动,对该孩史流道内的液滴进行传输并排出孩t流道外。
与传统的液体冷却系统相比,本发明微型液体冷却系统中,通过采用由 微液滴产生器及压电泵所组成的微型液体驱动装置同时对冷却液进行传输, 冷却液的传输量大,从而使该微型液体冷却系统具有较佳的冷却性能。所述 微液滴产生器及压电泵均可采用微机电制程方法进行制作,工艺简单,适合 进行微型化设计,因此该微型液体冷却系统可用于内部空间较小的电子装置 内对电子元件进行散热。另外,该微型液体冷却系统中没有像机械泵这类机 械传动件,因此具有良好的静音效果。


下面参照附图,结合实施例对本发明作进一步描述。
图1A与图1B为介质材料上的电润湿效应原理的示意图,其中,
图1A为不加电压时,液滴的静态接触角为6()>90°的情况;
图1B为施加一定电压作用下,液滴的静态接触角为6 (>)<90°的情况。
图2是本发明微型液体冷却系统其中一较佳实施例的立体组装示意图。
图3是图2所示微型液体冷却系统中微液滴产生器的立体分解示意图。
图4是图3微液滴产生器的立体组装示意图。
图5是图4中微液滴产生器的局部剖视图。
图6是图2所示微型液体冷却系统中压电泵的立体分解示意图。
图7是图6中所示压电泵的下板体倒转后之立体示意图。
图8A、 8B及8C为微液滴的产生过程的示意图。
图9A、 9B及9C为微液滴传输过程的示意图。
图10为本发明微型液体冷却系统另 一 实施例中微液滴产生器与压电泵集 成后的立体分解示意图。
具体实施例方式
本发明旨在将基于介质材料上的电润湿效应这一^f敖流体控制技术应用于 孩吏型液体冷却系统中,并配合一压电泵以实现对冷却液进行大量传输。
如图2所示为本发明微型液体冷却系统200其中 一较佳实施例的立体组装 图。该微型液体冷却系统200包括一吸热体20、 一散热体30、 一微液滴产生器 40、 一压电泵50及若干传输管60。该吸热体20、散热体30、微液滴产生器40 及压电泵50通过这些传输管60串接而形成一回路,该回路中填充有冷却液(图 未示)。该吸热体20与一发热电子元件热连接并吸收其所产生的热量,该散热
体30用于对流经其内部的冷却液进行冷却。在微液滴产生器40及压电泵50的 驱动作用下,冷却液在该回路中循环流动,从而源源不断地将吸热体20所吸 收的热量带走。
该吸热体20用于贴设在一发热电子元件(图未示)的表面以吸收其所产 生的热量。在本实施例中,该吸热体20为一长方体的吸热块。该吸热体20包 括一上盖21与一底座22,该底座22内设有供冷却液流经的流体通道(图未示), 该流体通道的入口及出口分别通过传输管60与压电泵50及散热体30相连通。 该吸热体20并不局限于图2中所示的形状及结构,可以根据不同的散热需求, 对该吸热体20进^于合理地设计。
该散热体30用于对经吸热体20加热后的冷却液进行冷却。本实施例中, 该散热体30为一散热器,其包括一基座31及设于该基座31上的若干散热片32。 该基座31内也设有供冷却液流经的流体通道(图未示),该基座31内流体通道
座31的流体通道内还可以设置各种散热结构如散热柱等以增加散热体30与冷 却液之间的换热效率。该散热体30并不局限于图2中所示的形状及结构,该散 热体30还可以为其他的形状及结构。例如用于笔记本电脑内时,该散热体30 可以是设于显示屏背面的一设有流体通道的冷却板。
如图3及图4所示,该微液滴产生器40包括一下极板42、盖设于该下极板 42上的一上极板44、连接于下极板42与上极板44之间的相应的控制电路(图 未示)、两支撑件46以及第一、第二端盖48、 49。
该下极板42为一长方体结构,其具有与上极板44相对的一表面425。该下 极板42的左右两端分别自该表面425向内凹陷形成矩形的第一、第二凹槽426、 427,该第一、第二凹槽426、 427分别用来收容与之相对应的第一、第二端盖 48、 49。请一并参阅图5,该下极板42包括一下基板421、若干控制电极422、 一介电层423及一疏水层424。该下基板421可以为一玻璃基板或一硅基板,在 本实施例中,该下基板421为一硅基板。这些控制电极422呈间隔设置于下基 板421上,并排列于下基板421的中央位置。这些控制电极422的表面覆盖有介 电层423,该介电层423可以利用气相沉积的方法在控制电极422的表面沉积一 层绝缘材料如氮化硅(Si3N4 )所形成。该介电层423的表面覆盖有一层很薄的 疏水材料如Teflon作为疏水层424。
请继续参照图3,下基板42上于最左端的控制电极422与第一凹槽426之间 设有一圓柱形的储液槽428以用来储存冷却液,该最左端的控制电极422延伸
至与储液槽428的边缘相接。该下极板42的表面425上于这些控制电极422的中 间位置设有一具有较小宽度的沟槽429,该沟槽429的左端与储液槽428相连 通,其右端与第二凹槽427相连通。由于该沟槽429的宽度较小,对进入该沟 槽429内的冷却液能够产生毛细吸力作用,从而使得外接的控制电路仅需在下 极板42与上极板44之间施加一较小的电压就可以将液滴从储液槽428中产生 出来并沿控制电极422运动。由于该沟槽429的设置,将每一控制电极422分成 -波此相连通的三部分,即位于沟槽429两侧的电极部分4221及位于沟槽429内 的电极部分4222。该下极板42的表面425上对应每一控制电极422还设有一外 接电极430,并通过一引线431将相应的控制电极422与外接电极430相连通。 这些外接电极430可以分布在这些控制电极422的两侧,也可以仅分布在这些 控制电极422的一侧。在本实施例中,这些外接电极430分布在这些控制电极 422的两侧。该下极板42上还设有若干用于安装固定第一、第二端盖48、 49 的安装孔432及若干用于安装固定支撑件46及上极板44的安装孔433。
该上极板44也为一长方体结构,其包括一上基一反441、 一参考电极层442 及一疏水层443 (图5所示)。该上基板441可以为一玻璃基板或一硅基板,在 本实施例中,该上基板441为一玻璃基板。该参考电极层442覆盖于该上基板 441与下极板42相对的一表面上,该参考电极层442的表面覆盖有一层很薄的 疏水层443 ,该疏水层443可以利用旋转覆盖的方法涂布一层疏水材料如Teflon 所形成,其中该参考电极层442与疏水层443之间也可以设置一层很薄的介电
该两支撑件46均为狭长的板体,其设于下极板42与上极板44之间以用于 支撑上极板44。该两支撑件46上对应下极板42上的安装孔433也设有相应的安 装孔461。本实施例中,该两支撑件46为与上、下极板44、 42相分离的板体。 可以理解地,该两支撑件46也可以一体形成于上招i!44或下核i!42上。
该第一、第二端盖48、 49均为一长方体块状结构,其中该第一端盖48上 设有一进液口481,该第二端盖49上设有一出液口491。该进液口481及出液口 491的外端分别与一传输管60相连接,当第一、第二端盖48、 49设于下极板42 的第一、第二凹槽426、 427内时,该进液口481的内端与下极板42上的储液槽
该第一、第二端盖48、 49上对应下极板42的安装孔432也相应地设有安装孔 482、 492。
如图4所示,该微液滴产生器40组装时,该两支撑件46设于下极板42上并
位于下极板42的控制电极422的两侧,从而在下极板42与上极板44之间于对应 控制电极422的位置形成用于传输液滴的液滴通道。每一支撑件46位于下极板 42的控制电极422与外接电极430之间,即下极板42的外接电极430位于支撑件 46的外侧,这样可以便于将外接电极430与外部的控制电路电连接。该上极板 44盖设于该两支撑件46上,并通过螺栓等连接件穿过下极板42、支撑件46及 上极板44上所设的安装孔433、 461、 444从而将三者固定在一起。该两支撑件 46对上极板44进行支撑的同时还将微液滴产生器40的两侧进行密封。该第一、 第二端盖48、 49分别收容于下极板42的两端所设的第一、第二凹槽426、 427 内并将上极板44夹设于该第一、第二端盖48、 49之间,再通过螺栓等连接件 穿过第一、第二端盖48、 49及下极板42上所设的安装孔482、 492、 432以将第 一、第二端盖48、 49与下极板42固定在一起,从而将微液滴产生器40的两端 密封。该第一、第二端盖48、 49安装至下极板42两端的第一、第二凹槽426、 427内时,第一端盖48上所设的进液口481与储液槽428相连通,而第二端盖49 所设的出液口491则与控制电极422相对,亦即该储液槽428与液滴通道的左端 连通,该出液口491则与液滴通道的右端连通。
请参阅图6与图7,该压电泵50采用无阀设计,其包括一下板体51与盖设 于该下板体51上的一上板体52,其中该下板体51与上板体52均为一长方形的 板体。该下板体51具有与上板体52相对的一上表面511,该下板体51自上表面 511向内凹陷/人而在其中间位置形成一纵向且贯通下板体51两端的樣t流道 513。该微流道513包括一入口段514、 一出口段515及将该入口段514与出口段 515连通的一腔体部516,冷却液在该孩(流道513内自左向右流动,即由农t流道 513的入口段514流向出口段515。该入口段514、腔体部516及出口段515的横 截面积的大小均沿冷却液的流动方向递减,亦即该入口 ^殳514在其与腔体部 516相接处即入口段514的出口处的横截面积最小,该腔体部516在其与入口段 514相接处即腔体部516的入口处的横截面积最大而在其与出口段515相接处 即腔体部516的出口处的横截面积最小,该出口段515在其与腔体部516相接处 的横截面积最大而在其出口处即出口段515的右端横截面积最小,且该腔体部 516、出口段515及入口段514所具最大横截面积的大小依次递减。在本实施例 中,该腔体部516为一等腰三角形形状,其也可以为其他形状,只要使其横截 面积沿冷却液的流动方向递减即可。如图7所示,该下板体51的下表面512在 对应腔体部516的位置设置一三角形的凹陷,所述凹陷与腔体部516之间形成 一具较小厚度的隔膜517,该隔膜517的中部设有一圆柱形的压电膜518,该压
电膜518可以通过物理气相沉积技术如'减射、化学气相沉积技术或旋涂技术如 溶胶-凝胶法在隔膜517上生长一层压电材料形成。
该压电膜518与外部的驱动电路电连接,由所述该驱动电路驱动压电膜 518产生振动,并带动隔膜517—起产生上下振动,从而使腔体部516的容积的 大小发生变化。当压电膜518带动隔膜517向下运动时,腔体部516的容积变大, 由于微流道513内未设置逆止阀,冷却液会从微流道513的入口段514及出口段 515同时向腔体部516内流动,冷却液从入口段514进入腔体部516时,因微流 道513的横截面积突然变大,冷却液受到的流阻小而流量大;冷却液自出口段 515进入腔体部516时,因微流道513的横截面积突然变小,冷却液受到的流阻 大而流量小。因此,压电膜518带动隔膜517向下运动的瞬间由入口段514进入 腔体部516的流量大于由出口段515进入腔体部516的流量,冷却液的流动方向 表现为由入口段514流向出口段515。当压电膜518带动隔膜517向上运动时, 腔体部516的容积变小,冷却液会自腔体部516同时向入口段514及出口段515 流动,冷却液从腔体部516流向入口段514时,因樣i流道513的横截面积突然变 小,冷却液受到的流阻大而流量小;冷却液自腔体部516流向出口l殳515时, 因微流道513的横截面积突然变大,冷却液受到的流阻小而流量大。因此,瞬 间由腔体部516流向出口段515的流量大于流向入口段514的流量,冷却液的流 动方向还是表现为由入口段514流向出口段515。由上述可知,压电膜518带动 隔膜517产生上下振动的过程中,冷却液均由入口段514流向出口段515,从而 在孩i流道513中未设置单向的控制阀的情况下实现冷却液的单向流动。
如图2所示,将樣i型液体冷却系统200组装在一起时,通过传输管60将吸 热体20、散热体30、微液滴产生器40及压电泵50依次串接从而形成一回路, 在该回路中充入一定量的冷却液。该冷却液为可电解、可极化、具有导电能 力或带电的液体。在本实施例中,该冷却液为去离子水。;微液滴产生器40的 上极板44的参考电极层442及下极板42的外接电极422通过导线与外部的控制 电路进行电连接。外部的控制电路采用计算机程序来控制施加于各控制电极 422上的电压的施加时间及施加顺序,所施加的电压的大小由电源控制,该控 制电路的控制方法及电压大小的控制方法采用常规的控制方法。该压电泵的 压电膜518与外部的驱动电路电连接,并由所述驱动电路控制压电膜518的上 下往复振动。
如图8A至图8C所示,液滴D从孩i液滴产生器40的储液槽428产生出来的过 程为首先通过外接的控制电路对控制电极422a (为使叙述方便,将控制电
极从左至右依次命名为422a、 422b、'422c......)施加一定的电压,由于电润
湿效应,与该控制电极422a^目接触的冷却液的接触角会变小,接触角的变小 表现为冷却液的表面张力的变化,当施加的电压达到一定值时,冷却液会自 储液槽428沿电极422a向右运动(图8A所示);冷却液运动至与电极422b接触 时对电极422b施加同样的电压,从而使冷却液沿控制电极422b继续向右运动 (图8B所示);当冷却液运动至与控制电极422c接触时,对控制电极422c施加 电压的同时取消控制电极422b上所施加的电压,冷却液在控制电极422a、 422c 上所加电压的作用下在控制电极422b处断开,从而形成液滴D (图8C所示)。
如图9A至图9C所示,液滴D的传输过程为当液滴D接触到控制电极422d 时,对控制电极422械加电压的同时取消422c上所施加的电压,从而使液滴D 由控制电极422c所在位置运动到控制电极422d所在位置;当液滴D运动至与控 制电极422e接触时,对控制电极422e施加电压的同时取消控制电极422d上所 施加的电压,从而使液滴D从控制电极422d所在位置运动到控制电极422e所在 位置。通过这样有规律性地对各控制电极422施加电压,就可以实现将储液槽 428中所产生出的液滴D沿控制电极422的从左向右传输。
请继续参照图2,《敖型液体冷却系统200工作时,吸热体20贴i殳于一发热 电子元件(图未示)上。利用外接的控制电路对微液滴产生器40的各控制电 极422上电压的施加时间及施加顺序进行控制,可以从储液槽428中产生出液 滴,并沿液滴通道向右传输。液滴传到这些控制电极422的最右端时因具有一 定的速度会继续向前运动,并经第二端盖49所设出液口的入口端流入到该第 二端盖49内。通过控制电路对这些控制电极422进行循环控制,就可以不断地 从储液槽428中产生出液滴并传输到第二端盖49内,从而将第二端盖49内的冷 却液压出并经传输管60流入压电泵50内,在压电泵50的作用下,使冷却液的 传输速度进一步加快,经加速后的冷却液再经传输管流向吸热体20,冷却液 经吸热体20加热后再经传输管60流向散热体30并与散热体30发生热交换从而 降低冷却液的温度,被降温后的冷却液经传输管60流向微液滴产生器40的第 一端盖48内,再经第一端盖48进液口流回至微液滴产生器40的储液槽428内, 乂人而完成一次循环流动。
该微型液体冷却系统200中,由传输管60将吸热体20、散热体30、微液滴 产生器40及压电泵50串接形成一回路,吸热体20用来吸收电子所产生的热量, 该微液滴产生器40及压电泵50同时对冷却液进行传输,使冷却液在该回路中 循环流动,从而源源不断地将吸热体20所吸收的热量带走。
上述微型液体冷却系统200中,微液滴产生器40及压电泵50均可采用微机 电制程进行制作,工艺简单,适合进行微型化设计,可用于内部空间较小的 笔记本电脑等电子装置内对电子元件进行散热。通过采用微液滴产生器40及 压电泵50同时对冷却液进行传输,冷却液的传输量大,从而使微型液体冷却 系统200的具有较佳的冷却性能。由于该微型液体冷却系统200中没有像机械 泵这类机械传动件,因此具有良好的静音效果。该压电泵50采用无阀设计,
上述实施例中,微液滴产生器40的下极板42与上极板44之间设有两支撑 件46,从而在下极板42与上极板44之间形成传输液滴的液滴通道。可以理解 地,该下极板42与上极板44之间也可以不设置支撑件46和储液槽428,此种情 况下,通过在下极板42上凹设一细长的槽体,该槽体的两端分别与微液滴产 生器40的进液口及出液口连通,该上极板44直接盖设于该下极板42上,从而 形成传输液滴的液滴通道。该槽体的宽度与控制电极422的宽度相同或略大于 控制电极的宽度,控制电极422设于该槽体内。
图10所示为本发明微型液体冷却系统另 一 实施例中微液滴产生器与压电 泵的立体分解示意图,本实施例与上一实施例的区别在于孩i液滴产生器与压 电泵集成于一下板体71与一上板体72上。微液滴产生器的液滴通道716及压电 泵的微流道712均设于下板体71上且两者直接连通。液滴通道716内间隔设置 有若干控制电极711,该上板72对应所述控制电极711设有参考电极层(图未 标示),该参考电极层与所述控制电极711通过外部的控制电路(图未示)电 连接。所述压电泵的微流道712包括一进口段713、 一出口段714及将进口段713 与出口,殳714连通的一腔体部715。所述孩i液滴产生器的液滴通道716设于进口 段713的前端,且该液滴通道716的入口与传输管(图未示)相接。自传输管 进入液滴通道716的冷却液经微液滴产生器传至压电泵的进口段713 ,再由压 电泵从口段经腔体部715传至出口段714。通过将微液滴产生器与压电泵集成 于下板体71与下板体72上,使得两者所占据的空间进一步减少,且加工及安 装更方便。
权利要求
1. 一种微型液体冷却系统,包括一吸热体、一散热体及若干传输管,其特征在于还包括一微液滴产生器及一压电泵,所述传输管将该吸热体、散热体、微液滴产生器及压电泵串接形成一回路,该回路中填充有冷却液,该冷却液在该微液滴产生器及压电泵的共同驱动作用下在该回路中循环流动。
2. 如权利要求1所述的微型液体冷却系统,其特征在于该压电泵包括一第 一板体及盖设于该第一板体上的一第二板体,该第一板体上设有一微流 道,该微流道包括一进口段、 一出口段及将该进口段与出口段连通的一腔 体部,该第一板体对应腔体部的位置形成有一隔膜,该隔膜的底部设有一 压电膜。
3. 如权利要求2所述的微型液体冷却系统,其特征在于冷却液在该微流道 中由进口段向出口段流动,所述进口段、腔体部及出口段的横截面积的大 'J 、均沿冷却液的流动方向递减。
4. 如权利要求3所述的微型液体冷却系统,其特征在于该腔体部、出口段 及进口段的最大横截面积依次递减。
5. 如权利要求3所述的微型液体冷却系统,其特征在于该隔膜为一三角形, 该压电膜为一圓柱形,该压电膜设于该隔膜的中部。
6. 如权利要求2至5项中任意一项所述的微型液体冷却系统,其特征在于 该微液滴产生器集成在该压电泵的第 一板体及第二板体上,所述微液滴产 生器包括一设于该第一板体上的液滴通道、呈间隔设于所述液滴通道内的 若干控制电极及第二板体上对应所述控制电极所设的一参考电极层,所述 液滴通道位于压电泵的入口段的前端,其入口与传输管相接,所述控制电 极与参考电极层通过一控制电路电连接,通过控制电路规律性地对各控制 电极施加电压,自传输管进入液滴通道的冷却液产生出液滴并沿液滴通道 向压电泵的入口^爻运动。
7. 如权利要求1所述的微型液体冷却系统,其特征在于该微液滴产生器包 括一第一极板及盖设于该第一极板上的一第二极板,该第一极板与第二极 ^反之间形成有一液滴通道,该液滴通道的一端与另一端分别设有一进液口 与一出液口,该第一极板上对应该液滴通道间隔设置有若干控制电极,该 第二极板上对应所述控制电极设有一参考电极层,该参考电极层与这些控 制电极通过一控制电路电连接,通过控制电路规律性地对各控制电极施加 电压,自进液口进入的冷却液将产生出液滴并沿液滴通道向出液口运动。
8. 如权利要求7所述的微型液体冷却系统,其特征在于该微液滴产生器还 包括一第一端盖及一第二端盖,该第一极板的两端对应第一、第二端盖分 别设有第一、第二凹槽,该第一、第二端盖分别收容在该第一、第二凹槽 内并将第二极板夹设于该第一、第二端盖之间以将该孩i液滴产生器的两端密封。
9. 如权利要求7所述的微型液体冷却系统,其特征在于该第一极板上设有 一储液槽,该第一极板上沿该液滴通道的延伸方向设有一沟槽,该沟槽的 一端与储液槽相连通,另一端与出液口连通。
10. —种微型流体驱动装置,其特征在于包括一微液滴产生器及一压电泵, 所述微液滴产生器与压电泵串联连接,该微液滴产生器将流体产生出液滴 并驱动该液滴往压电泵运动,该压电泵内设置有接收液滴的樣么流道,该压 电泵对应所述微流道设置有隔膜与压电膜,所述压电膜通电后产生振动并 带动隔膜一起振动,对该微流道内的液滴进行传输并排出微流道外。
11. 如权利要求10所述的微型流体驱动装置,其特征在于该压电泵包括一 第 一板体及盖设于该第 一板体上的 一第二板体,该微流道设于该第 一板体 上,该微流道包括一进口段、 一出口段及将该进口段与出口段连通的一腔 体部,该隔膜设于第一板体上并对应腔体部的位置设置,该压电膜设于隔 膜的底部。
12. 如权利要求11所述的微型流体驱动装置,其特征在于液滴在该微流道 中由进口段向出口段流动,所述进口段、腔体部及出口段的横截面积的大 'J 、均沿冷却液的流动方向递减。
13. 如权利要求12所述的微型流体驱动装置,其特征在于该腔体部、出口 段及进口段的最大橫截面积依次递减。
14. 如权利要求10所述的微型流体驱动装置,其特征在于该微液滴产生器 包括一第一极板及盖设于该第一极板上的一第二极板,该第一极板与第二 极板之间形成有一液滴通道,该液滴通道的一端与另 一端分别设有一进液 口与一出液口 ,该第一极板上对应该液滴通道间隔设置有若干控制电极, 该第二极板上对应所述控制电极设有一参考电极层,该参考电极层与这些 控制电极通过一控制电路电连接,通过控制电路规律性地对各控制电极施 加电压而将冷却液产生出所述液滴,并沿液滴通道向出液口运动。
15. 如权利要求14所述的微型流体驱动装置,其特征在于该第一极板上设 有一储液槽,该第一极板上沿该液滴通道的延伸方向设有一沟槽,该沟槽 的一端与储液槽相连通,另一端与出液口连通。
16. 如权利要求10至15项中任意一项所述的微型流体驱动装置,其特征在于 该孩i液滴产生器与该压电泵集成为 一体。
全文摘要
一种微型液体冷却系统,包括一吸热体、一散热体及若干传输管,其还包括一微液滴产生器及一压电泵,所述传输管将该吸热体、散热体、微液滴产生器及压电泵串接形成一回路,该回路中填充有冷却液,该冷却液在该微液滴产生器及压电泵的共同驱动作用下在该回路中循环流动。该微型冷却系统可用于内部空间较小的电子装置内对电子元件进行冷却且具有较佳的冷却性能。
文档编号H05K7/20GK101389200SQ20071007699
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者陈冠宇, 陈彦志 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1