专利名称：散热装置及其气流产生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热装置，尤其涉及一种用于电子装置中对发热电子元件进行散热的散热装置及其所采用的气流产生器。
背景技术：
在笔记本电脑等电子装置中，常采用一散热装置对其内部的电子元件如CPU进行散热。该散热装置包括散热风扇及一散热片组，该散热片组设于散热风扇的出口处并通过热管与电子元件热连接。电子元件所产生的热量由热管传至散热片组，散热风扇运转产生气流并吹向散热片组，以将传至散热片组的热量带走。然而，当散热风扇以较高的速度运转时，容易产生噪音并且有可能造成运转不稳定。另外，散热风扇中，为达到一定风量，马达必需具备相应的尺寸大小，从而无法满足电子装置朝向轻薄化方向发展的要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种适合进行微型化设计且具有较好静音效果的气流产生器，并提供一种使用该气流产生器的散热装置。一种气流产生器，包括至少一气流产生单元，每一气流产生单元包括一箱体、一第一振膜、一第二振膜、一第一驱动件、第二驱动件及一喷嘴，该第一振膜与第二振膜间隔设于箱体内并将箱体内的空间分隔成一第一腔室、一第二腔室及一第三腔室，该第一腔室位于该第一振膜与第二振膜之间，第二腔室与第三腔室分别位于第一腔室的两侧，第一腔室与第二腔室之间通过第一振膜隔离，第一腔室与第三腔室之间通过第二振膜隔离，该喷嘴设于箱体的一侧并对应该第一腔室设置并将该第一腔室与外界连通，该第一驱动件包括设于第一振膜上的一第一运动磁铁及设于箱体上并与第一运动磁铁呈相对设置的一第一固定磁铁，该第二驱动件包括设于第二振膜上的一第二运动磁铁及设于箱体上并与第二运动磁铁呈相对设置的一第二固定磁铁，当第一振膜与第二振膜分别在第一驱动件与第二驱动件的作用下相向运动时，第一振膜与第二振膜压缩第一腔室内的气体并产生由喷嘴向外喷出的一气流。一种散热装置，包括一散热器及一气流产生器，该散热器内设有若干气流通道，该气流产生器包括至少一气流产生单元，每一气流产生单元包括一箱体、一第一振膜、一第二振膜、一第一驱动件、第二驱动件及一喷嘴，该第一振膜与第二振膜间隔设于箱体内并将箱体内的空间分隔成一第一腔室、一第二腔室及一第三腔室，该第一腔室位于该第一振膜与第二振膜之间，第二腔室与第三腔室分别位于第一腔室的两侧，第一腔室与第二腔室之间通过第一振膜隔离，第一腔室与第三腔室之间通过第二振膜隔离，该喷嘴设于箱体的一侧并对应该第一腔室设置并将该第一腔室与外界连通，该第一驱动件包括设于第一振膜上的一第一运动磁铁及设于箱体上并与第一运动磁铁呈相对设置的一第一固定磁铁，该第二驱动件包括设于第二振膜上的一第二运动磁铁及设于箱体上并与第二运动磁铁呈相对设置的一第二固定磁铁，当第一振膜与第二振膜分别在第一驱动件与第二驱动件的作用下相向运动时，第一振膜与第二振膜压缩第一腔室内的气体并产生由喷嘴向外喷出的一气流，所述气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器相对设置，自气流产生单元的喷嘴喷出的气流流向散热器的气流通道内。—种散热装置，包括一散热器、一第一气流产生器、及与第一气流产生器背向设置的一第二气流产生器。该散热器内设有若干气流通道，该第一气流产生器与第二气流产生器均包括至少一气流产生单元，每一气流产生单元包括一箱体、一第一振膜、一第二振膜、 一第一驱动件、第二驱动件及一喷嘴，该第一振膜与第二振膜间隔设于箱体内并将箱体内的空间分隔成一第一腔室、一第二腔室及一第三腔室，该第一腔室位于该第一振膜与第二振膜之间，第二腔室与第三腔室分别位于第一腔室的两侧，第一腔室与第二腔室之间通过第一振膜隔离，第一腔室与第三腔室之间通过第二振膜隔离，该喷嘴设于箱体的一侧并对应该第一腔室设置并将该第一腔室与外界连通，该第一驱动件包括设于第一振膜上的一第一运动磁铁及设于箱体上并与第一运动磁铁呈相对设置的一第一固定磁铁，该第二驱动件包括设于第二振膜上的一第二运动磁铁及设于箱体上并与第二运动磁铁呈相对设置的一第二固定磁铁，当第一振膜与第二振膜分别在第一驱动件与第二驱动件的作用下相向运动时，第一振膜与第二振膜压缩第一腔室内的气体并产生由喷嘴向外喷出的一气流，该第一气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器相对设置，该第二气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器背向设置。上述气流产生器中，通过第一驱动件与第二驱动件分别驱动第一振膜与第二振膜运动而产生气流，无需像散热风扇一样设置马达、转子等零件，因此具有较好的静音效果。 该气流产生器结构简单，适合进行薄型化设计。
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明散热装置的一较佳实施例组合示意图。图2为图1所示散热装置的立体分解图。图3为图2所示散热装置由另一角度所视的视图。图4为图1所示散热装置沿IV-IV线的剖视图。图5为显示图1的示散热装置工作过程的一示意图。图6为显示图1的示散热装置工作过程的又一示意图。图7为显示图1的示散热装置工作过程的再一示意图。图8为本发明散热装置的另一实施例的立体组装图。主要元件符号说明散热装置100、100a气流产生器10、10a壳体11开口111气流产生单元12箱体120
第一振膜121
第二振膜122
虚线121a、121b、122a、122b
喷嘴123
流道1231
第一腔室124
第二腔室125
金属涂料层1251,1261
第三腔室126
第一驱动件13
第一运动磁铁131
铁芯1311,1411
线圈1312,1412
第一固定磁铁132
第二驱动件14
第二运动磁铁141
第二固定磁铁142
散热器20
散热片21
气流通道22
第一气流31
第二气流32
箭头33
第一距离Hl
第二距离H2
第三距离H具体实施例方式如图1至图4所示为本发明散热装置100的一较佳实施例。该散热装置100包括一气流产生器10及一散热器20。该气流产生器10包括一壳体11及设于该壳体11内的若干气流产生单元12。这些气流产生单元12沿水平方向堆叠设置。每一气流产生单元12包括一长方体状的箱体120、一第一振膜121、一第二振膜 122、一第一驱动件13、一第二驱动件14及一喷嘴123。该第一振膜121与第二振膜122设于该箱体120内，所述第一振膜121与第二振膜122呈上、下间隔设置且相互平行，从而将箱体120的内部空间隔离成三个腔室，即位于该第一振膜121与第二振膜122之间的一第一腔室124、位于该第一振膜121上方的一第二腔室125、及位于该第二振膜122下方的一第三腔室126。该第一振膜121位于第一腔室124与第二腔室125之间并将第一腔室IM 与第二腔室125相隔离，该第二振膜122位于第一腔室IM与第三腔室126并将第一腔室 124与第三腔室1 相隔离。该第一振膜121与第二振膜122之间相距一第一距离HI。所述第一振膜121与第二振膜122均由弹性材料制成，在外力的作用下可产生上、下振动。第一驱动件13包括一第一运动磁铁131与一第一固定磁铁132，该第一运动磁铁 131设于第一振膜121的上表面的中部，该第一固定磁铁132位于第二腔室125内并设于箱体120的上板的内表面。该第一固定磁铁132与第一运动磁铁131呈上下相对设置，且第一固定磁铁132与第一运动磁铁131之间相距一第二距离H2。该第二驱动件14包括一第二运动磁铁141与一第二固定磁铁142，该第二运动磁铁141设于第二振膜122的下表面的中部，该第二固定磁铁142位于第三腔室126内且设于箱体120的下板的内表面。所述第二固定磁铁142与第二运动磁铁141呈上下相对设置，且第二固定磁铁142与第二运动磁铁141之间相距一第三距离H3。该第二固定磁铁142与第二运动磁铁141之间的第三距离 H3等于第一运动磁铁131与第一固定磁铁132之间的第二距离H2，且该第二距离H2与第三距离H3均小于第一振膜121与第二振膜122之间的第一距离HI。本实施例中，该第一驱动件13的第一运动磁铁131及第二驱动件14的第二运动磁铁141均为电磁铁，该第一驱动件13的第一固定磁铁132与第二驱动件14的第二固定磁铁142均为永久磁铁。该第一运动磁铁131包括一片状的铁芯1311及环绕于该铁芯1311 周围的一线圈1312。该铁芯1311采用容易磁化，又容易消失磁性的材料如软铁或硅钢制成。该线圈1312设于第一振膜121上并环绕于该铁芯1311的周围，该线圈1312也可以直接缠绕于该铁芯1311上。该第二运动磁铁141包括一铁芯1411及环绕于该铁芯1411周围的一线圈1412。该铁芯1411也采用容易磁化，又容易消失磁性的材料如软铁或硅钢制成。该线圈1412设于第二振膜122上并环绕于该铁芯1411的周围，该线圈1412也可以直接缠绕于该铁芯1411上。当将气流产生器10的所有气流产生单元12组装在一起时，这些气流产生单元12的第一驱动件13的线圈1312相互串接并与外部的一控制电路相连，这些气流产生单元12的第二驱动件14的线圈1412也相互串接并与外部的该控制电路相连。该喷嘴123设于该箱体120靠近散热器20的一端并对应箱体120的第一腔室IM 设置。该喷嘴123内设有一向外呈渐缩状的流道1231，该流道1231的内端与箱体120的第一腔室1 相连通。该壳体11的靠近散热器20的一侧设有一开口 111，这些气流产生单元12自该开口 111装设于该壳体11内，所述气流产生单元12通过该壳体11固定在一起。在其他的实施例中，这些气流产生单元12也可以通过其他的方式固定在一起，例如粘合或胶合。该散热器20包括若干散热片21，这些散热片21沿水平方向堆叠设置，相邻两散热片21之间形成一气流通道22。当散热器20与气流产生器10组合在一起时，气流产生单元12的喷嘴123与散热器20的气流通道22相对设置，且该喷嘴123的流道1231的外端与气流通道22的入口间隔一预定距离。该气流产生器10工作时，通过对这些气流产生单元12的第一驱动件13的第一运动磁铁131的线圈1312中及第二驱动件14的第二运动磁铁141的线圈1412中分别通入呈周期性变化的电流，以分别对第一驱动件13的第一运动磁铁131的铁芯1311及第二驱动件14的第二运动磁铁141的铁芯1411进行磁化。所述第一运动磁铁131的铁芯1311 及第二运动磁铁141的铁芯1411经磁化后分别与第一驱动件13的第一固定磁铁132及第二驱动件14的的第二固定磁铁142之间产生较强吸引或排斥作用，以驱动该第一振膜121 与第二振膜122同时相向运动或背向运动，以反复地将箱体120的第一腔室124内的气体压缩并推向入喷嘴123的流道1231内，从而在喷嘴123的外端处周期性地产生一气流并喷向散热器20。该气流向前流动并进入散热器20的气流通道22内以与散热片21进行热交换，从而将传至散热片21的热量带走。请参阅图5至图7，下面以单个气流产生单元12的一个运动周期具体说明气流的产生过程。气流的产生过程划分为三个阶段。如图5所示，在第一阶段，向第一运动磁铁131 的线圈1312中通入电流的方向为正向(或负向)，第一运动磁铁131的铁芯1311被磁化后，铁芯1311与第一固定磁铁132相互靠近的两端的极性相同，即铁芯1311靠近第一固定磁铁132的一端的极性与第一固定磁铁132靠近铁芯1311的一端的极性相同，使得第一运动磁铁131与第一固定磁铁132相互排斥。由于第一固定磁铁132固定于箱体120上，使得第一运动磁铁131在排斥力的作用下远离第一固定磁铁132运动，从而由第一运动磁铁 131带动第一振膜121朝向第二振膜122运动。与此同时，向第二运动磁铁141的线圈1412 中通入电流的方向为正向(或负向)，第二运动磁铁141的铁芯1411被磁化后，铁芯1411 与第二固定磁铁142相互靠近的两端的极性相同，即铁芯1411靠近第二固定磁铁142的一端的极性与第二固定磁铁142靠近铁芯1411的一端的极性相同，使得第二运动磁铁141与第二固定磁铁142相互排斥。由于第二固定磁铁142固定于箱体120上，使得第二运动磁铁141在排斥力的作用下远离第二固定磁铁142运动，从而由第二运动磁铁141带动第二振膜122朝向第一振膜121运动。也就是说，在第一驱动件13与第二驱动件14的作用下， 第一振膜121与第二振膜122同时相向运动，从而共同压缩第一腔室124。如图5所示，该第一振膜121与第二振膜122由初始水平位置分别运动至图中虚线121a、12h所示位置的过程中，第一腔室124内的气体被压缩而向喷嘴123的流道1231 内运动，从而在喷嘴123的出口形成具较高速度的一第一气流31并吹向散热器20，该第一气流31沿散热片21之间的气流通道22向前运动并与散热片21进行热交换以将传至散热片21的热量带走。在第二阶段，向第一运动磁铁131的线圈1312中通入电流的方向反向，第一运动磁铁131的铁芯1311被磁化后，铁芯1311与第一固定磁铁132相互靠近的两端的极性相反，即铁芯1311靠近第一固定磁铁132的一端的极性与第一固定磁铁132靠近铁芯1311 的一端的极性相反，使得第一运动磁铁131与第一固定磁铁132相互吸引。由于第一固定磁铁132固定于箱体120上，使得第一运动磁铁131在吸力的作用下朝向第一固定磁铁132 运动，从而由第一运动磁铁131带动第一振膜121背向第二振膜122运动。与此同时，向第二运动磁铁141的线圈1412中通入电流的方向也反向，第二运动磁铁141的铁芯1411被磁化后，铁芯1411与第二固定磁铁142相互靠近的两端的极性相反，即铁芯1411靠近第二固定磁铁142的一端的极性与第二固定磁铁142靠近铁芯1411的一端的极性相反，使得第二运动磁铁141与第二固定磁铁142相互吸引。由于第二固定磁铁142固定于箱体120上， 使得第二运动磁铁141在吸力的作用下朝向第二固定磁铁142运动，从而由第二运动磁铁 141带动第二振膜122背向第一振膜121运动。也就是说，在第一驱动件13与第二驱动件 14的作用下，第一振膜121与第二振膜122同时背向运动。当第一振膜121与第二振膜122由图5中虚线121a、12 所示位置运动返回至图 6中所示水平位置的过程中，进入散热器20的气流通道22内的第一气流31继续向前运动，同时喷嘴123外围的空气被吸入至散热器20的气流通道22内以形成一第二气流32，该第二气流32的流量可高达第一气流31的十倍。在第三阶段，在第一驱动件13与第二驱动件14的作用下，该第一振膜121与第二振膜122继续背向运动，并由图6所示水平位置运动至图7中虚线121b、122b所示的位置。 在此过程中，第一腔室1 的体积被扩张，喷嘴123外围的冷空气经喷嘴123被吸入至第一腔室124内(如图7中箭头33所示)，以供下一运动周期中使用，进入散热器20的气流通道22内的第二气流32则继续向前运动。此后，向第一运动磁铁131的线圈1312中通入电流的方向及向第二运动磁铁141的线圈1412中通入电流的方向均再次反向，从而进入下一周期的第一阶段。对于每一气流产生单元12，为减小气流产生过程中第一驱动件13的第一运动磁铁131与第二驱动件14之间的相互干扰，第一振膜121与第二振膜122之间的第一距离Hl 最好为第一运动磁铁131与第一固定磁铁132之间的第二距离H2的两倍以上。同样地，为减小气流产生过程中第二驱动件14的第二运动磁铁141与第一驱动件13之间的相互干扰，第一振膜121与第二振膜122之间的第一距离Hl最好为第二运动磁铁141与第二固定磁铁142之间的第二距离H2的两倍以上。上述气流的产生过程，通入第一运动磁铁131的线圈1312中及第二运动磁铁141 的线圈1412中的周期性变化的电流可为一脉冲电流。这样，在第二阶段与第三阶段，第一运动磁铁131的线圈1312中及第二运动磁铁141的线圈1412中的电流为零，使第一运动磁铁131的铁芯1311及第二运动磁铁141的铁芯1411均消去磁性，第一振膜121及第二振膜122将在回复力作用下完成第二阶段的运动，并依靠惯性完成第三阶段的运动。该气流产生单元12中，将第一驱动件13的第一运动磁铁131与第一固定磁铁132 的位置互换，而保持第二驱动件14的元件的位置关系不变，或将第二驱动件14的第二运动磁铁141与第二固定磁铁142的位置互换，而保持第一驱动件13的元件的位置关系不变， 或者将第一驱动件13的第一运动磁铁131与第一固定磁铁132的位置互换，也同时将第二驱动件14的第二运动磁铁141与第二固定磁铁142的位置互换，均可实现上述气流产生过程。该气流产生单元12中，通过调整通入第一运动磁铁131的线圈1312中及第二运动磁铁141的线圈1412中的电流的频率及大小，可调节第一振膜121与第二振膜122的振动周期及振幅，从而控制所产生的气流的流量大小，以使气流得到充分地利用。另外，为防止第一运动磁铁131的线圈1312及第二运动磁铁141的线圈1412 中通入电流时对位于箱体120外部的电子元件产生电磁波干扰(Electromagnetic hterference，EMI)，于第二腔室125的内壁及第三腔室1 的内壁分别涂有一防电磁波干扰的金属涂料层1251、1沈1。该散热装置100中，通过气流产生器10提供气流来吹拂散热器20以带走散热器 20的热量。该气流产生器10中的气流产生单元12的数量可根据要求进行选择。该气流产生单元12中无需像散热风扇一样设置马达、转子等零件，因此具有较好的静音效果。该气流产生单元12结构简单，适合进行微型化设计。如图8所示为本发明散热装置IOOa另一实施例。本实施例的散热装置IOOa与图 1至图4所示散热装置100的区别在于在散热装置100的基础上，额外增加了一气流产生器，即散热装置IOOa包括散热器20、气流产生器10及另一气流产生器10a。该增加的气流产生器IOa与的气流产生器10的结构相同，也包括沿水平方向堆叠设置的若干气流产生单元12。该增加的气流产生器IOa与气流产生器10相靠且呈背对设置，即气流产生器IOa的每一气流产生单元12的喷嘴123与气流产生器10的每一气流产生单元12的喷嘴123方向相反，从而可从双向出气。 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种气流产生器，包括至少一气流产生单元，每一气流产生单元包括一箱体、一第一振膜、一第二振膜、一第一驱动件、第二驱动件及一喷嘴，该第一振膜与第二振膜间隔设于箱体内并将箱体内的空间分隔成一第一腔室、一第二腔室及一第三腔室，该第一腔室位于该第一振膜与第二振膜之间，第二腔室与第三腔室分别位于第一腔室的两侧，第一腔室与第二腔室之间通过第一振膜隔离，第一腔室与第三腔室之间通过第二振膜隔离，该喷嘴设于箱体的一侧并对应该第一腔室设置并将该第一腔室与外界连通，该第一驱动件包括设于第一振膜上的一第一运动磁铁及设于箱体上并与第一运动磁铁呈相对设置的一第一固定磁铁，该第二驱动件包括设于第二振膜上的一第二运动磁铁及设于箱体上并与第二运动磁铁呈相对设置的一第二固定磁铁，当第一振膜与第二振膜分别在第一驱动件与第二驱动件的作用下相向运动时，第一振膜与第二振膜压缩第一腔室内的气体并产生由喷嘴向外喷出的一气流。
2.如权利要求1所述的气流产生器，其特征在于该第一运动磁铁与第一固定磁铁中其中一个为电磁铁，另一个为永久磁铁，该第二运动磁铁与第二固定磁铁中其中一个为电磁铁，另一个为永久磁铁。
3.如权利要求2所述的气流产生器，其特征在于该第一运动磁铁为电磁铁，该第一固定磁铁为永久磁铁，该第二运动磁铁为电磁铁，该第二固定磁铁为永久磁铁。
4.如权利要求3所述的气流产生器，其特征在于该第一运动磁铁包括一设于第二振膜上的一片状的铁芯及环绕于该铁芯周围的一线圈。
5.如权利要求3所述的气流产生器，其特征在于该第二运动磁铁包括一设于第一振膜上的一片状的铁芯及环绕于该铁芯周围的一线圈。
6.如权利要求1所述的气流产生器，其特征在于该第一振膜与第二振膜相互平行设置，该第一振膜与第二振膜之间相距一第一距离，第一固定磁铁与第一运动磁铁之间相距一第二距离，第二固定磁铁与第二运动磁铁之间相距一第三距离，该第二距离与第三距离均小于第一距离。
7.如权利要求1所述的气流产生器，其特征在于该第二腔室的内壁及第三腔室的内壁分别涂有防电磁波干扰的金属涂料层。
8.一种散热装置，包括一散热器及一气流产生器，该散热器内设有若干气流通道，其特征在于该气流产生器为如权利要求1-7项中任意一项所述的气流产生器，所述气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器相对设置，自气流产生单元的喷嘴喷出的气流流向散热器的气流通道内。
9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于该气流产生单元的喷嘴的外端与气流通道的入口间隔一距离。
10.一种散热装置，包括一散热器、一第一气流产生器、及与第一气流产生器背向设置的一第二气流产生器，该散热器内设有若干气流通道，其特征在于该第一气流产生器及第二气流产生器均为如权利要求1-7项中任意一项所述的气流产生器，该第一气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器相对设置，该第二气流产生器的气流产生单元的喷嘴与散热器背向设置。
全文摘要
一种散热装置，包括一散热器及一气流产生器，该气流产生器包括若干堆叠设置的气流产生单元，每一气流产生单元包括箱体、第一振膜、第二振膜、第一驱动件、第二驱动件及一喷嘴，该第一振膜与第二振膜间隔设于箱体内并于两者之间形成一第一腔室，该喷嘴设于箱体的一侧并对应该第一腔室设置并将该第一腔室与外界连通，该第一驱动件包括设于第一振膜上的一第一运动磁铁及设于箱体上的一第一固定磁铁，该第二驱动件包括设于第二振膜上的一第二运动磁铁及设于箱体上的一第二固定磁铁，当第一振膜与第二振膜在第一驱动件与第二驱动件的作用下相向运动时，第一振膜与第二振膜压缩第一腔室内的气体并产生由喷嘴向外喷出的一气流。
文档编号H05K7/20GK102245005SQ20101017283
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者赵健佑, 陈彦志 申请人:富瑞精密组件(昆山)有限公司, 鸿准精密工业股份有限公司