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CN112788910A - 行动装置散热组件 - Google Patents

行动装置散热组件 Download PDF

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Publication number
CN112788910A
CN112788910A CN201911087010.2A CN201911087010A CN112788910A CN 112788910 A CN112788910 A CN 112788910A CN 201911087010 A CN201911087010 A CN 201911087010A CN 112788910 A CN112788910 A CN 112788910A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
plate
sheet
inlet
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911087010.2A
Other languages
English (en)
Inventor
莫皓然
林景松
吴锦铨
陈智凯
韩永隆
黄启峰
李伟铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microjet Technology Co Ltd
Original Assignee
Microjet Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microjet Technology Co Ltd filed Critical Microjet Technology Co Ltd
Priority to CN201911087010.2A priority Critical patent/CN112788910A/zh
Publication of CN112788910A publication Critical patent/CN112788910A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20145Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

一种行动装置散热组件,包括:一机壳本体,具有一通气孔及一定位容置座,其中该定位容置座与该通气孔对应设置,且该定位容置座底部连通该通气孔;一微型泵,设置于该定位容置座内,与该定位容置座底部连通该通气孔相对应,供使该微型泵受驱动运作时所传输的气体由该通气孔排出;一散热管板,内部含有散热液,且一端定位该定位容置座上,并与该行动装置的发热元件接触,以对该发热元件所发出热源作液态对流热交换;其中,该微型泵导送的气体形成热对流,对该散热管板所吸收的热作热交换,并由该通气孔排出。

Description

行动装置散热组件
技术领域
本案关于一种行动装置散热组件,尤指一种极薄型,用以与可携式 电子装置或行动装置结合的液体散热模块。
背景技术
近年来智能手机的快速发展,其规格、配备、功能都急速的升级, 为了因应其需求,内部的处理芯片能力同样也必须已大幅提升,但处理芯片在高速 运转时所产生的热能若无法快速排除,将大幅影响其能效,如当前各国皆在发展的 5G高速传输,更需要在其内部具备快速散热的功能;有鉴于此,如何提供一种行动 装置散热模块,使行动装置能够快速散热,实乃目前需要解决的问题。
发明内容
本案的主要目的是提供一种液体散热模块,可设置于可携式电子装 置内,用以提升散热效果。
本案的一广义实施态样为一种行动装置散热组件,包括:一机壳本 体,具有一通气孔及一定位容置座,其中,该定位容置座与该通气孔对应设置,且 该定位容置座底部连通该通气孔;一微型泵,设置于该定位容置座内,与该定位容 置座底部连通的该通气孔相对应,供使该微型泵受驱动运作时所传输的气体由该通 气孔排出;一散热管板,内部含有散热液,且一端定位该定位容置座上,并与该行 动装置的发热元件接触,以对该发热元件所发出热源作液态对流热交换;其中,该 微型泵导送的气体形成热对流,对该散热管板所吸收的热作热交换,并由该通气孔 排出。
附图说明
图1为本案行动装置散热组件立体示意图。
图2为本案行动装置散热组件另一角度立体示意图。
图3为本案行动装置散热组件剖面立体示意图。
图4为本案行动装置散热组件剖面示意图。
图5A为本案微型泵第一实施例分解示意图。
图5B为本案微型泵第一实施例另一角度分解示意图。
图6A为本案微型泵第一实施例剖面示意图。
图6B至图6C为本案微型泵第一实施例作动示意图。
图7A为本案微型泵第二实施例分解示意图。
图7B为本案微型泵第二实施例另一角度分解示意图。
图8A为本案微型泵第二实施例剖面示意图。
图8B为本案微型泵第二实施例其衍生实施方式示意图。
图8C至图8E为本案微型泵第二实施例作动示意图。
图9A为本案微型泵第三实施例剖面示意图。
图9B为本案微型泵第三实施例分解示意图
图10A至图10C为本案微型泵第三实施例作动示意图。
图11为本案液体泵立体示意图。
图12为本案液体泵俯视示意图。
图13A为本案液体泵分解示意图。
图13B为本案液体泵另一角度分解示意图。
图14为图12中AA’剖面线的剖面示意图。
图15为图12中BB’剖面线的剖面示意图。
图16A至图16B为液体泵作动示意图。
附图标记说明
1:机壳本体
11:通气孔
12:定位容置座
2:微型泵
21:喷气孔片
210:悬浮片
211:中空孔洞
212:连接件
213:空隙
22:腔体框架
23:致动体
231:压电载板
2311:压电接脚
232:调整共振板
233:压电板
24:绝缘框架
25:导电框架
251:导电接脚
252:导电电极
26:共振腔室
27:气流腔室
21A:进气板
211A:进气孔
212A:汇流排槽
213A:汇流腔室
22A:共振片
221A:中空孔
222A:可动部
223A:固定部
23A:压电致动器
231A:悬浮板
232A:外框
233A:支架
234A:压电元件
235A:空隙
236A:凸部
24A:第一绝缘片
25A:导电片
26A:第二绝缘片
27A:腔室空间
21B:第一基板
211B:流入孔
212B:第一表面
213B:第二表面
22B:第一氧化层
221B:汇流通道
222B:汇流腔室
23B:第二基板
231B:硅晶片层
2311B:致动部
2312B:外周部
2313B:连接部
2314B:流体通道
232B:第二氧化层
2321B:振动腔室
233B:硅材层
2331B:穿孔
2332B:振动部
2333B:固定部
2334B:第三表面
2335B:第四表面
24B:压电组件
241B:下电极层
242B:压电层
243B:绝缘层
244B:上电极层
3:散热管板
4:液体泵
41:阀盖体
411:阀盖第一表面
412:阀盖第二表面
413:入口通道
413a:入口突缘
413b:第一凸出结构
414:出口通道
414a:出口突缘
414b:出口腔室
415:卡掣件
42:阀门片
42a:第一阀门片
42b:第二阀门片
421a、421b:中央阀片
422a、422b:延伸支架
423a、423b:透空通孔
43:阀底座
431:阀底第一表面
432:阀底第二表面
433:入口阀门通道
433a:入口凹缘
433b:入口腔室
434:出口阀门通道
434a:出口凹缘
434b:第二凸出结构
435:对接卡孔
436:集流腔室
44:致动器
441:振动片
441a:电性接脚
442:压电元件
45:外筒
451:内壁凹置空间
452:中心凹槽
453:穿透框口
46:密封胶
5:发热元件
具体实施方式
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙 述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本案的范围, 且其中的说明及图示在本质上当作说明之用,而非用以限制本案。
请参阅图1至图4所示,本案提供一种行动装置散热组件,包含一机 壳本体1、微型泵2、散热管板3;机壳本体1具有一通气孔11及一定位容置座12,定 位容置座12位于机壳本体1内部,与通气孔11对应设置,并与其相通,且定位容置 座12通过通气孔11与机壳本体1外相连通;微型泵2设置于定位容置座12,并与通气 孔11对应,当微型泵2开始作动,传输气体由通气孔11排出;散热管板3内部具有一 散热液,位于机壳本体1内,其一端定位于定位容置座12,并与行动装置的一发热 元件5接触,以对发热元件5所发出的热源进行热交换,散热液于散热管板3内流动, 使热源能够平均扩散,并且再通过微型泵2导送的气体形成热对流,对散热管板3 所吸收的热进行热交换,最后气体由通气孔11排出。
请参阅图5A至图6A,微型泵2的第一实施例为鼓风机微型泵,包含有: 一喷气孔片21、一腔体框架22、一致动体23、一绝缘框架24及一导电框架25。喷气 孔片21由具有可挠性的材料制作,具有一悬浮片210、一中空孔洞211以及多个连接 件212。悬浮片210为可弯曲振动的片状结构,但不以此为限,悬浮片210的形状亦 可为方形、圆形、椭圆形、三角形及多角形其中之一。中空孔洞211是贯穿于悬浮 片210的中心处,以供气体流通。本实施例中,连接件212的数量是为四个,喷气孔 片21通过连接件212固设于定位容置座12内。腔体框架22叠设于喷气孔片21,且其 外型与喷气孔片21对应,致动体23叠设于腔体框架22上,并与腔体框架22、悬浮片 210之间定义一共振腔室26。绝缘框架24叠设于致动体23,其外观与腔体框架22近 似。导电框架25叠设于绝缘框架24,其外观与绝缘框架24近似,且导电框架25具有 一导电接脚251及一导电电极252,导电接脚251自导电框架25的外缘向外延伸,导 电电极252自导电框架25内缘向内延伸。此外,致动体23更包含有一压电载板231、 一调整共振板232及一压电板233,压电载板231承载叠置于腔体框架22上,调整共 振板232承载叠置于压电载板231上,压电板233承载叠置于调整共振板232上,而调 整共振板232及压电板233容设于绝缘框架24内,并由导电框架25的导电电极252电 连接压电板233,其中,压电载板231、调整共振板232皆为可导电的材料所制成, 压电载板231具有一压电接脚2311,压电接脚2311与导电接脚251连接驱动信号(驱 动频率及驱动电压),驱动信号得以由压电接脚2311、压电载板231、调整共振板232、 压电板233、导电电极252、导电框架25、导电接脚251形成一回路,并由绝缘框架 24将导电框架25与致动体23阻隔,避免短路发生,使驱动信号得以传递至压电板 233,压电板233接受驱动信号(驱动频率及驱动电压)后,因压电效应产生形变,来 进一步驱动压电载板231及调整共振板232产生往复式地弯曲振动。
承上所述,调整共振板232位于压电板233与压电载板231之间,作为 两者之间的缓冲物,可调整压电载板231的振动频率。基本上,调整共振板232的厚 度大于压电载板231的厚度,且调整共振板232的厚度可变动,借此调整致动体23 的振动频率。
多个连接件212在悬浮片210及定位容置座12的内缘之间定义出多个 空隙213,以供气体流通。请继续参阅图6A,喷气孔片21、腔体框架22、致动体23、 绝缘框架24及导电框架25依序对应堆叠并设置于定位容置座12,喷气孔片21与定位 容置座12的底面(未标示)之间形成一气流腔室27。气流腔室27通过喷气孔片21的中 空孔洞211,连通致动体23、腔体框架22及悬浮片210之间的共振腔室26。通过控制 共振腔室26中气体的振动频率,使其与悬浮片210的振动频率趋近于相同,可使共 振腔室26与悬浮片210产生亥姆霍兹共振效应(Helmholtz resonance),俾使气体 传输效率提高。
图6B及图6C为图6A的微型泵作动示意图,请先审阅图6B所示,当压 电板233向远离定位容置座12底面的方向移动时,带动喷气孔片21的悬浮片210以远 离定位容置座12的底面方向移动,使气流腔室27的容积急遽扩张,其内部压力下降 形成负压,吸引微型泵2外部的气体由多个空隙213流入,并经由中空孔洞211进入 共振腔室26,使共振腔室26内的气压增加而产生一压力梯度。再如图6C所示,当压 电板233带动喷气孔片21的悬浮片210朝向定位容置座12的底面移动时,共振腔室26 中的气体经中空孔洞211快速流出,挤压气流腔室27内的气体,并使汇聚后的气体 以接近伯努利定律的理想气体状态快速且大量地喷出。依据惯性原理,排气后的共 振腔室26内部气压低于平衡气压,会导引气体再次进入共振腔室26中。是以,通过 重复图6B及图6C的动作后,得以控制压电板233往复式地振动,以及控制共振腔室 26中气体的振动频率与压电板233的振动频率趋近于相同,以产生亥姆霍兹共振效 应,俾实现气体高速且大量的传输。
请参阅图7A至图8A所示,微型泵2的第二实施例为一压电泵,包含了 一进气板21A、一共振片22A、一压电致动器23A、一第一绝缘片24A、一导电片25A 及第二绝缘片26A等结构,其中,压电致动器23A对应于共振片22A而设置,并使进 气板21A、共振片22A、压电致动器23A、第一绝缘片24A、导电片25A及第二绝缘片 26A等依序堆叠设置。
进气板21A具有至少一进气孔211A、至少一汇流排槽212A及一汇流腔 室213A,于本实施例中,进气孔211A的数量以4个为较佳,但不以此为限。进气孔 211A是贯穿进气板21A,用以供气体顺应大气压力的作用而自进气孔211A流入微型 泵2内。进气板21A上具有至少一汇流排槽212A,其数量与位置与进气板21A另一表 面的进气孔211A对应设置,本实施例的进气孔211A其数量为4个,与其对应的汇流 排槽212A其数量亦为4个;汇流腔室213A位于进气板21A的中心处,前述的4个汇流 排槽212A的一端连通于对应的进气孔211A,其另一端则连通于进气板21A的中心处 的汇流腔室213A,借此可将自进气孔211A进入汇流排槽212A的气体引导并汇流集中 至汇流腔室213A。于本实施例中,进气板21A具有一体成型的进气孔211A、汇流排 槽212A及汇流腔室213A。
于一些实施例中,进气板21A的材质可为不锈钢材质所构成,但不以 此为限。于另一些实施例中,汇流腔室213A的深度与汇流排槽212A的深度相同,但 不以此为限。
共振片22A是由一可挠性材质所构成,但不以此为限,且于共振片22A 上具有一中空孔221A,是对应于进气板21A的汇流腔室213A而设置,以供气体通过。 于另一些实施例中,共振片22A是可由一铜材质所构成,但不以此为限。
压电致动器23A是由一悬浮板231A、一外框232A、至少一支架233A 以及一压电元件234A所共同组装而成;悬浮板231A为一正方形型态,并可弯曲振动, 外框232A环绕悬浮板231A设置,至少一支架233A连接于悬浮板231A与外框232A之 间,提供弹性支撑的效果,压电元件234A亦为正方形型态,贴附于悬浮板231A的一 表面,用以随施加电压产生形变以驱动悬浮板231A弯曲振动,且压电元件234A的边 长小于或等于悬浮板231A的边长;其中,悬浮板231A、外框232A及支架233A之间具 有多个空隙235A,空隙235A供气体通过;此外,压电致动器23A更包含一凸部236A, 凸部236A设置于悬浮板231A的另一表面,并与压电元件234A相对设置于悬浮板231A 的两表面。
如图8A所示,进气板21A、共振片22A、压电致动器23A、第一绝缘片 24A、导电片25A、第二绝缘片26A依序推叠设置,压电致动器23A的悬浮板231A其厚 度小于外框232A的厚度,当共振片22A堆叠于压电致动器23A时,压电致动器23A的 悬浮板231A、外框232A与共振片22A之间可形成一腔室空间27A。
请再参阅图8B,压电泵的另一实施例,其元件与前一实施例(图8A) 相同,故不加以赘述,其差异在于,于未作动时,其压电致动器23A的悬浮板231A 以冲压方式往远离共振片22A的方向延伸,并未与外框232A位于同一水平,其延伸 距离可由支架233A所调整,且支架233A与悬浮板231A之间呈现非平行,使得压电致 动器23A呈凸出状。
为了了解上述微型泵2提供气体传输的输出作动方式,请继续参阅图 8C至图8E所示,请先参阅图8C,压电致动器23A的压电元件234A被施加驱动电压后 产生形变带动悬浮板231A向上位移,此时腔室空间27A的容积提升,于腔室空间27A 内形成了负压,便汲取汇流腔室213A内的气体进入腔室空间27A内,同时共振片22A 受到共振原理的影响被同步向上带动,连带增加了汇流腔室213A的容积,且因汇流 腔室213A内的气体进入腔室空间27A的关系,造成汇流腔室213A内同样为负压状态, 进而通过进气孔211A及汇流排槽212A来吸取气体进入汇流腔室213A内。请再参阅图 8D,压电元件234A带动悬浮板231A向下位移,压缩腔室空间27A,推挤腔室空间27A 内的气体通过空隙235A将其向上输送,将气体由微型泵2排出,同时,共振片22A 与悬浮板231A共振而向下位移,并使通过进气孔211A及汇流排槽212A进入汇流腔室 213A内的气体通过中空孔221A进入腔室空间27A。最后请参阅图8E,当悬浮板231A 回复原位时,共振片22A因共振及惯性而向上位移,此时的共振片22A将压缩腔室空 间27A内的气体并使其向空隙235A移动,并且提升汇流腔室213A内的容积,让气体 能够持续地通过进气孔211A、汇流排槽212A来汇聚于汇流腔室213A内,通过不断地 重复上述图8C至图8E所示的微型泵2提供气体传输作动步骤,使微型泵2能够使气体 连续自进气孔211A进入进气板21A及共振片22A所构成流道产生压力梯度,再由空隙 235A向上输送,使气体高速流动,达到微型泵2传输气体的效果。
本案的微型泵2的第三实施例可为一微机电泵,请参阅图9A及图9B, 微机电泵包含有一第一基板21B、一第一氧化层22B、一第二基板23B以及一压电组 件24B。本实施例的微机电泵是通过半导体制程中的磊晶、沉积、光刻及蚀刻等制 程一体成型制出,理应无法拆解,为了详述其内部结构,特以图9B所示的分解图详 述。
第一基板21B为一硅晶片(Si wafer),其厚度介于150至400微米 (μm)之间,第一基板21B具有多个流入孔211B、一第一表面212B及一第二表面213B, 于本实施例中,该多个流入孔211B的数量为4个,但不以此为限,且每个流入孔211B 皆由第二表面213B贯穿至第一表面212B,而流入孔211B为了提升流入效果,将流入 孔211B自第二表面213B至第一表面212B呈现渐缩的锥形。
第一氧化层22B为一二氧化硅(SiO2)薄膜,其厚度介于10至20微米 (μm)之间,第一氧化层22B叠设于第一基板21B的第一表面212B上,第一氧化层22B 具有多个汇流通道221B以及一汇流腔室222B,汇流通道221B与第一基板21B的流入 孔211B其数量及位置相互对应。于本实施例中,汇流通道221B的数量同样为4个,4 个汇流通道221B的一端分别连通至第一基板21B的4个流入孔211B,而4个汇流通道 221B的另一端则连通于汇流腔室222B,让气体分别由流入孔211B进入之后,通过其 对应相连的汇流通道221B后汇聚至汇流腔室222B内。
第二基板23B结合至第一基板21B,且包含硅晶片层231B、第二氧化 层232B以及硅材层233B。硅晶片层231B具有致动部2311B、外周部2312B、多个连接 部2313B及多个流体通道2314B。其中,致动部2311B呈圆形,外周部2312B呈中空环 状,环绕于致动部2311B的外围,连接部2313B分别连接于致动部2311B与外周部 2312B之间,流体通道2314B环绕于致动部2311B的外围,且分别位于连接部2313B 之间。第二氧化层232B为一氧化硅层,其厚度介于0.5至2微米(μm)之间,形成于 硅晶片层231B上,呈中空环状,并与硅晶片层231B定义一振动腔室2321B。硅材层 233B呈圆形,位于第二氧化层232B且结合至第一氧化层22B,硅材层233B为二氧化 硅(SiO2)薄膜,厚度介于2至5微米(μm)之间,具有一穿孔2331B、一振动部2332B、 一固定部2333B、一第三表面2334B及一第四表面2335B。穿孔2331B形成于硅材层233B的中心,振动部2332B位于穿孔2331B的周边区域,且垂直对应于振动腔室 2321B,固定部2333B则为硅材层233B的周缘区域,由固定部2333B固定于第二氧化 层232B,第三表面2334B与第二氧化层232B接合,第四表面2335B与第一氧化层22B 接合;压电组件24B叠设于硅晶片层231B的致动部2311B。
压电组件24B包含有一下电极层241B、压电层242B、绝缘层243B及上 电极层244B,下电极层241B叠置于硅晶片层231B的致动部2311B,而压电层242B叠 置于下电极层241B,两者通过其接触的区域做电性连接,此外,压电层242B的宽度 小于下电极层241B的宽度,使得压电层242B无法完全遮蔽住下电极层241B,再于压 电层242B的部分区域以及下电极层241B未被压电层242B所遮蔽的区域上叠置绝缘 层243B,最后再于绝缘层243B以及未被绝缘层243B遮蔽的压电层242B的区域上叠置 上电极层244B,让上电极层244B得以与压电层242B接触来电性连接,同时利用绝缘 层243B阻隔于上电极层244B及下电极层241B之间,避免两者直接接触造成短路。
请参考第10A至图10C,第10A至10C图为微机电泵其作动示意图。请 先参考图10A,在压电组件24B的下电极层241B及上电极层244B接收到驱动电压及驱 动信号并将其传导至压电层242B后,压电层242B因逆压电效应的影响开始产生形 变,会带动硅晶片层231B的致动部2311B开始位移,当压电组件24B带动致动部2311B 向上位移拉开与第二氧化层232B之间的距离,此时,第二氧化层232B的振动腔室 2321B的容积将提升,让振动腔室2321B内形成负压,并将第一氧化层22B的汇流腔 室222B内的气体通过穿孔2331B吸入其中。请继续参阅图10B,当致动部2311B受到 压电组件24B的牵引向上位移时,硅材层233B的振动部2332B会因共振原理而向上位 移,当振动部2332B向上位移时,会压缩振动腔室2321B的空间并且推动振动腔室 2321B内的气体往硅晶片层231B的流体通道2314B移动,让气体能够通过流体通道 2314B向上排出,在振动部2332B向上位移来压缩振动腔室2321B的同时,汇流腔室 222B的容积因振动部2332B位移而提升,其内部形成负压,将吸取微机电泵外的气体由流入孔211B进入其中。最后如图10C所示,压电组件24B带动硅晶片层231B的致 动部2311B向下位移时,将振动腔室2321B的气体往流体通道2314B推动,并将气体 排出,而硅材层233B的振动部2332B亦受致动部2311B的带动向下位移,同步压缩汇 流腔室222B的气体,使其通过穿孔2331B向振动腔室2321B移动,后续再将压电组件 24B带动致动部2311B向上位移时,其振动腔室2321B的容积会大幅提升,进而有较 高的汲取力将气体吸入振动腔室2321B,再重复以上的动作,以至于通过压电组件 24B持续带动致动部2311B上下位移且连动振动部2332B上下位移,改变微机电泵的 内部压力,使其不断地汲取及排出气体,借此以完成微机电泵的动作。
请继续参阅图4所示,本案的行动装置散热组件更包含有一液体泵4, 液体泵4连接散热管板3且连通于散热管板3内部,液体泵4作动后,可抽送并带动散 热液循环流动,加快散热液的流动速度,使散热管板3上的热源快速地扩散,加速 散热管板3的热交换作用。
请参阅图11至图13B所示,液体泵4包含一阀盖体41、两组阀门片42、 一阀底座43、一致动器44及一外筒45。其中一致动器44、一阀底座43、两组阀门片 42、一阀盖体41分别依序置设于外筒45内,再以密封胶46密封外筒45之内部所定位 组装而成。
请参阅图11、图13A、图13B以及图15所示,阀盖体41具有一阀盖第 一表面411、阀盖第二表面412、一入口通道413、一出口通道414及多个卡掣件415, 其中,入口通道413及出口通道414分别贯穿阀盖第一表面411及阀盖第二表面412 之间,以及入口通道413于阀盖第二表面412上的外缘凸设有一入口突缘413a,且在 入口突缘413a上凸设一第一凸出结构413b,而出口通道414于阀盖第二表面412上的 外缘凸设有一出口突缘414a,且在出口突缘414a的中心凹设一出口腔室414b,又多 个卡掣件415由阀盖第二表面412向外凸出。于本实施例中,卡掣件415数量为2,但 不以此为限,可依实际定位需求的数量而设置。
上述两组阀门片42,主要材质为聚亚酰胺(Polyimide,PI)高分子材 料,其制造方法主要利用反应离子气体干蚀刻(reactive ion etching,RIE)的方 法,以感光性光阻涂布于阀门片42结构之上,并曝光显影出阀门片42结构图案后, 再以进行蚀刻,由于有光阻覆盖处会保护聚亚酰胺(Polyimide,PI)片不被蚀刻, 因而可蚀刻出阀门片42,两组阀门片42包含一第一阀门片42a及一第二阀门片42b, 且第一阀门片42a及第二阀门片42b分别设有一中央阀片421a、421b,而中央阀片 421a、421b周边各设置多个延伸支架422a、422b以作弹性支撑,并使每一延伸支架 422a、422b相邻之间各形成一透空通孔423a、423b。
上述的阀底座43与阀盖体41对接,且第一阀门片42a及第二阀门片 42b定置在两者之间,阀底座43具有一阀底第一表面431、一阀底第二表面432、一 入口阀门通道433及一出口阀门通道434,其中,入口阀门通道433及出口阀门通道 434贯穿设置于阀底第一表面431及阀底第二表面432之间,以及入口阀门通道433 于阀底第一表面431上之内缘凹设有一入口凹缘433a,供与阀盖体41的入口突缘 413a相对接,且第一阀门片42a置设在其间,使中央阀片421a受阀盖体41的第一凸 出结构413b顶触,供以封闭阀盖体41的入口通道413,第一阀门片42a的中央阀片 421a常态顶触第一凸出结构413b,以产生一预力作用并有助于预盖紧以防止逆流 (如图15所示),又入口凹缘433a的中心凹设一入口腔室433b,而出口阀门通道434 于阀底第一表面431上之内缘凹设有一出口凹缘434a,且在出口凹缘434a的中心凸 设一第二凸出结构434b,又出口凹缘434a与阀盖体41的出口突缘414a相对接,且第二阀门片42b置设在其间,使中央阀片421b受第二凸出结构434b顶触,供以封闭阀 底座43的出口阀门通道434,第二阀门片42b的中央阀片421b常态顶触第二凸出结构 434b,以产生一预力作用并有助于预盖紧以防止逆流(如图15所示),又阀底第一表 面431对应到阀盖体41的多个卡掣件415的位置也设有相同数量的对接卡孔435,如 此如图14所示,阀盖体41的多个卡掣件415对应卡入阀盖体41的多个对接卡孔435 中,供使阀底座43与阀盖体41得以对接封盖第一阀门片42a及第二阀门片42b并实现 定位组装,于本实施例中,卡掣件415数量为2,所以对接卡孔435的数量为2,但不 以此为限,可依实际定位需求的数量而设置。又,阀底第二表面432上凹陷形成一 集流腔室436,集流腔室436连通入口阀门通道433及出口阀门通道434。
上述的致动器44包含有一振动片441及一压电元件442,振动片441 为金属材质,压电元件442采用高压电数的锆钛酸铅(PZT)系列的压电粉末制造而 成,且压电元件442贴附于振动片441一侧面,以及振动片441封盖于阀底座43的阀 底第二表面432,以封闭集流腔室436,又该振动片441具有一电性接脚441a,供以 对外与电源电性连接,以使压电元件442得以驱动变形而振动位移。
上述外筒45为一侧凹设有一内壁凹置空间451,且在内壁凹置空间 451底部具有一挖空的中心凹槽452及贯穿外筒45的一侧并连通外部的穿透框口 453,其中,内壁凹置空间451内依序由致动器44、阀底座43、两组阀门片42以及阀 盖体41置入其中,且致动器44的电性接脚441a穿置定位于穿透框口453中。并以填 封密封胶46于内壁凹置空间451中予以定位,而致动器44的压电元件442对应设置于 中心凹槽452中,且受驱动时得于中心凹槽452内振动位移。
本案微液泵在具体实施液体传输的操作是如图16A所示,当压电元件 442受电压驱动而向下振动位移时,阀底座43的入口腔室433b形成吸力,以拉引第 一阀门片42a的中央阀片421a位移,此时第一阀门片42a的中央阀片421a不封闭阀盖 体41的入口通道413,使液体由阀盖体41的入口通道413导入经由第一阀门片42a的 透空通孔423a流入阀底座43的入口腔室433b,并流入集流腔室436中缓冲集中液体, 其后,图16B所示,致动器44的压电元件442向上振动位移时,集流腔室436中缓冲 集中的液体往阀底座43的出口阀门通道434推挤,使第二阀门片42b的中央阀片421b 脱离第二凸出结构434b的顶触,使流体顺利由第二阀门片42b的透空通孔423b流入 阀盖体41的出口腔室414b,再由出口通道414流出,来达到液体的传输。
综上所述,本案所提供的行动装置散热组件,利用内部具有散热液 的散热管板对行动装置的发热元件(如处理芯片)进行散热,利用液体泵加快散热液 的流动,使热能可以快速平均分散于整个散热管板,加快散入效果,再利用微型泵 对散热管板输送气体,进行热交换,降低散热管板的温度,大幅提升散热效果,能 够有效降低行动装置处理器过热的问题,极具产业利用性及进步性。

Claims (14)

1.一种行动装置散热组件,其特征在于,包括:
一机壳本体,具有一通气孔及一定位容置座,其中,该定位容置座与该通气孔对应设置,且该定位容置座底部连通该通气孔;
一微型泵,设置于该定位容置座内,与该定位容置座底部连通的该通气孔相对应,供使该微型泵受驱动运作时所传输的气体由该通气孔排出;
一散热管板,内部含有散热液,且一端定位该定位容置座上,并与该行动装置的一发热元件接触,以对该发热元件所发出热源作液态对流热交换;
其中,该微型泵导送的气体形成热对流,对该散热管板所吸收的热作热交换,并由该通气孔排出。
2.如权利要求1所述的行动装置散热组件,其特征在于,该微型泵包含:
一喷气孔片,包含多个连接件、一悬浮片及一中空孔洞,该悬浮片可弯曲振动,该多个连接件邻接于该悬浮片周缘,而该中空孔洞形成于该悬浮片的中心位置,该悬浮片通过该多个连接件固定设置,该多个连接件并弹性支撑该悬浮片,且该喷气孔片底部形成一气流腔室,且该多个连接件及该悬浮片之间形成至少一空隙;
一腔体框架,承载叠置于该悬浮片上;
一致动体,承载叠置于该腔体框架上,以接受电压而往复式地弯曲振动;
一绝缘框架,承载叠置于该致动体上;以及
一导电框架,承载叠设置于该绝缘框架上;
其中,该致动体、该腔体框架及该悬浮片之间形成一共振腔室,通过驱动该致动体以带动该喷气孔片产生共振,使该喷气孔片的该悬浮片产生往复式地振动位移,以造成该气体通过该空隙进入该气流腔室再排出,实现该气体的传输流动。
3.如权利要求2所述的行动装置散热组件,其特征在于,该致动体包含:
一压电载板,承载叠置于该腔体框架上;
一调整共振板,承载叠置于该压电载板上;以及
一压电板,承载叠置于该调整共振板上,以接受电压而驱动该压电载板及该调整共振板往复式地弯曲振动。
4.如权利要求1所述的行动装置散热组件,其特征在于,该微型泵包含:
一进气板,具有至少一进气孔、至少一对应该进气孔位置的汇流排槽以及一汇流腔室,该进气孔用以导入气体,该汇流排槽用以引导自该进气孔导入的气体至该汇流腔室;
一共振片,具有一中空孔,该中空孔对应该汇流腔室的位置,且周围为一可动部;以及
一压电致动器,与该共振片在位置上相对应设置;
其中,该进气板、该共振片以及该压电致动器是依序堆叠设置,且该共振片与该压电致动器之间形成一腔室空间,用以使该压电致动器受驱动时,使该气体由该进气板的该进气孔导入,经该汇流排槽汇集至该汇流腔室,再通过该共振片的该中空孔,使得该压电致动器与该共振片的该可动部产生共振以传输该气体。
5.如权利要求4所述的行动装置散热组件,其特征在于,该压电致动器包括:
一悬浮板,具有一正方形形态,并且可弯曲振动;
一外框,环绕设置于该悬浮板的外侧;
至少一支架,连接于该悬浮板与该外框之间,以提供弹性支撑;以及
一压电元件,具有一边长,该边长是小于或等于该悬浮板的一边长,且该压电元件贴附于该悬浮板的一表面上,用以接受电压以驱动该悬浮板弯曲振动。
6.如权利要求4所述的行动装置散热组件,其特征在于,该微型泵包含:
一悬浮板,具有一第一表面及一第二表面,该第一表面具有一凸部;
一外框,环绕设置于该悬浮板的外侧;
至少一支架,连接于该悬浮板与该外框之间,以提供弹性支撑该悬浮板;以及
一压电元件,贴附于该悬浮板的该第二表面上,用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动;
其中,该至少一支架成形于该悬浮板与该外框之间,并使该悬浮板与该外框位于不同水平,且使该悬浮板的该第一表面与该共振片保持一腔室空间。
7.如权利要求4所述的行动装置散热组件,其特征在于,该微型泵进一步包括一第一绝缘片、一导电片以及一第二绝缘片,其中,该进气板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片是依序堆叠设置。
8.如权利要求1所述的行动装置散热组件,其特征在于,该微型泵为一微机电泵,包含:
一第一基板,具有多个流入孔,该多个流入孔呈锥形;
一第一氧化层,叠设该第一基板,该第一氧化层具有多个汇流通道以及一汇流腔室,该多个汇流通道连通于该汇流腔室及该多个流入孔之间;
一第二基板,结合至该第一基板,包含:
一硅晶片层,具有:
一致动部,呈圆形;
一外周部,呈中空环状,环绕于该致动部的外围;
多个连接部,分别连接于该致动部与该外周部之间;以及
多个流体通道,环绕于该致动部的外围,且分别位于该多个连接部之间;
一第二氧化层,形成于该硅晶片层上,呈中空环状,并与该硅晶片层定义一振动腔室;以及
一硅材层,呈圆形,位于该第二氧化层且结合至该第一氧化层,具有:
一穿孔,形成于该硅材层的中心;
一振动部,位于该穿孔的周边区域;
一固定部,位于该硅材层的周缘区域;以及
一压电组件,呈圆形,叠设于该硅晶片层的该致动部。
9.如权利要求8所述的行动装置散热组件,其特征在于,该压电组件包含:
一下电极层;
一压电层,叠置于该下电极层;
一绝缘层,铺设于该压电层的部分表面及该下电极层的部分表面;以及
一上电极层,叠置于该绝缘层及该压电层未设有该绝缘层的其余表面,用以与该压电层电性连接。
10.如权利要求1所述的行动装置散热组件,其特征在于,进一步包含一液体泵,供以连通于该散热管板内部,促使该散热管板内部的该散热液得以被抽送而循环流动,加速该散热管板的热交换作用。
11.如权利要求10所述的行动装置散热组件,其特征在于,该液体泵包含:
一阀盖体,具有一阀盖第一表面、一阀盖第二表面、一出口通道、一入口通道及多个卡掣件,其中该入口通道及该出口通道贯穿设置于该阀盖第一表面及该阀盖第二表面之间,以及该入口通道于该阀盖第二表面上的外缘凸设有一入口突缘,且在该入口突缘上凸设一第一凸出结构,而该出口通道于该阀盖第二表面上的外缘凸设有一出口突缘,且在该出口突缘的中心凹设一出口腔室,又该多个卡掣件由该阀盖第二表面向外凸出;
两组阀门片,包含一第一阀门片及一第二阀门片,且该第一阀门片及该第二阀门片分别设有一中央阀片,而该中央阀片周边各设置多个延伸支架以作弹性支撑,并使每一该延伸支架相邻之间各形成一透空通孔;
一阀底座,与该阀盖体对接,且该第一阀门片及该第二阀门片定位设置在两者之间,该阀底座具有一阀底第一表面、一阀底第二表面、一入口阀门通道及一出口阀门通道,其中,该入口阀门通道及该出口阀门通道贯穿设置于该阀底第一表面及该阀底第二表面之间,以及该入口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一入口凹缘,供与该阀盖体的该入口突缘相对接,且该第一阀门片置设在其间,使该中央阀片受该阀盖体的该第一凸出结构顶触,供以封闭该阀盖体的该入口通道,又该入口凹缘的中心凹设一入口腔室,而该出口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一出口凹缘,且在该出口凹缘的中心凸设一第二凸出结构,该出口凹缘与该阀盖体的该出口突缘相对接,且该第二阀门片置设在其间,使该中央阀片受该第二凸出结构顶触,供以封闭该阀底座的该出口阀门通道,又该阀底第一表面对应到该阀盖体的该多个卡掣件位置凹置有多个对接卡孔,供使该阀底座与该阀盖体得以对接封盖该第一阀门片及该第二阀门片并实现定位组装,以及该阀底第二表面凹陷形成一集流腔室,连通该入口阀门通道及该出口阀门通道;
一致动器,包含有一振动片及一压电元件,该压电元件贴附于该振动片一侧,而该振动片具有一电性接脚,以及该振动片封盖于该阀底座的该阀底第二表面,以封闭该集流腔室;
一外筒,为一侧凹设有一内壁凹置空间,且在该内壁凹置空间底部具有挖空的一中心凹槽及贯穿一侧并连通外部的一穿透框口,其中,该内壁凹置空间内依序由该致动器、该阀底座、两组该阀门片以及该阀盖体置入其中,且该致动器的该电性接脚穿置定位于该穿透框口中,并以填封一密封胶于该内壁凹置空间中予以定位,而该致动器的该压电元件对应设置于该中心凹槽内,且受驱动时得以振动位移;
其中,该阀盖体的该入口通道对应到该阀底座的该入口腔室,并以该第一阀门片控制连通,以及该阀盖体的该出口腔室对应到该阀底座的该出口阀门通道,并以该第二阀门片控制连通。
12.如权利要求11所述的行动装置散热组件,其特征在于,该阀盖体的该第一凸出结构顶触该第一阀门片的该中央阀片,封闭该阀盖体的该入口通道,以产生一预力作用以防止逆流。
13.如权利要求11所述的行动装置散热组件,其特征在于,该阀底座的该第二凸出结构顶触该第二阀门片的该中央阀片,封闭该阀底座的该出口阀门通道,以产生一预力作用以防止逆流。
14.如权利要求11所述的行动装置散热组件,其特征在于,该致动器的该压电元件向下振动位移时,该阀底座的该入口腔室形成吸力,以拉引该第一阀门片的该中央阀片位移,不封闭该阀盖体的该入口通道,使液体由该阀盖体的该入口通道导入经由该第一阀门片的该透空通孔流入该阀底座的该入口腔室,并流入该集流腔室中缓冲集中液体,而该致动器的该压电元件向上振动位移时,该集流腔室中缓冲集中的液体往该阀底座的该出口阀门通道推挤,使该第二阀门片的该中央阀片脱离该第二凸出结构的顶触,使流体顺利由该第二阀门片的该透空通孔流入该阀盖体的该出口腔室,再由该出口通道流出,完成液体传输。
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