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CN113391669B - 电子装置及流体驱动装置 - Google Patents

电子装置及流体驱动装置 Download PDF

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CN113391669B
CN113391669B CN202010172647.8A CN202010172647A CN113391669B CN 113391669 B CN113391669 B CN 113391669B CN 202010172647 A CN202010172647 A CN 202010172647A CN 113391669 B CN113391669 B CN 113391669B
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江孟龙
吴东翰
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Inventec Corp
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Inventec Pudong Technology Corp
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Abstract

本发明公开了一种流体驱动装置，包括壳体及震荡膜。壳体具有流体空间、进液通道、出液通道及气体通口。震荡膜可震荡设置于流体空间内，而将流体空间区分为不相连通的液体流道及气体流道。液体流道及气体流道分别用以容纳液体及气体。进液通道及出液通道连通于液体流道，且气体通口连通于气体流道。当震荡膜受驱动产生震荡而压缩气体流道时，震荡膜驱动液体自进液通道进入液体流道，及驱动气体自气体通口流出气体流道。当震荡膜受驱动产生震荡而压缩液体流道时，震荡膜驱动液体自出液通道流出液体流道，及驱动气体自气体通口进入气体流道。

Description

电子装置及流体驱动装置
技术领域
本发明关于一种电子装置及流体驱动装置，特别是一种利用震荡膜驱动液体及气体的电子装置及流体驱动装置。
背景技术
目前现有的电子产品，如笔记本电脑，随着使用者的需求，其效能一直不断地改进及提升，但伴随而来是热的产生。为了避免电子产品内的电子元件因热而失效，这些电子元件对于温度的耐受度亦受到提升。
然而，目前电子产品除了讲求高效能之外，对于轻薄化的需求亦是重点精进项目之一，但随着电子产品轻薄化的发展，电子产品的电子元件(例如中央处理器等)与电子产品的壳体越来越靠近，而让电子元件所产生的热易传导至电子产品的壳体上，造成使用者不经意触碰到时感到不适。目前避免电子元件所产生的热传导于壳体的方式为降低电子元件的效能，使其以较低的温度运行，但此举又造成了电子元件的效能的浪费。因此，如何维持电子元件的效能，又同时避免电子元件所产生的热传导于壳体，为目前此领域研发人员正致力于改善的问题。
发明内容
本发明在于提供一种电子装置及流体驱动装置，借以解决现有技术中在电子产品轻薄化发展下，电子元件所产生的热易传导于壳体的问题。
本发明的一实施例所公开的一种流体驱动装置，用以驱动液体及气体，包括壳体及震荡膜。壳体具有流体空间、进液通道、出液通道及至少一气体通口。震荡膜可震荡设置于流体空间内，而将流体空间区分为不相连通的液体流道及气体流道。液体流道及气体流道分别用以容纳液体及气体。进液通道及出液通道连通于液体流道，且气体通口连通于气体流道。当震荡膜受驱动产生震荡而压缩气体流道时，震荡膜驱动液体自进液通道进入液体流道，及驱动气体自气体通口流出气体流道。当震荡膜受驱动产生震荡而压缩液体流道时，震荡膜驱动液体自出液通道流出液体流道，及驱动气体自气体通口进入气体流道。
本发明的另一实施例所公开的一种电子装置，包括外壳、热源及流体驱动装置。外壳具有容置空间。热源位于容置空间内。流体驱动装置位于容置空间内，包括壳体及震荡膜。壳体具有流体空间、进液通道、出液通道及至少一气体通口。震荡膜可震荡设置于流体空间内，而将流体空间区分为不相连通的液体流道及气体流道。进液通道及出液通道连通于液体流道，且气体通口连通于气体流道。
根据上述实施例所公开的电子装置及流体驱动装置，由于震荡膜将壳体内的流体空间分为液体流道及气体流道，故流体驱动装置的震荡膜受驱动产生震荡时，震荡膜会交替地压缩液体流道及气体流道，而驱动液体及气体流动，使得流体驱动装置成为可驱动液体及气体的装置。借此，在流体驱动装置位于电子装置的外壳的容置空间状况下，流体驱动装置除了可驱动液体对于热源进行散热，还可驱动气体扰动容置空间的空气，使热源所产生的热不易传导至外壳。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例所公开的电子装置的剖面图。
图2为图1的电子装置的部分放大剖面图。
图3为图2的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图。
图4为图2的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图。
图5为根据本发明第二实施例所公开的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图。
图6为图5的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图。图7为根据本发明第三实施例所公开的电子装置的部分放大剖面图。图8为图7的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图。图9为图7的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图。
附图标记说明：
1...电子装置
10...主机
11...外壳
111...容置空间
112...内底面
12...电路板
13...热源
14...水冷头
20...屏幕
21...外壳
22...显示屏
23...水冷排
30、30a、30b...流体驱动装置
31、31a、31b...壳体
311...流体空间
3111、3111a、3111b...液体流道
3112、3112a、3112b...气体流道
312、312b...进液通道
313、313b...出液通道
314、315、314a、315a、314b、315b...气体通口
316b...顶部
3161b...吸热面
3162b...导热面
317b...座部
3171b...底面
3172b...侧面
32、32a、32b...震荡膜
33、34...单向阀
35b...散热鳍片
40、50、60...管件
60a、70a...单向阀
具体实施方式
请参阅图1与图2。图1为根据本发明第一实施例所公开的电子装置的剖面图。图2为图1的电子装置的部分放大剖面图。
在本实施例中，电子装置1例如为笔记本电脑。电子装置1包括一主机10、一屏幕20及一流体驱动装置30。
主机10包括一外壳11、一电路板12、一热源13及一水冷头14。外壳11具有一容置空间111及位于容置空间111的一内底面112。电路板12位于外壳11的容置空间111内。热源13例如为中央处理器，且热源13设置于电路板12。水冷头14热接触于热源13，并与外壳11的内底面112保持一距离。水冷头14用以吸收热源13所产生的热。
屏幕20包括一外壳21、设置于外壳21的一显示屏22及一水冷排23。屏幕20的外壳21连接于主机10的外壳11。水冷排23设置于屏幕20的外壳21内，并通过一管件40连接于水冷头14。水冷排23例如热接触于屏幕20的外壳21。
流体驱动装置30位于主机10的外壳11的容置空间111内，并与热源13相分离。流体驱动装置30包括一壳体31及一震荡膜32。壳体31具有一流体空间311、一进液通道312、一出液通道313及两个气体通口314、315。震荡膜32例如为压电薄膜。震荡膜32可震荡设置于壳体31的流体空间311内，而将流体空间311区分为不相连通的一液体流道3111及一气体流道3112。液体流道3111及气体流道3112分别用以容纳一液体(未绘示)及一气体(未绘示)。进液通道312及出液通道313连通于液体流道3111，且两个气体通口314、315连通于气体流道3112。其中，两个气体通口314、315亦与外壳11的容置空间111连通。进液通道312例如通过管件60连通于水冷排23，而出液通道313例如通过管件50连通于水冷头14。如以一来，流体驱动装置30、水冷头14及水冷排23即构成一个回路。
在本实施例中，流体驱动装置30还包括两个单向阀33、34。两个单向阀33、34分别设置于壳体31的进液通道312及出液通道313。单向阀33用以令液体仅能自进液通道312流至液体流道3111，且单向阀34用以令液体仅能自液体流道3111流至出液通道313。
在本实施例中，经由对于震荡膜32通电，可使震荡膜32震荡，而压缩壳体31的气体流道3112或是液体流道3111。详细来说，请参阅图3及图4，图3为图2的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图，图4为图2的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图。图3、4中的箭头用来辅以表示液体及气体的流向。其中，液体的流向采用实线箭头，而气体的流向采用虚线箭头。
如图3所示，当震荡膜32压缩壳体31的气体流道3112时，壳体31的液体流道3111会扩张。此时，震荡膜32驱动液体自进液通道312进入液体流道3111，及驱动气体自两个气体通口314、315流出气体流道3112。如此一来，可在外壳11的容置空间111内产生气流，以扰动外壳11的容置空间111内的空气，借此使热源13所产生的热不易传导至外壳11。
如图4所示，当震荡膜32压缩壳体31的液体流道3111时，壳体31的气体流道3112会扩张。此时，震荡膜32驱动液体自液体流道3111流出至出液通道313，及驱动气体自两个气体通口314、315流入气体流道3112。如此一来，可使得液体被驱动而经由管件50流至水冷头14，以与热源13所产生的热进行热交换，来让热源13降温及液体升温。接着，高温的液体会经由管件40流至水冷排23，而通过水冷排23与外界进行热交换，使液体变回低温。然后，在当震荡膜32压缩壳体31的气体流道3112时，低温的液体又流回流体驱动装置30内。
在本实施例中，震荡膜32为导热材质。在气体自两个气体通口314、315流入气体流道3112之后，位于气体流道3112的气体可通过震荡膜32与位于液体流道3111内的液体进行热交换，使气体降温，借此，在当震荡膜32压缩壳体31的气体流道3112时，较低温的气体会被吹出，使热源13所产生的热更不易传导至外壳11。但，震荡膜并不限为导热材质。在其他实施例中，震荡膜可为热绝缘材质。
在本实施例中，流体驱动装置30的壳体31的气体通口并不以两个为限。在其他实施例中，流体驱动装置的壳体可仅具有一个气体通口。
接着，请参阅图5及图6。图5为根据本发明第二实施例所公开的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图。图6为图5的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图。图5、6中的箭头用来辅以表示气体的流向。
在本实施例中，流体驱动装置30a类似于图2的流体驱动装置30，故以下仅针对二者之间的差异之处进行描述。
在本实施例中，流体驱动装置30a还包括另外两个单向阀60a、70a。两个单向阀60a、70a分别设置于壳体31a的两个气体通口314a、315a。单向阀60a仅用以令气体自气体通口314a进入气体流道3112a，且单向阀70a仅用以令气体自气体通口315a流出气体流道3112a。如此一来，如图5所示，当震荡膜32a压缩壳体31a的液体流道3111a时，震荡膜32a会驱动气体自气体通口314a流入气体流道3112a，而无法从气体通口315a流入气体流道3112a。同理，如图6所示，当震荡膜32a压缩壳体31a的气体流道3112a时，震荡膜32a会驱动气体自气体通口315a流出气体流道3112a，而无法从气体通口314a流出气体流道3112a。
接着，请参阅图7。图7为根据本发明第三实施例所公开的电子装置的部分放大剖面图。
在本实施例中，流体驱动装置30b类似于图5的流体驱动装置30a，故以下仅针对二者之间的差异之处进行描述。
在本实施例中，流体驱动装置30b的壳体31b由一顶部316b及一座部317b所构成。顶部316b及座部317b的材质不同。顶部316b例如为金属材质，而座部317b例如为塑胶材质。壳体31b的顶部316b直接热接触于热源13。进一步来说，壳体31b的顶部316b具有一吸热面3161b及一导热面3162b。吸热面3161b背对于壳体31b的进液通道312b及出液通道内313b，且导热面3162b背对于吸热面3161b，导热面3162b的不同部分分别位于进液通道312b及出液通道内313b内。吸热面3161b直接热接触于热源13。如此一来，位于进液通道312b及出液通道内313b内的液体可通过壳体31b的顶部316b与热源13进行热交换，以带走热源13产生的热。
此外，流体驱动装置30b还可包括有多个散热鳍片35b。这些散热鳍片35b设置于导热面3162b，用以增加导热面积。
此外，壳体31b的座部317b还具有一底面3171b及一侧面3172b。壳体31b的底面3171b相对于吸热面3161b并面向外壳11的内底面112，且底面3171b与侧面3172b分别面向相异的两个方向。壳体31b的两个气体通口314b、315b分别位于壳体31b的底面3171b与侧面3172b。
接着，请参阅图8及图9，图8为图7的流体驱动装置的震荡膜压缩液体流道的部分放大剖面图，图9为图7的流体驱动装置的震荡膜压缩气体流道的部分放大剖面图。图8、9中的箭头用来辅以表示气体的流向。
如图8所示，当震荡膜32b压缩壳体31b的液体流道3111b时，震荡膜32b会驱动气体自气体通口314b流入气体流道3112b。如图9所示，震荡膜32b压缩壳体31b的气体流道3112b时，震荡膜32b会驱动气体自气体通口315b流出气体流道3112b。由于壳体31b的气体通口315b位于面向外壳11的内底面112的底面3171b上，故自气体通口315b流出的气体会直接流向外壳11的内底面112，使热源13所产生的热更不易传导至外壳11。
在本实施例中，震荡膜32b为热绝缘材质，且加上壳体31b的座部317b为塑胶材质的设置，可避免位于进液通道312b、出液通道内313b及液体流道3111b的液体在吸收热源13所产生的热后传递给位于气体流道3112b的气体，故可确保自气体通口315b流出的气体为相对低温的气体。
根据上述实施例所公开的电子装置及流体驱动装置，由于震荡膜将壳体内的流体空间分为液体流道及气体流道，故流体驱动装置的震荡膜受驱动产生震荡时，震荡膜会交替地压缩液体流道及气体流道，而驱动液体及气体流动，使得流体驱动装置成为可驱动液体及气体的装置。借此，在流体驱动装置位于电子装置的外壳的容置空间状况下，流体驱动装置除了可驱动液体对于热源进行散热，还可驱动气体扰动容置空间的空气，使热源所产生的热不易传导至外壳。
此外，在部分实施例中，由于气体通口位于壳体的面向外壳的内底面的底面上，故自气体通口流出的气体会直接流向外壳的内底面，而对于外壳直接进行降温。

Claims (10)

1.一种流体驱动装置，用以驱动液体及气体，其特征在于，包括：
壳体，具有流体空间、进液通道、出液通道及至少一气体通口；以及
震荡膜，可震荡设置于该流体空间内，而将该流体空间区分为不相连通的液体流道及气体流道，该液体流道及该气体流道分别用以容纳该液体及该气体，该进液通道及该出液通道连通于该液体流道，且该至少一气体通口连通于该气体流道；
其中，当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该气体流道时，该震荡膜驱动该液体自该进液通道进入该液体流道，及驱动该气体自该至少一气体通口流出该气体流道；当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该液体流道时，该震荡膜驱动该液体自该液体流道流出至该出液通道，及驱动该气体自该至少一气体通口进入该气体流道。
2.如权利要求1项所述的流体驱动装置，其特征在于，还包括两个单向阀，该两个单向阀分别设置于该进液通道及该出液通道，其中一个单向阀用以令该液体仅能自该进液通道流至该液体流道，另一个单向阀用以令该液体仅能自该液体流道流至该出液通道。
3.如权利要求1项所述的流体驱动装置，其特征在于，该至少一气体通口的数量为两个，当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该气体流道时，该震荡膜驱动该气体自该两个气体通口流出该气体流道；当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该液体流道时，该震荡膜驱动该气体自该两个气体通口进入该气体流道。
4.如权利要求1项所述的流体驱动装置，其特征在于，还包括两个单向阀，该至少一气体通口的数量为两个，该两个单向阀分别设置于该两个气体通口，其中一个单向阀仅用以令该气体自其中一个气体通口进入该气体流道，另一个单向阀仅用以令该气体自另一个气体通口流出该气体流道。
5.如权利要求1项所述的流体驱动装置，其特征在于，该壳体还具有吸热面及导热面，该吸热面背对于该进液通道及该出液通道，该导热面背对于该吸热面，该导热面的不同部分分别位于该进液通道及该出液通道内。
6.如权利要求5项所述的流体驱动装置，其特征在于，还包括多个散热鳍片，该些散热鳍片设置于该壳体的该导热面。
7.一种电子装置，其特征在于，包括：
外壳，具有容置空间；
热源，位于该容置空间内；以及
流体驱动装置，位于该容置空间内，包括：
壳体，具有流体空间、进液通道、出液通道及至少一气体通口；以及
震荡膜，可震荡设置于该流体空间内，而将该流体空间区分为不相连通的液体流道及气体流道，该进液通道及该出液通道连通于该液体流道，且该至少一气体通口连通于该气体流道；
其中，当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该气体流道时，该震荡膜驱动该液体自该进液通道进入该液体流道，及驱动该气体自该至少一气体通口流出该气体流道；当该震荡膜受驱动产生震荡而压缩该液体流道时，该震荡膜驱动该液体自该液体流道流出至该出液通道，及驱动该气体自该至少一气体通口进入该气体流道。
8.如权利要求7项所述的电子装置，其特征在于，该流体驱动装置与该热源相分离，且该震荡膜为导热材质。
9.如权利要求7项所述的电子装置，其特征在于，该流体驱动装置叠设于该热源，且该震荡膜为热绝缘材质。
10.如权利要求9项所述的电子装置，其特征在于，该外壳还具有内底面，该内底面位于该容置空间内，该壳体还具有底面及侧面，该底面及该侧面面向相异的方向，该底面面向该外壳的该内底面，该至少一气体通口的数量为两个，其中一个气体通口位于该壳体的该底面，且另一个气体通口位于该壳体的该侧面。
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