專利名稱：微型液體冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種散熱裝置的設計，特別是關于一種應用在發(fā)熱元件上、具有散熱用途的微型液體冷卻裝置。
背景技術：
隨著半導體技術的演進，各種電子裝置日益向小型化的趨勢發(fā)展，其中例如功率晶體管等發(fā)熱元件的工作溫度也逐漸上升，因此，發(fā)展該發(fā)熱元件使用的散熱裝置，也是電子裝置能夠穩(wěn)定運行的關鍵因素。
常見的計算機的中央處理器散熱裝置中，多半是運用包括散熱器與風扇的散熱裝置。該例如是鋁質或銅質的散熱器是貼靠在該中央處理器表面，利用散熱器的熱傳導特性帶走中央處理器的工作熱量；該風扇是安裝在該散熱器上，利用風冷的熱對流方式帶走散熱器上的熱量。此方法使用的散熱器必須具有足夠的散熱表面，因此該散熱器的體積通常遠大于該中央處理器，再加上風扇的設置，使得整體散熱裝置的體積過大，難以應用在例如筆記本型計算機等便攜式電子裝置中。
如圖1所示，臺灣第509349號專利公告案中，提出一種意圖改善上述現(xiàn)有技術的液冷式計算機組件散熱裝置1，該散熱裝置1包括一座體11、一導體13及一機械泵15。該導體13可緊貼在計算機元件的表面，該座體11是組裝在該導體13上并區(qū)隔出引入道及一引出道，該機械泵則用以強制將冷卻液導經該引入道及一引出道，以對內部的該導體13進行熱交換。此專利案雖提出一種運用液冷式的散熱裝置，其散熱效率要大于上述風冷散熱裝置，但它采用了機械泵15傳送冷卻液的方式，顯然使得整體的體積過大，仍難以應用在例如筆記本型計算機等便攜式電子裝置中。
臺灣第544568號發(fā)明公告提出一種液冷系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的個人計算機，以及第569661號發(fā)明公告提出一種具有冷卻液充填結構的液冷系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的電子裝置。上述二個專利案中均共同利用一種壓電泵作為冷卻液的驅動源，且該液冷裝置可實現(xiàn)應用在例如筆記本型計算機等便攜式電子裝置中。
如圖2所示，上述現(xiàn)有液冷裝置2包括一壓電泵21、一循環(huán)路徑22、一熱導體23、一散熱器24及一儲存容器25。該循環(huán)路徑22是用來流通冷卻液的，該熱導體23是用于吸收發(fā)熱元件的熱量，該壓電泵21則是通過該循環(huán)路徑22循環(huán)給該熱導體23供應冷卻液，該散熱器24是散發(fā)冷卻液的熱量，并且可增設一風扇以提升其散熱效率，該儲存容器25是用以補給冷卻液。由于上述壓電泵21的厚度大約只有5mm，該散熱器24可設計為大面積但厚度小于3mm的鋁片或銅片，因此可應用在例如筆記本型計算機等便攜式電子裝置的中。
上述現(xiàn)有液冷裝置2是采用壓電泵21作為冷卻液的驅動源，該壓電泵21是借由一壓電致動器的作用使泵室的容積變化，將冷卻液吸進泵室內或從泵室排出，且在連通于泵室的吸入側及排出側的管路中，均需設置利用壓力差進行開閉的可動式逆止閥。然而，由于需要在管路中設置可動式逆止閥，不僅增加額外的成本與設置空間，也因為可動式逆止閥的可動式開閉特性而產生振動與噪音，且相對降低驅動冷卻液的可靠性。
因此，對于上述現(xiàn)有技術而言，如何改善運用壓電泵作為冷卻液的驅動源造成的問題，進而克服現(xiàn)有技術的產生震動與噪音、降低可靠度以及增加額外的成本與設置空間等問題，實已成目前亟待解決的課題。
實用新型內容為克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的主要目的在于提供一種可降低震動與噪音的微型液體冷卻裝置。
本實用新型的另一目的在于提供一種提升可靠性的微型液體冷卻裝置。
本實用新型的再一目的在于提供一種無須使用逆止閥的微型液體冷卻裝置，可減少所需的設置空間與相對降低成本。
為達到上述目的以及其它目的，本實用新型提供一種微型液體冷卻裝置，排出至少一發(fā)熱元件產生的熱量，該微型液體冷卻裝置包括一散熱器；一熱導體，接受來自該發(fā)熱元件的熱量；一驅動器，具有一封設有薄膜的腔體、一接通腔體的吸入擴散部、一接通腔體的排出擴散部、一結合在該薄膜的磁性體以及一作用在該磁性體的磁極；以及一循環(huán)路徑，冷卻液自該排出擴散部經熱導體、散熱器至該吸入擴散部之間流通。
上述該薄膜是一具有高延展特性的薄膜。該薄膜最好是一高分子薄膜，例如聚乙烯薄膜。
該吸入擴散部相對于腔體的內端口徑是大于外端口徑，該吸入擴散部是一漏斗型吸嘴。
該排出擴散部相對于腔體的內端口徑是小于外端口徑，該排出擴散部是一漏斗型噴嘴。
該磁性體是一永磁鐵。該永久磁鐵是呈薄膜結構或是薄層結構。作用于該磁性體的磁極是一通電線圈，可提供例如間歇式的磁性吸附作用，或者是連續(xù)性的磁性吸、斥作用。
該循環(huán)路徑是一管路，該管路是具有熱導特性的金屬管。
該熱導體可直接接觸、吸收來自發(fā)熱元件的熱量。該熱導體是呈可罩設在發(fā)熱元件的罩蓋結構或是呈可覆蓋在發(fā)熱元件的平板結構。
另外，該冷卻裝置還可包括一接通循環(huán)路徑的儲存容器，用以補充冷卻液，例如該儲存容器是一水箱。
由上述實現(xiàn)本實用新型的微型液體冷卻裝置可知，本實用新型是利用例如通電線圈的磁極，使腔體的薄膜交替上下運動產生驅動力，并利用吸入擴散部及排出擴散部的設計達到驅動方向的限制，因此可提升可靠性、降低振動與噪音，且無須使用可動式逆止閥。與現(xiàn)有技術相比，由于沒有使用壓電泵，也就無須增設可動式逆止閥，相對可減少所需的設置空間與相對降低成本，并且因采用吸入擴散部及排出擴散部的設計可提升可靠性、降低振動與噪音。應用本實用新型可克服現(xiàn)有技術的上述諸多缺點，相對可提升產業(yè)利用價值。


圖1是臺灣第509349號新型專利公告的散熱裝置示意圖；圖2是現(xiàn)有液冷裝置的架構示意圖；
圖3是本實用新型微型液體冷卻裝置的架構示意圖；以及圖4是本實用新型微型液體冷卻裝置應用在筆記本型計算機的狀態(tài)參考圖。
具體實施方式
實施例如圖3所示，本實用新型提供一種微型液體冷卻裝置3，用以排出至少一發(fā)熱元件的熱量，該微型液體冷卻裝置3包括一微型化的驅動器31、一循環(huán)路徑32、一熱導體33、一散熱器34及一儲存容器35。該循環(huán)路徑32是用以流通冷卻液，該熱導體33是吸收發(fā)熱元件的熱量，該驅動器31是通過該循環(huán)路徑32給該熱導體33循環(huán)供應冷卻液，該散熱器34用以排出冷卻液的熱量，并且可增設一風扇以提升其散熱效率，該儲存容器35是用以補給冷卻液。
該驅動器31是具有一封設薄膜312的腔體311、一接通腔體311的吸入擴散部315、一接通腔體311的排出擴散部316、一結合在該薄膜312的磁性體313以及一作用在該磁性體313的磁極314。該薄膜312是一具有高延展特性的薄膜，例如聚乙烯材質的高分子薄膜。該磁性體313是一永磁鐵，例如呈薄膜結構或是薄層結構的永磁鐵。作用于該磁性體313的磁極314是一通電線圈，可提供例如間歇式的磁性吸附作用，或者是連續(xù)性的磁性吸、斥作用，令該薄膜313交替上下運動產生驅動力。
在本實施例中，該吸入擴散部315是一漏斗型吸嘴，且該吸入擴散部315是位于該腔體311的吸入側，其相對于腔體311的內端口徑是大于外端口徑。該排出擴散部316是一漏斗型噴嘴，且該排出擴散部316相對于腔體311的內端口徑是小于外端口徑。利用該吸入擴散部315、排出擴散部316相對于該腔體311的設置關系與口徑設計，當該薄膜312受磁極314與磁性體313的相對作用而向上運動時，可使吸入擴散部315吸入冷卻液的量大于排出擴散部316的吸入量；反之，當該薄膜312受磁極314與磁性體313的相對作用而向下運動時，可使排出擴散部316排出冷卻液的量較要大于吸入擴散部315的排出量，因此可對腔體311內部空間的壓力形成一種單向性的制衡關系，使冷卻液因應薄膜312的上下運動，維持自該吸入擴散部315吸入而自該排出擴散部316排出的驅動方向。因此本實用新型利用該吸入擴散部315與該排出擴散部316的設置關系可實現(xiàn)冷卻液驅動方向的限制，無須如現(xiàn)有技術般增設可動式止逆閥，因此可減少所需的設置空間與相對降低成本；同時，因不用增設可動式止逆閥，就可提升驅動冷卻液的可靠性，并且降低驅動冷卻液的振動與噪音。
該循環(huán)路徑32是供流通冷卻液的管路，例如具有熱導特性的金屬管，且該循環(huán)路徑32是自該驅動器31的排出擴散部316延伸經過該熱導體33、散熱器34、儲存容器35再連接到該驅動器31的吸入擴散部315，冷卻液自該排出擴散部316經過熱導體33、散熱器34、儲存容器35到該吸入擴散部315對應腔體311內部的流通，完成一個循環(huán)。
該熱導體33可直接接觸并吸收來自發(fā)熱元件的熱量，并將熱量傳導到該循環(huán)路徑32中的冷卻液，它可選用例如鋁、銅等熱傳導系數(shù)較高的材質。且該熱導體33例如是呈可罩設在發(fā)熱元件的罩蓋結構或者是呈可覆蓋在發(fā)熱元件的平板結構。
該散熱器34可直接接觸該循環(huán)路徑32吸收來自冷卻液的熱量，并借其廣大的散熱面積與室溫進行自然的熱對流，散發(fā)來自冷卻液的熱量，它可選用例如鋁、銅等熱傳導系數(shù)較高的材質。且該散熱器34可設計為符合所應用產品的各種形狀或結構，例如可以是厚度小于3mm的大面積鋁片或銅片，以適用于例如筆記本型計算機中。
該儲存容器35是接通該循環(huán)路徑32，用以補充冷卻液，例如一可開啟填充冷卻液的水箱，或者是具有一彈性填充孔，可用針管填充冷卻液的水箱。
如圖4所示，當本實用新型的微型液體冷卻裝置3應用在筆記本型計算機4時，它是將該驅動器31安裝在例如計算機主機41的主機板411上，將該例如呈罩蓋結構的熱導體33罩設在該例如中央處理器等功率晶體管的發(fā)熱元件413，該循環(huán)路徑32是盤繞涵蓋在該主機板411上方與顯示器43的液晶面板431背面，該散熱器34是貼設在該顯示器43外殼與該循環(huán)路徑32之間，該儲存容器35則接通循環(huán)路徑32，設置在位于顯示器43的一側(例如顯示器43開啟時的頂側)。
雖然圖4中是以特定關系位置與形式說明本實用新型微型液體冷卻裝置3應用在筆記本型計算機4中，然而各組件的配置位置與排列順序等仍可依實際應用的筆記本型計算機規(guī)格差異而更改，并非以該實施例為限制。例如該驅動器31的模塊化外型與位置，散熱器34、儲存容器35的外型與配置位置，循環(huán)路徑32的盤繞密度等，均可因應不同的筆記本型計算機規(guī)格而變化，甚至是因應不同產品的應用而對應變化。
本實用新型的微型液體冷卻裝置是利用例如通電線圈的磁極使腔體的薄膜交替上下運動產生驅動力，并利用吸入擴散部及排出擴散部的設計達成驅動方向的限制，因此可提升可靠度、降低振動與噪音，且無須使用現(xiàn)有技術中使用的可動式逆止閥。與現(xiàn)有技術相比，由于沒有使用壓電泵，也就不須增設可動式逆止閥，相對可減少所需的設置空間與相對降低成本，并且因吸入擴散部及排出擴散部的設計可提升可靠性、降低振動與噪音。因此應用本實用新型可克服現(xiàn)有技術的種種缺點，具高度的產業(yè)利用價值。
權利要求1.一種微型液體冷卻裝置，散發(fā)至少一發(fā)熱元件產生的熱量，其特征在于，該微型液體冷卻裝置包括一散熱器；一熱導體，接受來自該發(fā)熱元件的熱量；一驅動器，具有一封設有薄膜的腔體、一接通腔體的吸入擴散部、一接通腔體的排出擴散部、一結合在該薄膜的磁性體以及一作用在該磁性體的磁極；以及一循環(huán)路徑，冷卻液自該排出擴散部經熱導體、散熱器至該吸入擴散部之間流通。
2.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該薄膜是一高分子薄膜。
3.如權利要求2所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該高分子薄膜是聚乙烯薄膜。
4.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該吸入擴散部相對于腔體的內端口徑是大于外端口徑。
5.如權利要求4所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該吸入擴散部是一漏斗型吸嘴。
6.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該排出擴散部相對于腔體的內端口徑是小于外端口徑。
7.如權利要求6所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該排出擴散部是一漏斗型噴嘴。
8.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該磁性體是一永磁鐵。
9.如權利要求8所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該永磁鐵是呈薄膜結構或薄層結構。
10.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該磁極是一通電線圈。
11.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該循環(huán)路徑是一管路。
12.如權利要求11所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該管路是熱導性金屬管。
13.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該熱導體是一可罩設在發(fā)熱元件的罩蓋結構。
14.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該熱導體是一可覆蓋在發(fā)熱元件的平板結構。
15.如權利要求1所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該冷卻裝置還包括一接通循環(huán)路徑的儲存容器，用于補充冷卻液。
16.如權利要求15所述的微型液體冷卻裝置，其特征在于，該儲存容器是一水箱。
專利摘要本實用新型的一種微型液體冷卻裝置包括一散熱器、熱導體、驅動器及循環(huán)路徑，該驅動器具有一封設薄膜的腔體、一接通腔體的吸入擴散部、一接通腔體的排出擴散部、一結合在該薄膜的磁性體以及一作用在該磁性體的磁極，驅動冷卻液在循環(huán)路徑中流通；本實用新型利用吸入擴散部及排出擴散部的設計達到驅動方向的限制，可提升可靠性、降低振動與噪音，且無須使用可動式逆止閥。與現(xiàn)有技術相比，由于沒有使用壓電泵，也就無須增設可動式逆止閥，相對可減少所需的設置空間與相對降低成本，并且因采用吸入擴散部及排出擴散部的設計可提升可靠性、降低振動與噪音。
文檔編號H05K7/20GK2772025SQ20052000020
公開日2006年4月12日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權日2005年1月5日
發(fā)明者陳永國, 邱全成 申請人:英業(yè)達股份有限公司