專利名稱：噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種散熱回收系統(tǒng)，尤指一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)電子元件的發(fā)熱量隨著半導(dǎo)體工藝的精進(jìn)而不斷的快速升高；如何提升電 子元件的散熱能力，維護(hù)元件的正常運(yùn)作，遂成為一項(xiàng)非常重要的工程課題。目前大量使用 的直接空氣冷卻技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足許多具有高熱通量電子元件散熱的需求，而必須尋求其 它的解決方案。其中，噴霧冷卻散熱系統(tǒng)使用冷卻液吸熱后產(chǎn)生相變化原理來(lái)協(xié)助散熱。由于液 體相變化時(shí)的潛熱極高，因此十分適合應(yīng)用在高熱量與高熱通量的散熱系統(tǒng)上。目前噴霧 冷卻散熱系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用在航空、軍事電子系統(tǒng)，以及高功率激光系統(tǒng)的散熱上。為了增 加此系統(tǒng)在一般信息與電子產(chǎn)品散熱上的應(yīng)用，必須進(jìn)一步縮小現(xiàn)有噴霧冷卻散熱系統(tǒng)的 體積與復(fù)雜度，并有效降低成本。請(qǐng)參閱圖1，其是美國(guó)專利U. S. Pat. No. 6，205，799所揭露的噴霧散熱循環(huán)系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)示意圖，如圖所示，噴霧散熱循環(huán)系統(tǒng)1主要通過(guò)泵13的驅(qū)動(dòng)，使冷卻液由儲(chǔ)液桶15進(jìn) 入到噴霧器11產(chǎn)生噴霧12至發(fā)熱源10 (半導(dǎo)體芯片)上，利用霧滴吸收熱能汽化帶走熱 量，蒸氣流至一熱交換器14上凝結(jié)成液體再通過(guò)泵13的輔助將液體抽回儲(chǔ)液桶15以完成 冷卻循環(huán)。然而此技術(shù)所使用的泵13會(huì)使散熱系統(tǒng)的體積與成本增加。另外，在霧化器的 設(shè)計(jì)方面，該技術(shù)提出使用類似噴墨頭結(jié)構(gòu)，將流體加熱后產(chǎn)生微液滴的專利，但這種設(shè)計(jì) 會(huì)消耗較高的電源功率。另外，又如美國(guó)專利U. S. Pat. No. 5，687，577所揭露的噴霧循環(huán)冷 卻裝置也是利用泵作為循環(huán)動(dòng)力的來(lái)源，因此該技術(shù)會(huì)造成散熱系統(tǒng)的體積與成本增加。因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的，實(shí)為目前迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有噴霧散熱循 環(huán)系統(tǒng)使用泵抽吸冷卻液會(huì)使散熱系統(tǒng)的體積與成本增加，以及使用類似噴墨頭結(jié)構(gòu)，將 流體加熱后產(chǎn)生微液滴的方式會(huì)消耗較高的電源功率等缺點(diǎn)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施態(tài)樣為提供一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)， 用以冷卻發(fā)熱元件，至少包含一儲(chǔ)液?jiǎn)卧瑑?chǔ)存一冷卻液；一噴霧艙體，與該儲(chǔ)液?jiǎn)卧B 接；一噴液?jiǎn)卧O(shè)置于該儲(chǔ)液?jiǎn)卧c該噴霧艙體之間，且具有一噴嘴片及一致動(dòng)元件，以 致動(dòng)元件帶動(dòng)噴嘴片而將該冷卻液噴出霧化于該噴霧艙體內(nèi)；一保護(hù)板件，設(shè)置于該噴霧 艙體內(nèi)且與該噴液?jiǎn)卧B接；一吸熱單元，與該噴霧艙體相連接而接收霧化冷卻液形成散 熱，并具有一出口流道排出該冷卻液；以及一流體輸送裝置，接收該吸熱單元的出口流道所 排出冷卻液，并具有一致動(dòng)裝置，以該致動(dòng)裝置作動(dòng)將該該冷卻液回收到該儲(chǔ)液?jiǎn)卧獌?nèi)。本發(fā)明的另一較廣義實(shí)施樣態(tài)為提供一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，用以冷卻發(fā)熱 元件，至少包含一噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有一噴嘴片及一致動(dòng)元件及一保護(hù)板件，該致動(dòng)元件設(shè)置于該噴嘴片與該保護(hù)板件之間，并以該噴嘴片區(qū)隔出一儲(chǔ)液槽體儲(chǔ)存 冷卻液，及以該保護(hù)板件區(qū)隔出一噴霧艙體，而該致動(dòng)元件帶動(dòng)噴嘴片將冷卻液噴出以該 噴霧艙體圍繞噴射的冷卻液霧化在一發(fā)熱元件上；以及一流體輸送裝置，用以將該噴霧艙 體內(nèi)所霧化冷卻液回收到該噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)。


圖1是現(xiàn)有噴霧散熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A是圖2所示的噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)的立體分解示意圖。圖3B是圖3A所示的系統(tǒng)本體的背面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3C是圖3A的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖3D是圖3C的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A是圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4B是本發(fā)明噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)的運(yùn)作結(jié)構(gòu)示意圖。圖5A是圖2及圖4A所示的流體輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5B是圖5A所示的閥體蓋體的背面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5C是圖5A的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A是本發(fā)明流體輸送裝置未作動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖6B是圖6A的壓力腔室膨脹狀態(tài)示意圖。圖6C是圖6B的壓力腔室壓縮狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的 是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明 及圖標(biāo)在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖2，其是本發(fā)明噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本 發(fā)明的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)4主要由噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)3及回收結(jié)構(gòu)這兩個(gè)部分所組 成，其中回收結(jié)構(gòu)是一流體輸送裝置2，且噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)3與流體輸送裝置2之間通過(guò) 第一回收管路5及第二回收管路6相連通，可達(dá)到吸附一發(fā)熱元件(未圖示)所產(chǎn)生的熱 能以及回收冷卻液再利用的功效。請(qǐng)參閱圖3A及圖3D，其中圖3A是圖2所示的噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)的立體分解示意 圖，圖3D是圖3C的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3A所示，本發(fā)明的噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)3可由 系統(tǒng)本體31、儲(chǔ)液?jiǎn)卧?2、噴霧艙體33、噴液?jiǎn)卧?4、保護(hù)板件35以及吸熱單元36所組成， 儲(chǔ)液?jiǎn)卧?2是由蓋體321及儲(chǔ)液槽體322所組成，儲(chǔ)液槽體322是由系統(tǒng)本體31的部分 內(nèi)部空間所形成(如圖3D所示)，主要用來(lái)儲(chǔ)存冷卻液(未圖標(biāo))，蓋體321設(shè)置于系統(tǒng)本 體31的頂部(如圖3C所示)且具有一入口流道3211及一透氣孔3212，入口流道3211可 與第二回收管路6連通(如圖2及圖4A所示)，當(dāng)冷卻液經(jīng)由第二回收管路6傳送至噴墨 冷卻散熱結(jié)構(gòu)3時(shí)，將可由蓋體321的入口流道3211傳送至儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部，而儲(chǔ)液槽 體322內(nèi)部過(guò)多的氣體將可經(jīng)由透氣孔3212排出，以平衡儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的壓力，防止儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的壓力過(guò)大而影響噴液?jiǎn)卧?4的噴嘴片341的運(yùn)作性能，另外，儲(chǔ)液槽 體322之內(nèi)部可設(shè)置一背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(未圖式)，其是與噴液?jiǎn)卧?4的噴嘴片341接觸以 降低噴嘴片341的噴孔3411發(fā)生積墨的問(wèn)題，背壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為海綿或?yàn)V網(wǎng)或氣袋，但不 以此為限。請(qǐng)參閱圖3B并配合圖3D，其中圖3B是圖3A所示的系統(tǒng)本體的背面結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖所示，本發(fā)明的系統(tǒng)本體31之內(nèi)部空間除了形成儲(chǔ)液槽體322外還可形成一噴霧艙體 33，儲(chǔ)液槽體322與噴霧艙體33之間是通過(guò)噴液?jiǎn)卧?4的噴嘴片341來(lái)隔離，使得噴嘴片 341的一側(cè)設(shè)置于儲(chǔ)液槽體322中，另一側(cè)則設(shè)置于噴霧艙體33中。于一些實(shí)施例中，吸熱單元36可為一吸熱金屬板件，但不以此為限，如圖3D所示， 吸熱單元36的一側(cè)與系統(tǒng)本體31的底部連接(如圖3C所示)，以與噴霧艙體33相連通， 另一側(cè)則可貼附于一發(fā)熱元件上，可吸收發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱能。另外，吸熱單元36可包 含一出口流道361。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3A及圖3D，本發(fā)明的噴液?jiǎn)卧?4除了固設(shè)于系統(tǒng)本體31上的噴嘴 片341外，還包含一致動(dòng)元件342，可為一壓電板，但不以此為限，致動(dòng)元件342設(shè)置于噴霧 艙體33中，且可采用黏貼的方式環(huán)繞固設(shè)于噴嘴片341的側(cè)邊上，噴嘴片341響應(yīng)致動(dòng)元 件342的帶動(dòng)而使儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的冷卻液從噴嘴片341的多個(gè)噴孔3411中被霧化噴 射至噴霧艙體33中，以降低吸熱單元36的溫度。保護(hù)板件35設(shè)置于噴霧艙體33內(nèi)且其周圍與噴嘴片341連接，保護(hù)板件35具有 一凹陷部351且于該凹陷部351對(duì)應(yīng)該多個(gè)噴孔3411的區(qū)域具有一開(kāi)口 352，致動(dòng)元件342 容置于凹陷部351中，用以防止霧化凝結(jié)的該冷卻液附著于致動(dòng)元件342上，至于，多個(gè)噴 孔3411所噴射出的噴霧是通過(guò)開(kāi)口 352噴至噴霧艙體33中。當(dāng)吸熱單元36吸收發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱能后，噴嘴片341將響應(yīng)致動(dòng)元件342的 帶動(dòng)而使儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的冷卻液從噴嘴片341的多個(gè)噴孔3411中被霧化噴射至噴霧 艙體33中，以降低吸熱單元36的溫度，此時(shí)在噴霧艙體33里會(huì)有大量水蒸霧氣，會(huì)凝結(jié)成 水珠附著于噴霧艙體33內(nèi)壁，因水珠為導(dǎo)體如直接附在致動(dòng)元件342上，會(huì)使正負(fù)電相交 而短路，使致動(dòng)元件342損壞，因此本發(fā)明使用保護(hù)板件35可達(dá)到防止霧化凝結(jié)的該冷卻 液附著于致動(dòng)元件342上的功效。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3A、圖3B及圖3D，系統(tǒng)本體31還具有多個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，用以供一密封環(huán) 設(shè)置于其上，以使系統(tǒng)本體31與儲(chǔ)液?jiǎn)卧?2的蓋體321、噴液?jiǎn)卧?4的噴嘴片341以及吸 熱單元36之間緊密結(jié)合，于本實(shí)施例中，系統(tǒng)本體31的頂部設(shè)置有一凹槽311，以供密封 環(huán)37設(shè)置于其上，以使蓋體321與系統(tǒng)本體31之間可緊密結(jié)合，另外，如圖3B所示，系統(tǒng) 本體31內(nèi)部與噴嘴片341連接處環(huán)繞設(shè)置凹槽312及313，分別供密封環(huán)381、382設(shè)置于 其上，以使噴嘴片341與系統(tǒng)本體31之間可緊密結(jié)合，可達(dá)到防止儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的冷 卻液滲漏到噴霧艙體33中，再則，系統(tǒng)本體31的底部設(shè)置有一凹槽314，以供密封環(huán)39設(shè) 置于其上，以使吸熱單元36與系統(tǒng)本體31之間可緊密結(jié)合。請(qǐng)參閱圖4A，其是圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，第一回收管路5的一端 與吸熱單元36的出口流道361連接，另一端則與流體輸送裝置2的入口通道211連接，第 二回收管路6的一端則與儲(chǔ)液?jiǎn)卧?2的蓋體321的入口流道3211連接，另一端則與流體 輸送裝置2的一出口通道212連接。
請(qǐng)參閱圖4B，其是本發(fā)明噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)的運(yùn)作結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，當(dāng) 吸熱單元36吸收發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱能后，將以一電壓驅(qū)動(dòng)噴液?jiǎn)卧?4的致動(dòng)元件342 運(yùn)作，噴嘴片341將響應(yīng)致動(dòng)元件342的帶動(dòng)而使儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部的冷卻液從噴嘴片341 的多個(gè)噴孔3411中被霧化噴射至噴霧艙體33中，可通過(guò)噴霧來(lái)降低吸熱單元36的溫度， 而被霧化的蒸氣將會(huì)凝結(jié)成水珠而附著于噴霧艙體33內(nèi)壁，并順著噴霧艙體33內(nèi)壁的傾 斜設(shè)計(jì)將水珠集中于吸熱單元36的出口流道361中，此時(shí)以一電壓驅(qū)動(dòng)流體輸送裝置2的 致動(dòng)器242產(chǎn)生彎曲形變，可通過(guò)第一回收管路5把吸熱單元36的出口流道361中的凝結(jié) 冷卻液吸取到流體輸送裝置2的入口通道211中，并響應(yīng)致動(dòng)器242的作動(dòng)使冷卻液由入 口通道211通過(guò)流體輸送裝置2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳遞至出口通道212，最后通過(guò)第二回收管路6 將冷卻液由蓋體321的入口流道3211傳送至儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部，而儲(chǔ)液槽體322內(nèi)部過(guò)多 的氣體將可通過(guò)透氣孔3212排出，如此不斷的循環(huán)即可達(dá)到降低吸熱單元36的溫度以及 重復(fù)回收利用冷卻液的功效，且利用流體輸送裝置2來(lái)回收冷卻液可降低整個(gè)系統(tǒng)的體積 及成本，以及利用致動(dòng)元件的帶動(dòng)使噴嘴片的噴孔將冷卻液霧化噴射至噴霧艙體的方式不 會(huì)消耗過(guò)多的電源功率。請(qǐng)參閱圖5A，其是圖2及圖4A所示的流體輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本 發(fā)明的流體輸送裝置2主要是由閥體座21、閥體蓋體22、閥體薄膜23、多個(gè)暫存室、致動(dòng)裝 置24及蓋體25所組成，閥體蓋體22及致動(dòng)裝置24之間形成一壓力腔室226，主要用來(lái)儲(chǔ) 存冷卻液，該流體輸送裝置2的組裝方式是將閥體薄膜23設(shè)置于閥體座21及閥體蓋體22 之間，并使閥體薄膜23與閥體座21及閥體蓋體22相互堆疊結(jié)合，且在閥體薄膜23與閥體 蓋體22之間形成一第一暫存室，而在閥體薄膜23與閥體座21之間形成一第二暫存室，并 且于閥體蓋體22上的相對(duì)應(yīng)位置還設(shè)置有致動(dòng)裝置24，致動(dòng)裝置24是由一振動(dòng)薄膜241 以及一致動(dòng)器242組裝而成，用以驅(qū)動(dòng)流體輸送裝置2的作動(dòng)，最后，再將蓋體25設(shè)置于致 動(dòng)裝置24的上方，故其是依序?qū)㈤y體座21、閥體薄膜23、閥體蓋體22、致動(dòng)裝置24及蓋體 25相對(duì)應(yīng)堆疊設(shè)置，以完成流體輸送裝置2的組裝(如圖5C所示)。其中，閥體座21及閥體蓋體22是本發(fā)明流體輸送裝置2中導(dǎo)引冷卻液進(jìn)出的主 要結(jié)構(gòu)，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5A并配合圖5C，其中圖5C是圖5A的組裝結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5C所示， 閥體座21具有一個(gè)入口通道211以及一個(gè)出口通道212，冷卻液是通過(guò)入口通道211傳送 至閥體座21上表面210的一開(kāi)口 213，并且閥體薄膜23及閥體座21之間所形成的第二暫 存室即為圖中所示的出口暫存腔215，但不以此為限，其是由閥體座21的上表面210于與 出口通道212相對(duì)應(yīng)的位置產(chǎn)生部分凹陷而形成，并與出口通道212相連通，該出口暫存腔 215用以暫時(shí)儲(chǔ)存冷卻液，并使該冷卻液由出口暫存腔215通過(guò)一開(kāi)口 214而輸送至出口通 道212，再流出閥體座21之外。以及，在閥體座21上還具有多個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，用以供一密封環(huán) 26(如圖6A所示)設(shè)置于其上，閥體座21具有環(huán)繞開(kāi)口 213外圍的凹槽216、218，及環(huán)繞 于出口暫存腔215外圍的凹槽217，主要通過(guò)設(shè)置于凹槽217及218內(nèi)的密封環(huán)26使閥體 座21與閥體薄膜23之間緊密的貼合，以防止冷卻液外泄。請(qǐng)參閱圖5B并配合圖5A，其中圖5B是圖5A所示的閥體蓋體的背面結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖所示，閥體蓋座22具有一上表面220及一下表面228，以及在閥體蓋座22上亦具有貫 穿上表面220至下表面228的入口閥門(mén)通道221及出口閥門(mén)通道222，且該入口閥門(mén)通道 221設(shè)置于與閥體座21的開(kāi)口 213相對(duì)應(yīng)的位置，而出口閥門(mén)通道222則設(shè)置于與閥體座21的出口暫存腔215內(nèi)的開(kāi)口 214相對(duì)應(yīng)的位置，并且閥體薄膜23及閥體蓋體22之間所 形成的第一暫存室即為圖中所示的入口暫存腔223，且不以此為限，其是由閥體蓋體22的 下表面228于與入口閥門(mén)通道221相對(duì)應(yīng)的位置產(chǎn)生部份凹陷而形成，且其是連通于入口 閥門(mén)通道221。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5A，閥體蓋體22的上表面220是部份凹陷，以形成一壓力腔室226，其 與致動(dòng)裝置24的致動(dòng)器242相對(duì)應(yīng)設(shè)置，壓力腔室226通過(guò)入口閥門(mén)通道221連通于入口 暫存腔223，并同時(shí)與出口閥門(mén)通道222相連通，因此，當(dāng)致動(dòng)器242受電壓致動(dòng)使致動(dòng)裝置 24變形，造成壓力腔室226的體積膨脹而產(chǎn)生負(fù)壓差，可使冷卻液經(jīng)入口閥門(mén)通道221流至 壓力腔室226內(nèi)(如圖6B所示)，其后，當(dāng)施加于致動(dòng)器242的電場(chǎng)方向改變后，致動(dòng)器242 將使致動(dòng)裝置24變形以使壓力腔室226收縮而體積減小，使壓力腔室226與外界產(chǎn)生正壓 力差，促使冷卻液由出口閥門(mén)通道222流出壓力腔室226之外，于此同時(shí)，同樣有部分冷卻 液會(huì)流入入口閥門(mén)通道221及入口暫存室223內(nèi)，然而由于此時(shí)的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231 (如圖 6C所示)是使受壓而關(guān)閉的狀態(tài)，故該冷卻液不會(huì)通過(guò)入口閥片2313而產(chǎn)生倒流的現(xiàn)象， 至于暫時(shí)儲(chǔ)存于入口暫存腔223內(nèi)的冷卻液，則于致動(dòng)器242再受電壓致動(dòng)，重復(fù)使致動(dòng)裝 置24再上凸變形而增加壓力腔室226體積時(shí)，再由入口暫存腔223經(jīng)至入口閥門(mén)通道221 而流入壓力腔室226內(nèi)，以進(jìn)行冷卻液的輸送。另外如圖6A所示，閥體蓋體22上同樣具有多個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)，以本實(shí)施例為例，在閥 體蓋體22的上表面220具有環(huán)繞壓力腔室226而設(shè)置的凹槽227，而在下表面228上則具 有環(huán)繞設(shè)置于入口暫存腔223的凹槽224、環(huán)繞設(shè)置于出口閥門(mén)通道222的凹槽229 (如圖 6A所示)，同樣地，上述凹槽結(jié)構(gòu)是用以供一密封環(huán)27設(shè)置于其中，主要通過(guò)設(shè)置于凹槽 224及229內(nèi)的密封環(huán)27使閥體蓋體22與閥體薄膜23之間緊密的貼合，以防止冷卻液外 泄，而設(shè)置于凹槽227內(nèi)的密封環(huán)27則用來(lái)使致動(dòng)裝置24的致動(dòng)薄膜241與閥體蓋體22 之間緊密的貼合，以防止冷卻液外泄(如圖6A所示)。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5A，閥體薄膜23主要是以傳統(tǒng)加工、或平版印刷蝕刻、或激光加工、或 電鑄加工、或放電加工等方式制出，且為一厚度實(shí)質(zhì)上相同的薄片結(jié)構(gòu)，其上具有多個(gè)鏤空 閥開(kāi)關(guān)，包含第一閥開(kāi)關(guān)以及第二閥開(kāi)關(guān)，于本實(shí)施例中，第一閥開(kāi)關(guān)是入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231， 而第二閥開(kāi)關(guān)是出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232，其中，入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231具有入口閥片2313以及多個(gè)環(huán) 繞入口閥片2313外圍而設(shè)置的鏤空孔洞2312，另外，在孔洞2312之間還具有與入口閥片 2313相連接的延伸部2311，當(dāng)閥體薄膜23承受一自壓力腔室226傳遞而來(lái)的應(yīng)力時(shí)，如圖 6C所示，入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231是整個(gè)平貼于閥體座21之上，此時(shí)入口閥片2313會(huì)緊靠設(shè)置于 凹槽216內(nèi)部的密封環(huán)26的突出部分，而密封住閥體座21上的開(kāi)口 213，且其外圍的鏤空 孔洞2312及延伸部2311則順勢(shì)浮貼于閥體座21之上，故因此入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231的關(guān)閉作 用，使冷卻液無(wú)法流出。而當(dāng)閥體薄膜23受到壓力腔室226體積增加而產(chǎn)生的吸力作用下，由于設(shè)置于閥 體座21的凹槽216內(nèi)的密封環(huán)26已提供入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231 —預(yù)力(Preforce)，因而入口 閥片2313可通過(guò)延伸部2311的支撐而產(chǎn)生更大的預(yù)蓋緊效果，以防止逆流，當(dāng)因壓力腔室 226的負(fù)壓而使入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231往下產(chǎn)生位移(如圖6B所示)，此時(shí)，冷卻液則可通過(guò)鏤 空的孔2312由閥體座21流至閥體蓋體22的入口暫存腔223，并通過(guò)入口暫存腔223及入 口閥門(mén)通道221傳送至壓力腔室226內(nèi)，如此一來(lái)，入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231即可響應(yīng)壓力腔室226產(chǎn)生的正負(fù)壓力差而迅速的開(kāi)啟或關(guān)閉，以控制冷卻液的進(jìn)出，并使冷卻液不會(huì)回流至 閥體座21上。同樣地，位于同一閥體薄膜23上的另一閥門(mén)結(jié)構(gòu)則為出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232，其中的 出口閥片2323、延伸部2321以及孔2322的作動(dòng)方式均與入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231相同，因而不 再贅述，惟出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232外圍的密封環(huán)27設(shè)置方向是與入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231的密封環(huán) 26反向設(shè)置，如圖6C所示，當(dāng)壓力腔室226壓縮而產(chǎn)生一推力時(shí)，設(shè)置于閥體蓋體22的凹 槽225內(nèi)的密封環(huán)27將提供出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232 —預(yù)力，使得出口閥片2323可通過(guò)延伸部 2321的支撐而產(chǎn)生更大的預(yù)蓋緊效果，以防止逆流，當(dāng)因壓力腔室226的正壓而使出口閥 門(mén)結(jié)構(gòu)232往上產(chǎn)生位移，此時(shí)，冷卻液則可通過(guò)鏤空的孔2322由壓力腔室226經(jīng)閥體蓋 體22而流至閥體座21的出口暫存腔215內(nèi)，并可通過(guò)開(kāi)口 214及出口通道212排出，如此 一來(lái)，則可通過(guò)出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232開(kāi)啟的機(jī)制，將冷卻液自壓力腔室226內(nèi)泄出，以達(dá)到將 冷卻液輸送至出口通道212排出的功效。請(qǐng)參閱圖6A，其是本發(fā)明的流體輸送裝置未作動(dòng)狀態(tài)示意圖，于本實(shí)施例中，所 有的凹槽結(jié)構(gòu)216、217、218分別設(shè)置密封環(huán)26，而凹槽224、225、229內(nèi)亦分別設(shè)置密封 環(huán)27，其材質(zhì)是可耐化性佳的橡膠材料，且不以此為限，其中，設(shè)置于閥體座21上環(huán)繞開(kāi)口 213的凹槽216內(nèi)的密封環(huán)可為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其厚度是大于凹槽216深度，使得設(shè)置于凹槽 216內(nèi)的密封環(huán)26部分凸出于閥體座21的上表面210構(gòu)成一微凸結(jié)構(gòu)，因而使得貼合設(shè) 置于閥體座21上的閥體薄膜23的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231的入口閥片2313因密封環(huán)26的微凸 結(jié)構(gòu)而形成一向下隆起，而閥體薄膜23的其余部分是與閥體蓋體22相抵頂，如此微凸結(jié)構(gòu) 對(duì)入口閥門(mén)231頂推而產(chǎn)生一預(yù)力(Preforce)作用，有助于產(chǎn)生更大的預(yù)蓋緊效果，以防 止逆流，且由于密封環(huán)26向下隆起的微凸結(jié)構(gòu)是位于閥體薄膜23的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231處， 故使入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231在未作動(dòng)時(shí)使入口閥片2313與閥體座21的上表面210之間具有一 間隙，同樣地，當(dāng)密封環(huán)27設(shè)置于環(huán)繞出口閥門(mén)通道222的凹槽225內(nèi)時(shí)，由于其密封環(huán)27 設(shè)置于閥體蓋體22的下表面228，因而該密封環(huán)27使閥體薄膜23的出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)向上凸 出而形成一向上隆起于閥體蓋體22的微凸結(jié)構(gòu)，此微凸結(jié)構(gòu)僅其方向與形成于入口閥門(mén) 結(jié)構(gòu)231的微凸結(jié)構(gòu)是反向設(shè)置，然而其功能均與前述相同，因而不再贅述。至于其余分別 設(shè)置于凹槽結(jié)構(gòu)217、218及224、229以及227內(nèi)的密封環(huán)26、27及28，主要用來(lái)分別使閥 體座21與閥體薄膜23、閥體薄膜23與閥體蓋體22以及閥體蓋體22與致動(dòng)裝置24之間緊 密貼合時(shí)，防止冷卻液外泄。請(qǐng)同時(shí)參閱圖6A、圖6B、圖6C，如圖所示，當(dāng)蓋體25、致動(dòng)裝置24、閥體蓋體22、閥 體薄膜23、密封環(huán)26以及閥體座21彼此對(duì)應(yīng)組裝設(shè)置后，閥體座21上的開(kāi)口 213是與閥 體薄膜23上的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231以及閥體蓋體22上的入口閥門(mén)通道221相對(duì)應(yīng)，且閥體 座21上的開(kāi)口 214則與閥體薄膜23上的出口閥片232以及閥體蓋體22上的出口閥門(mén)通 道222相對(duì)應(yīng)，并且，由于密封環(huán)26設(shè)置于凹槽216內(nèi)，使得閥體薄膜23的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu) 231微凸起于閥體座21的上表面210，并通過(guò)位于凹槽216內(nèi)的密封環(huán)26頂觸閥體薄膜23 而產(chǎn)生一預(yù)力((Preforce)作用，使得入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231在未作動(dòng)時(shí)則與閥體座21的上表 面210形成一間隙，同樣地，出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232亦通過(guò)將密封環(huán)27設(shè)至于凹槽225中的相 同方式與閥體蓋體22的下表面228形成一間隙。當(dāng)以一電壓驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器242時(shí)，致動(dòng)裝置24將產(chǎn)生彎曲變形，如圖6B所示，致動(dòng)裝置24是朝箭號(hào)a所指的方向向下彎曲變形，使得壓力腔室226的體積增加，因而產(chǎn)生一 吸力，使閥體薄膜23的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231、出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232承受一向下的拉力，并使已具 有一預(yù)力的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231的入口閥片2313迅速開(kāi)啟(如圖6B所示)，使冷卻液可大量 地自閥體座21上的入口通道211被吸取進(jìn)來(lái)，并流經(jīng)閥體座21上的開(kāi)口 213、閥體薄膜23 上的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231的孔2312、閥體蓋體22上的入口暫存腔223、入口閥片通道221而 流入壓力腔室226之內(nèi)，此時(shí)，由于閥體薄膜23的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231、出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232承 受該向下拉力，故位于另一端的出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232是因該向下拉力使得位于閥體薄膜23上 的出口閥片2323密封住出口閥門(mén)通道222，而使得出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232關(guān)閉，因而防止冷卻液 逆流。當(dāng)致動(dòng)裝置24因電場(chǎng)方向改變而如圖6C所示的箭號(hào)b向上彎曲變形時(shí)，則會(huì)壓 縮壓力腔室226的體積，使得壓力腔室226對(duì)內(nèi)部的冷卻液產(chǎn)生一推力，并使閥體薄膜23 的入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231、出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232承受一向上推力，此時(shí)，設(shè)置于凹槽225內(nèi)的密封環(huán) 27上出口閥門(mén)結(jié)構(gòu)232的出口閥片2323其可迅速開(kāi)啟(如圖6C所示)，并使液體瞬間大 量宣泄，由壓力腔室226通過(guò)閥體蓋體22上的出口閥門(mén)通道222、閥體薄膜23上的出口閥 門(mén)結(jié)構(gòu)232的孔2322、閥體座21上的出口暫存腔215、開(kāi)口 214及出口通道212而流出流 體輸送裝置2之外，因而完成冷卻液的傳輸過(guò)程，同樣地，此時(shí)由于入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231承受 該向上的推力，因而使得入口閥片2313密封住開(kāi)口 213，因而關(guān)閉入口閥門(mén)結(jié)構(gòu)231，使得 冷卻液不逆流。綜上所述，本發(fā)明的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)利用噴液?jiǎn)卧獙⒗鋮s液霧化而于噴霧 艙體內(nèi)產(chǎn)生噴霧以吸收發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱能，且利用流體輸送裝置來(lái)回收冷卻液可降低 整個(gè)系統(tǒng)的體積及成本，以及利用致動(dòng)元件的帶動(dòng)使噴嘴片的噴孔將冷卻液霧化噴射至噴 霧艙體的方式不會(huì)消耗過(guò)多的電源功率。另外，本發(fā)明通過(guò)于噴霧艙體內(nèi)設(shè)置保護(hù)板件，可 達(dá)到防止霧化凝結(jié)的該冷卻液附著于致動(dòng)元件上的功效。本發(fā)明可由熟知此技術(shù)的人士在不背離本發(fā)明的精神的前提下作出種種等同的 改變或替換，然而這些等同的改變或替換皆不脫離如附本申請(qǐng)權(quán)利要求所欲保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，至少包含一儲(chǔ)液?jiǎn)卧?，?chǔ)存一冷卻液；一噴霧艙體，與該儲(chǔ)液?jiǎn)卧B接；一噴液?jiǎn)卧?，設(shè)置于該儲(chǔ)液?jiǎn)卧c該噴霧艙體之間，且具有一噴嘴片及一致動(dòng)元件，以該致動(dòng)元件帶動(dòng)該噴嘴片而將該冷卻液噴出霧化于該噴霧艙體內(nèi)；一保護(hù)板件，設(shè)置于該噴霧艙體內(nèi)且與該噴液?jiǎn)卧B接；一吸熱單元，與該噴霧艙體相連接而接收霧化冷卻液形成散熱，并具有一出口流道排出該冷卻液；以及一流體輸送裝置，接收該吸熱單元的該出口流道所排出該冷卻液，并具有一致動(dòng)裝置，以該致動(dòng)裝置作動(dòng)將該該冷卻液回收到該儲(chǔ)液?jiǎn)卧獌?nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該吸熱單元是一吸熱金 屬板件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于還包含一第一回收管路 及一第二回收管路，該第一回收管路的一端與該吸熱單元的該出口流道連接，另一端則連 接至該流體輸送裝置，該第二回收管路的一端與該儲(chǔ)液?jiǎn)卧B接，另一端則與該流體輸送 裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該儲(chǔ)液?jiǎn)卧哂幸簧w體 及一儲(chǔ)液槽體，該蓋體具有一入口流道，供與該第二回收管路連通，該儲(chǔ)液槽體用以儲(chǔ)存該 冷卻液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該蓋體具有一透氣孔， 用以平衡該儲(chǔ)液槽體內(nèi)部的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于還具有一系統(tǒng)本體，用 以形成該儲(chǔ)液槽體及該噴霧艙體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該噴液?jiǎn)卧脑搰娮炱?具有多個(gè)噴孔，及該噴液?jiǎn)卧脑撝聞?dòng)元件設(shè)置于該噴霧艙體中且環(huán)繞固設(shè)于該噴嘴片的 側(cè)邊上，以帶動(dòng)該噴嘴片多個(gè)噴孔噴射出該冷卻液霧化至該噴霧艙體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該流體輸送裝置至少包含一閥體座，其具有該出口通道及該入口通道；一閥體蓋體，其設(shè)置于該閥體座上；一閥體薄膜，其設(shè)置于該閥體座及該閥體蓋體之間；多個(gè)暫存室，設(shè)置于該閥體薄膜與該閥體蓋體之間，以及于該閥體薄膜與該閥體座之 間；以及一振動(dòng)裝置，其外圍固設(shè)于該閥體蓋體。
9.一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，用以冷卻一發(fā)熱元件，至少包含一噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有一噴嘴片及一致動(dòng)元件及一保護(hù)板件，該致動(dòng)元 件設(shè)置于該噴嘴片與該保護(hù)板件之間，并以該噴嘴片區(qū)隔出一儲(chǔ)液槽體儲(chǔ)存冷卻液，及以 該保護(hù)板件區(qū)隔出一噴霧艙體，而該致動(dòng)元件帶動(dòng)噴嘴片將冷卻液噴出以該噴霧艙體圍繞 噴射的冷卻液霧化在一發(fā)熱元件上；以及一流體輸送裝置，用以將該噴霧艙體內(nèi)所霧化冷卻液回收到該噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，其特征在于該噴霧冷卻散熱結(jié)構(gòu) 的該保護(hù)板件用以防止霧化凝結(jié)的該冷卻液附著于該致動(dòng)元件上。
全文摘要
本發(fā)明是一種噴霧冷卻散熱回收系統(tǒng)，至少包含儲(chǔ)液?jiǎn)卧?，?chǔ)存冷卻液；噴霧艙體，與該儲(chǔ)液?jiǎn)卧B接；噴液?jiǎn)卧?，設(shè)置于該儲(chǔ)液?jiǎn)卧c該噴霧艙體之間，且具有一噴嘴片及一致動(dòng)元件，以致動(dòng)元件帶動(dòng)噴嘴片而將該冷卻液噴出霧化于該噴霧艙體內(nèi)；保護(hù)板件，設(shè)置于該噴霧艙體內(nèi)且與該噴液?jiǎn)卧B接；吸熱單元，與該噴霧艙體相連接而接收霧化冷卻液形成散熱，并具有一出口流道排出該冷卻液；以及流體輸送裝置，接收該吸熱元件的出口流道所排出冷卻液，并具有一致動(dòng)裝置，以該致動(dòng)裝置作動(dòng)將該冷卻液回收到該儲(chǔ)液?jiǎn)卧獌?nèi)。
文檔編號(hào)H01L23/473GK101877956SQ20091013883
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者余榮侯, 周宗柏, 張英倫, 邱士哲, 陳世昌 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司