微流體輸送及霧化裝置的製作方法

2023-05-11 07:43:31 1

專利名稱：微流體輸送及霧化裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種微流體輸送及霧化裝置，尤指一種適用於電子元件散熱的微流體輸送及霧化裝置。
背景技術：
近年來，電腦系統已逐漸成為人們日常生活中不可或缺的設備，其內部設有主機板以維持整個電腦系統的運作，然而主機板於運作時其上的發熱元件，例如-
CPU,會產生大量的熱量，假若熱量無法適當地轉移至外界而累積於殼體內，則不
只會減損發熱元件的壽命甚至於損毀，而且會降低整個電腦系統的運作效能，因此，為維持電腦系統的使用壽命與效能，在主機板上通常會採取適當的散熱機制以將熱量轉移至外界。
目前的發熱元件的散熱方式是利用一抽吸泵配合一熱交換機，其中熱交換機貼
付於發熱元件的表面，主要利用泵將水抽入熱交換機內，利用液體，例如水，將發熱元件所產生的熱量移除，以達到散熱的功效。
雖然己知的使用抽吸泵配合熱交換機的方式可達到將發熱元件所產生的熱量移除的功效，但是僅利用水不斷重複進行循環的散熱效果有P艮，且使用抽吸泵的結構設置不只體積大、結構複雜、不易組裝且成本高，無法符合薄形化的需求。
因此，如何發展一種可改善上述現有技術缺失的微流體輸送及霧化裝置，實為目前迫切需要解決的問題。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種微流體輸送及霧化裝置，以解決已知的通過泵配合熱交換機對發熱元件進行散熱的方式，除了以水進行循環的散熱效果有限外，使用抽吸泵的結構設置不只體積大、結構複雜、不易組裝且成本高外，亦無法符合薄形化需求等缺點。
為達上述目的，本發明的一較廣義實施樣態為提供一種微流體輸送及霧化裝
3置，用以傳送流體並將流體霧化成多個液滴噴出，其包含微流體輸送器，具有入 口通道及出口通道；霧化器，其具有噴嘴片、儲存槽及致動元件，噴嘴片是與儲存 槽相對應設置，且與致動元件連接；其中，微流體輸送器是將流體通過入口通道傳 送至霧化器的儲存槽，使噴嘴片相應致動元件的驅動而將流體霧化成多個液滴噴 出。


圖1A是較佳實施例的微流體輸送及霧化裝置的正面分解結構示意圖。
圖1B是圖1A的反面分解結構示意圖結構。
圖1C是圖1A的組裝完成結構示意圖。
圖1D是圖1B的組裝完成結構示意圖。
圖2A是圖1C的A-A剖面結構示意圖。
圖2B是圖2A的壓力腔室膨脹狀態示意圖。
圖2C是圖2A的壓力腔室壓縮及霧化器噴霧狀態示意圖。
圖2D是圖2C所示的霧化器的致動元件及噴嘴片向上作動狀態示意圖
圖3A是圖1C的B-B剖面結構示意圖。
圖3B是圖3A所示的霧化器噴霧狀態示意圖。
圖3C是圖3B所示的霧化器的致動元件及噴嘴片向上作動狀態示意圖。
具體實施例方式
體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解 的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其 中的說明及圖標在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。
請參閱圖1A及圖1B，其中圖1A是本發明一較佳實施例的微流體輸送及霧化 裝置的正面分解結構示意，圖1B則為圖1A的反面分解結構示意圖結構，如圖所 示，本發明的微流體輸送及霧化裝置1主要由一微流體輸送器2結合一霧化器3 所組成，其中，微流體輸送器2主要是由閥體座21、閥體蓋體22、閥體薄膜23、 多個暫存室、致動裝置24及蓋體25所組成，而霧化器3則是由儲存槽31、噴嘴片 32、致動元件33及壓板34所組成，其中，壓板34主要用來定位致動元件33及噴 嘴片32，且具有相對應噴嘴片32的多個噴孔321設置的開口 341。
請再參閱圖1A，閥體蓋體22及致動裝置24之間形成一壓力腔室225，主要用
4來儲存流體，該微流體輸送器2的組裝方式是將閥體薄膜23設置於閥體座21及閥 體蓋體22之間，並使閥體薄膜23與閥體座21及閥體蓋體22相互堆疊結合，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，並且於閥體蓋體22上的相對應位置還設置有致動裝置24， 致動裝置24是由一振動薄膜241以及一致動器242組裝而成，用以驅動微流體輸 送器2的作動，最後，再將蓋體25設置於致動裝置24的上方，故其是依序將閩體 座21、閥體薄膜23、閥體蓋體22、致動裝置24及蓋體25相對應堆疊設置，以完 成微流體輸送器2的組裝。
請再參閱圖1A，閥體座21及閥體蓋體22是微流體輸送器2中導引流體進出 的主要結構，閥體座21具有一個入口通道211以及一個出口通道212，流體是通過 入口通道211傳送至閥體座21上表面的一開口 213，並且閥體薄膜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214，但不以此為限，其是由 閥體座21的上表面於與霧化器3的儲存槽31相對應的位置產生部分凹陷而形成， 並與儲存槽31及出口通道212相連通，該出口暫存腔214是用以暫時儲存流體， 並使該流體由出口暫存腔214通過一開口 215而輸送至儲存槽31，再通過出口通道 212排出。
以及，在閥體座21上還具有多個凹槽結構，用以供一密封環261(如圖2A所 示)設置於其上，閥體座21具有環繞開口 213外圍的凹槽216，及環繞於出口暫存 腔214外圍的凹槽217，主要通過設置於凹槽216及217內的密封環261使閥體座 21與閥體薄膜23之間緊密的貼合，以防止流體外洩。
閥體蓋體22具有一上表面220及一下表面221 ，以及在閥體蓋體22上亦具有 貫穿上表面220至下表面221的入口閥門通道222及出口閥門通道223，且該入口 閥門通道222設置於與閥體座21的開口 213相對應的位置，而出口閥門通道223 則設置於與閥體座21的出口暫存腔214內的開口 215相對應的位置，並且閥體薄 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224，且 不以此為限，其是由閥體蓋體22的下表面221於與入口閥門通道222相對應的位 置產生部份凹陷而形成，且其連通於入口閥門通道222。
請再參閱圖1A，閥體蓋體22的上表面220是部份凹陷，以形成一壓力腔室225， 其是與致動裝置24的致動器242相對應設置，壓力腔室225是通過入口閥門通道 222連通於入口暫存腔224，並同時與出口閥門通道223相連通。
另外如圖1A及圖1B所示，閥體蓋體22上同樣具有多個凹槽結構，以本實施例為例，在閥體蓋體22的上表面220具有環繞壓力腔室225而設置的凹槽226，而 在下表面221上則具有環繞設置於入口暫存腔224的凹槽227、環繞設置於出口閥 門通道223的凹槽228，同樣地，上述凹槽結構是用以供一密封環262設置於其中， 主要通過設置於凹槽227及228內的密封環262使閥體蓋體22與閥體薄膜23之間 緊密的貼合，以防止流體外洩，而設置於凹槽226內的密封環262則用來使致動裝 置24的致動薄膜241與閥體蓋體22之間緊密的貼合，以防止流體外洩(如圖2A所 示)。
請再參閱圖1A及圖1B，閥體薄膜23主要是一厚度實質上相同的薄片結構， 其上具有多個鏤空閥開關，包含第一閥開關以及第二閥開關，於本實施例中，第一
閥開關是入口閥門結構231，而第二閥開關是出口閥門結構232，其中，入口閥門 結構231具有入口閥片2313以及多個環繞入口閥片2313外圍而設置的鏤空孔2312， 另外，在孔2312之間還具有與入口閥片2313相連接的延伸部2311，當閥體薄膜 23承受自壓力腔室225傳遞而來的應力時，如圖2C所示，出口閥門結構232開啟 而使流體釋出時，入口闊門結構231是整個平貼於閥體座21之上，此時入口閥片 2313會緊貼於微凸結構218，而密封住閥體座21上的開口213，且其外圍的鏤空孔 2312及延伸部2311則順勢浮貼於閥體座21之上，故因此入口閥門結構231的關閉 作用，使流體無法流出。
請再參閱圖1B並配合圖2A，於閥體蓋體22的下表面221的出口閥門通道223 的邊緣環繞設置一微凸結構229，是與出口閥門結構232的出口閥片2323相抵頂， 用以施一預力於該出口閥門結構232， 一旦，入口閥門結構231開啟而使流體流入 閥體座21內部時，闊體薄膜23的出口闊門結構232仍能與微凸結構229形成一段 封閉面的接觸，能產生更大更佳的預蓋緊防止逆流的效果。
而當閥體薄膜23受到壓力腔室225體積增加而產生的吸力作用下，由於設置 於閥體蓋體22的微凸結構229已提供出口閥門結構232 —預力，因而出口閥片2323 可通過延伸部2321的支撐而產生更大的預蓋緊效果，以防止逆流，當因壓力腔室 225的負壓而使入口闊門結構231產生位移(如圖2B所示)，此時，流體則可通過鏤 空的孔2312由閥體座21流至閥體蓋體22的入口暫存腔224，並通過入口暫存腔 224及入口閥門通道222傳送至壓力腔室225內，如此一來，入口閥門結構231即 可相應壓力腔室225產生的正負壓力差而迅速的開啟或關閉，以控制流體的進出， 並使流體不會回流至閥體座21上。
同樣地，位於同一閥體薄膜23上的另一閥門結構則為出口閥門結構232，其中的出口闊片2323、延伸部2321以及孔2322的作動方式均與入口閥門結構231相 同，因而不再贅述，惟與出口閥門結構232相抵頂的微凸結構229設置方向是與與 入口閥門結構231相抵頂的微凸結構218反向設置，如圖2C所示，因而當壓力腔 室225壓縮而產生一推力時，設置於閥體座21上表面的微凸結構218將提供入口 閥門結構231 —預力(Preforce)，使得入口閥片2313可通過延伸部2311的支撐而產 生更大的預蓋緊效果，以防止逆流，當因壓力腔室225的正壓而使出口閥門結構 232產生位移，此時，流體則可通過鏤空的孔2322由壓力腔室225經閥體蓋體22 而流至閥體座21的出口暫存腔214內，並可通過開口 215流入儲存槽31內並通過 出口通道212排出，如此一來，則可通過出口閥門結構232開啟的機制，將流體自 壓力腔室225內洩出，以達到流體輸送的功能。
請再參閱圖1B及圖2A，霧化器3與微流體輸送器2的組裝方式是將噴嘴片 32及致動元件33所組成的結構設置於微流體輸送器2的閥體座21及壓板34之間， 並相互堆疊結合，且於儲存槽31的周圍環繞設置一凹槽311，用以供一密封環263 設置於其中，主要通過設置於凹槽311內的密封環263使閥體座21與噴嘴片32貼 合，以防止流體外洩，即可形成本發明的微流體輸送及霧化裝置1 (如圖1C及圖 1D所示)。
請再參閱圖1B、圖2A及圖3A，於本實施例中，霧化器3的致動元件33是環 繞設置於噴嘴片32的多個噴孔321的周圍，且噴孔321的兩側是分別與儲存槽31 及壓板34的開口 341相對應設置，且該儲存槽31是由閥體座21的下表面凹陷設 置，且與出口通道212、閥體座21的開口 215及出口暫存腔214相連通。
請同時參閱圖2A、圖2B、圖2C,如圖2A所示，當蓋體25、致動裝置24、 閥體蓋體22、閥體薄膜23、密封環261、 262、閥體座21、噴嘴片32、致動元件 33、密封環263以及壓板34彼此對應組裝設置後，即可成為本發明的微流體輸送 及霧化裝置l。
當以 一 電壓驅動致動器 242 時，致動裝置 24 產生彎曲變形，如圖2B所示，致動裝置24是朝箭號a所指的方向向上彎曲變形， 使得壓力腔室225的體積增加，因而產生一吸力，使閥體薄膜23的入口闊門結構 231、出口閥門結構232承受一向上的拉力，並使已具有一預力的入口閥門結構231 的入口閥片2313迅速開啟(如圖2B所示)，使流體可大量地通過閥體座21上的入口 通道211被吸取進來，並流經閥體座21上的開口 213、閥體薄膜23上的入口閥門 結構231的孔2312、閥體蓋體22上的入口暫存腔224、入口閥門通道222而流入
7壓力腔室225之內。
此時，由於閥體薄膜23的入口閥門結構231、出口閥門結構232承受該向上拉 力，故位於另一端的出口閥門結構232是因該向上拉力使得位於閥體薄膜23上的 出口閥片2323密封住出口閥門通道223 ，而使得出口閥門結構232關閉。
當致動裝置224因電場方向改變而如圖2C所示的箭號b向下彎曲變形時，則 會壓縮壓力腔室225的體積，使得壓力腔室225對內部的流體產生一推力，並使閥 體薄膜23的入口閥門結構231、出口閥門結構232承受一向下推力，此時，設置於 微凸結構229上的出口閥門結構232的出口閥片2323其可迅速開啟，並使液體瞬 間大量宣洩，由壓力腔室225通過閥體蓋體22上的出口閥門通道223、閥體薄膜 23上的出口閥門結構232的孔2322、閥體座21上的出口暫存腔214、開口215而 流至霧化器3的儲存槽31並通過出口通道212排出(如圖2C及圖3B所示)，同樣 地，此時由於入口閥門結構1231是承受該向下的推力，因而使得入口閥片2313密 封住開口213，以關閉入口閥門結構231。
請再參閱圖2C、圖2D及圖3A、圖3B、圖3C，如圖2C及圖3B所示，當流 體通過微流體輸送器2傳送至霧化器3的儲存槽31內部，且霧化器3的致動元件 33受一電壓驅動而產生方向向下彎曲變形，將帶動噴嘴片32向下移動，而使儲存 槽31內部的流體通過噴嘴片32的噴孔321 (如圖1A、圖1B所示)霧化成多個液 滴4，並噴出至外界，可通過該霧化的液滴4將本發明的微流體輸送及霧化裝置1 所連接的發熱元件所產生的熱量移除，以達到散熱的功效，但不以此為限，本發明 的微流體輸送及霧化裝置1亦可使用於例如醫療等方面，即均勻的噴出藥劑。
請再參閱圖2D及圖3C，當霧化器3的致動元件33受一電壓驅動而產生方向 向上彎曲變形，將帶動噴嘴片32向上移動，此時會使外界的氣體5通過噴孔321 滲透至儲存槽31內部，而氣體5可隨著儲存槽31內部的流體通過閥體座21的出 口通道212排出。
綜上所述，本發明的微流體輸送及霧化裝置是通過結合微流體輸送器與霧化 器，以達到將流體輸送至霧化器的儲存槽，並通過致動元件的驅動使流體通過噴嘴 片霧化噴出，如此的結構設置不只體積小、結構簡單、組裝容易，而且可達到薄型 化的需求。因此，本發明的微流體輸送及霧化裝置極具產業的價值。
權利要求
1.一種微流體輸送及霧化裝置，用以傳送一流體並將該流體霧化成多個液滴噴出，其包含一微流體輸送器，具有一入口通道及一出口通道；一霧化器，其具有一噴嘴片、一儲存槽及一致動元件，該噴嘴片是與該儲存槽相對應設置，且與該致動元件連接；其中，該微流體輸送器是將該流體通過該入口通道傳送至該霧化器的該儲存槽，使該噴嘴片相應該致動元件的驅動而將該流體霧化成多個液滴噴出。
2. 根據權利要求1所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該微流體輸送器包含一閥體座，其設有該入口通道及該出口通道；一閥體蓋體，其設置於該閥體座上；一閥體薄膜，其設置於該閥體座及該閥體蓋體之間；一振動裝置，其外圍是固設於該閥體蓋體。
3. 根據權利要求2所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該閥體座的該出口通道是與該儲存槽相連通，使通過該噴嘴片滲透至該儲存槽內部的氣體通過該閥體座的該出口通道排出。
4. 根據權利要求2所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該閥體薄膜與該閥體蓋體之間形成至少一第一暫存室，以及於該閥體薄膜與該閥體座之間形成至少一第二暫存室。
5. 根據權利要求4所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該儲存槽設置於該閥體座上，且與該第二暫存室相連通。
6. 根據權利要求1所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該霧化器還具有一壓板，用以定位該致動元件，且具有相對應該噴嘴片設置的一開口。
7. 根據權利要求1所述的微流體輸送及霧化裝置，其特徵在於該致動元件是環繞設置於該噴嘴片的多個噴孔的周圍。
全文摘要
本發明是一種微流體輸送及霧化裝置，用以傳送流體並將流體霧化成多個液滴噴出，其包含微流體輸送器，具有入口通道；霧化器，其具有噴嘴片、儲存槽及致動元件，噴嘴片是與儲存槽相對應設置，且與致動元件連接；其中，微流體輸送器是將流體通過入口通道傳送至霧化器的儲存槽，使噴嘴片相應致動元件的驅動而將流體霧化成多個液滴噴出。
文檔編號H05K7/20GK101668404SQ20081021570
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月1日 優先權日2008年9月1日
發明者餘榮侯, 周宗柏, 張英倫, 邱士哲, 陳世昌 申請人:研能科技股份有限公司