流体驱动部件和传热系统的制作方法

文档序号:6820023阅读:260来源:国知局
专利名称:流体驱动部件和传热系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种流体驱动部件,其能使注入通道内的流体沿通道方向振动。本发明还涉及一种热传递系统,上述流体驱动部件就用在该系统中。
背景技术
众所周知,按照傅立叶定律,热量与温度梯度ΔT成比例从高温部分传向低温部分。此时的比例常数被称为导热率,导热率随着导热介质的不同而不同。然而,即使在包含气体、液体和固体的介质中,导热率的变化仅有五位数。因此,当进行热量传递时,传递的热量非常有限。
为了解决这个问题,最近在研究一种使流体振动从而提高传热效率的方法。这种热传递方法采用的是下面的这种原理。对此,图22A、22B和22C示意性地展示了这种传热的原理。
为了简要地说明该原理,建立如下的条件。流体被充入圆管,并且将圆管内流体的振动中心C设定为参考点。低温部分位于中心C左边的点L处,高温部分位于中心C右边的点H处。在没有引起振动时,位于振动中心C处的一部分流体被定义为单元E。在上述条件下,考虑矩形波振动的情况,其中,单元E在点H处停留半个周期,然后立即移到点L处并在那里停留半个周期,然后再立即回到点H处。就此而言,图22A所示为没有给予振动时单元E的位置。图22B中箭头(实线)所示为单元E移到高温部分时热量的传递方向。图22C中箭头(实线)所示为单元E移到低温部分时热量的传递方向。
在该模型中,热量按如下方式传递。当单元E,其在没有振动时处于中心C处,移到点H处时,由于点H处圆管管壁的温度高于单元E的温度,单元E就从圆管管壁获得热量。当单元E由于振动从点H移到点L时,由于点L处圆管管壁的温度低于单元E的温度,单元E就将热量释放到圆管管壁。
如上所述,此时点H处圆管管壁的热量就通过振动流体(单元E)迅速地传递到点L处的圆管管壁。如果没有振动,热量则是连续逐步地从点H传递到点L。因此,没有振动时的导热率会明显低于流体振动时的导热率。换句话说,当圆管内的流体振动时,表观导热率会大大增加。
在使用这种传热方法时,例如微处理器产生的热量能够快速扩散掉。因此,可解决笔记本个人电脑中微处理器发热所带来的问题。
根据这种传热方法,当振动的振幅和周期发生变化时,表观导热率可自由变化。作为这种功能的一种利用,例如当对给予流体的振动进行开关切换时,有可能制造出一种新的设备,其具有热开关,通过该开关能够非常方便地对传热进行开关控制。
就此而言,目前采用这种传热方法的传热系统正处于开发的第一阶段。因此,现在的发明家们必须开发出一种适用于这种传热系统的流体驱动部件。就此而言,泵送装置如用于人工心脏并且在线性振动的同时工作的促动器就是一种公知的流体驱动部件。
然而,在前述原理的传热系统中,流体被振动以便传热,这种方法尚未用于传统的传热系统中。因此,当传热系统所采用的仅仅是传统的流体驱动方法时,会出现各种各样的问题。
例如,当用传统的方法来使流动振动时,可考虑采用这样的一种方法,如图23A所示,其中的泵送设备80与通道的一侧相连并且使流体5从通道的一端振动。然而,当使用这种方法时,就会遇到一些问题。具体而言,在采用这种方法时压力损失会很大。因此很难驱动在远离泵送设备80的端部处装载的流体5。特别是,当流体5被吸到泵送设备80一侧时,由于在端部处装载的流体5不能适当地吸到泵送设备80一侧,因此通道内会出现气穴现象,也就是说,流体通道内会出现气泡。此外,根据这种结构,不可能关闭通道的端部,并且通道的端部不能朝下,换句话说,通道的形状受到限制。
另一方面,如图23B所示,当传热系统被构造为在通道的两端分别布置有一台泵送设备80,并且由这两台泵送设备80来驱动流体5时,就能驱动流体5并避免气穴现象产生。然而,这种方法也存在如下的缺点。根据这种系统,由于要用到两台泵送设备80,因此制造成本增高。此外,由于必须同步地驱动两台泵送设备80,因此泵送设备80的控制变得复杂起来。

发明内容
本发明旨在解决上述问题。本发明的第一个目的是提供一种流体驱动部件,其适用于使通道内装载的流体沿通道方向振动。本发明的第二个目的是提供一种传热系统,该系统能用流体驱动部件来振动流体从而提高传热性能。
本发明的第一个方面是一种流体驱动部件,其用来使通道内装载的流体沿通道方向振动,包括移动件;移动件容纳部分,其用来容纳移动件;以及驱动装置,其用来使移动件往复移动。
该移动件容纳部分设有多个空间,这些空间分别与通道的两端部连通。该移动件容纳部分可滑动地容纳移动件并容纳装载在通道内的流体,将移动件以及通道内的流体容纳在位于移动件两个端部和通道端部之间的上述空间中。驱动装置使移动件沿滑动方向在移动件容纳部分中往复移动,以驱动容纳在上述空间中的与移动件两端部相邻的流体。换句话说,在本发明的流体驱动部件中,当移动件随驱动装置往复移动时,可使通道内装载的流体沿通道方向振动。
在本发明上述第一方面的流体驱动部件中,根据移动件的移动距离,流体从移动件容纳部分的一端释放到通道中,同时相同体积的流体从另一端从通道中被抽吸。因此,即使在移动件往复移动时,通道内的流体体积不会发生变化。因此,通道内不会形成气穴。从而,本发明的流体驱动部件能够抑制气穴所带来的振动和噪声。因此,通道内的流体能够精确适当地振动。
由此,本发明不必为该流体驱动部件提供多台泵送部件。当移动件容纳部分中仅有单个移动件往复移动时,通道内的流体就可以适当地振动。因此,不需要同步驱动装置,而这一点是多台泵送部件所必须的(参见图23B)。结果,本发明可提供一种廉价的流体驱动部件,其中的移动件在驱动上控制简单,流体的振动良好。
在本发明的流体驱动部件中,由于通道的两端部与移动件容纳部分相通,因此通道与移动件容纳部分可形成一个密封空间,并且被驱动的流体可容纳在该密封空间中。因此,很容易就能防止流体流到外面去。
在本发明中,即使在移动件往复移动时,流体存在的空间的体积也可保持不变。因此,即使形成了上述气密的密封空间,也不会因通道内压力降低而产生气穴。因此,本发明的流体驱动部件适用于进行传热的传热系统。
就此而言,在第一方面的流体驱动部件中,例如,移动件容纳部分可由一圆筒构成,并且该圆筒可与通道的两端相通。在上述第二方面的流体驱动部件中,构造为活塞的移动件沿圆筒的轴向在圆筒内往复移动,由此从通道流入圆筒的流体就被移动件送到通道中。本发明第一方面的流体驱动部件结构简单。因此可提供出一种廉价的适用于传热系统的流体驱动部件。
就此而言,在本发明的流体驱动部件中,在移动件中可设置滑动件,并且移动件上与移动件容纳部分内壁接触的滑动面可由该滑动件构成。由此构成的第三方面的流体驱动部件,能够在移动件容纳部分内壁上不设置轴承的情况下平滑地驱动移动件。因此,该流体驱动部件的制造成本得以降低,同时耐用性也进一步提高。
就此而言,滑动件的材料的例子可以是特氟龙(Teflon,注册商标)、石墨(碳)以及镀镍的材料。优选采用镀有磷化镍(NiP)的材料。特别是,在传热系统中,要对流体的类型进行限定以达到足够高的传热能力。因此,优选采用上述材料,上述材料的滑动能力很好。
与第四方面类似,可将上述滑动件沿滑动方向对称地分别布置在移动件两侧的位置处。当将一对滑动件像第四方面的流体驱动部件一样相对于移动件的中心布置在彼此对称的位置上,并在这些位置上形成移动件的滑动面时,可防止移动件偏离中心移动。因此在该流体驱动部件中,移动件能沿滑动方向适当地往复移动。对此,滑动件更优选布置在移动件的两端。当滑动件布置在移动件的两端时,移动件的偏离量可进一步降低。
如第五方面所示,在本发明的流体驱动部件中,驱动装置可按如下方式布置,其中移动件中设置有磁体,以便通过磁力使移动件往复移动。在上述第五方面的流体驱动部件中,驱动装置布置在移动件容纳部分的外面,并且该驱动装置可在移动件容纳部分中形成磁场以便移动件往复运动。因此,本发明的移动件容纳部分中不必带有什么复杂的部件和电气结构。因此,不需要使用大量的密封件以防止形成短路。结果,该流体驱动部件的制造成本得以降低。
在第六方面所示的流体驱动部件中,在磁体周围可设置滑动件。由于移动件所产生的推力作用到磁体的周围,因此当磁体周围布置有滑动件时,就能平滑地驱动移动件,并且减少偏离量。
作为上述的磁体,可在移动件中布置一永磁体。在如此构成的第七方面的流体驱动部件中,能够实现移动件的高效驱动。当移动件中布置有磁极时,可沿所需方向来平滑地驱动该移动件。
在第八方面中,驱动装置包括环形激励线圈,其沿着移动件的滑动方向环绕在移动件容纳部分的侧面;以及磁通,其由激励线圈在移动件容纳部分内形成,并且该移动件由激励线圈所产生的磁力来驱动往复运动。此外,第八方面的流体驱动部件中的驱动装置优选为构成第九方面所述的驱动装置。
本发明第九方面的流体驱动部件中的驱动装置包括电磁体,其由环形激励线圈构成,该线圈沿着移动件的滑动方向环绕在移动件容纳部分的侧面;以及轭体,其环绕在激励线圈的外周用以形成磁路。该轭体布置在激励线圈的外周上并形成磁极,该磁极与移动件容纳部分的侧面相对。该驱动装置通过这个电磁体在移动件容纳部分内沿着移动件的滑动方向形成磁通。当电磁体周期性地转换时,移动件在移动件容纳部分内往复运动。
在上述第九方面的流体驱动部件中,移动件容纳部分内不需要布置什么复杂的部件和电气件,同时也不必使用大量的密封件以防止短路。因此,该流体驱动部件的制造成本能得以降低。此外,由于使用了激励线圈,因此驱动装置可由很少的一些部件构成。此外,还能自由地控制移动件的驱动状态。
就此而言,为了将推力有效地作用到移动件上,其内形成有磁极的轭体和移动件的磁体之间的距离优选被减小,也就是说移动件容纳部分优选采用较薄的材料构成。然而,当移动件容纳部分由较薄的材料构成时,移动件容纳部分会受到轭体重量带来的弯曲应力。因此,移动件容纳部分的耐用性会降低。此外,当移动件容纳部分因轭体重量而变形时,移动件不能被平滑驱动。
因此在第九方面的流体驱动部件中,优选将一个轭体连接件固定到移动件容纳部分的两端,所述连接件相对于移动件容纳部分以非接触的状态将轭体固定到移动件容纳部分的外周。在如此构成的第十方面的流体驱动部件中,轭体的重量可由移动件容纳部分(圆筒)的两个端部支撑。因此,由轭体重量而作用在移动件容纳部分上的弯曲应力的强度就得以减小。移动件容纳部分和电磁体的轭体之间不必带有缝隙,两者可做成一个整体从而抑制该弯曲应力的强度。
第九和第十方面的流体驱动部件中的激励线圈优选以如下的形式固定到轭体上,即激励线圈像第十一方面一样相对于移动件容纳部分的侧面形成一个间隙。当激励线圈,其形成一个热源,与移动件容纳部分的侧面接触时,激励线圈所产生的热会传导到移动件容纳部分内的流体中。因此,当这种结构的流体驱动部件用于传热系统时,激励线圈产生的热量会对系统的传热性能产生影响。另一方面,当激励线圈和移动件容纳部分之间像第十一方面一样形成有间隙时,激励线圈所产生的热量就不会扩散到移动件容纳部分,传热系统的性能也不会受到影响。
在这种用磁力来驱动移动件往复运动的方法中,很难在移动件的振动中心形成一个能量稳定的点。特别是,在第九方面的流体驱动部件中,即使激励线圈未被激励,移动件也会受到定位力而沿轴向移到激励线圈外面的一个磁场稳定的位置。
因此,在本发明的第十二方面中,本发明的流体驱动部件包括移动件,其端部受到推压;弹性件,其用来将移动件可滑动地布置在移动件容纳部分的预定位置上;以及弹性件接合部分,其用来将弹性件以压缩的形式固定在移动件容纳部分中。在这种流体驱动部件中,弹性件的推力能将移动件稳定地布置在预定位置处,从而排除定位力。就此而言,弹性件可布置在移动件的一端。作为选择,弹性件可布置在移动件的两端。
在第五到第十二方面的流体驱动部件中,可将一对永磁体沿移动件的滑动方向布置在彼此离开预定间隔的位置处,并且使相同类型的磁极(N极或S极)彼此相对布置。在由此构成的第十三方面的流体驱动部件中,由于同类的磁极是沿滑动方向布置在移动件的两端侧,因此当驱动装置(例如,第九方面的流体驱动部件中的驱动装置)形成从移动件的一个端侧到另一个端侧的磁通时,移动件的一个端侧会受到排斥力的作用,另一个端侧则受到吸引力的作用。因此在第十三方面的流体驱动部件中,移动件能高效地往复运动。
当该移动件如第十四方面所示构成时,其装配方便,装配性能提高。第十四方面流体驱动部件中的移动件可按如下方式进行构造,其中永磁体布置在移动件中间部分构件和移动件端部构件之间,这里的中间部分构件用来构成移动件的中间部分,而端部构件则构成移动件的端部,并且移动件中间部分构件、永磁体以及移动件端部构件通过螺钉彼此相连。当移动件用上述方式构成时,永磁体的固定和定位非常容易,并且第十三方面的移动件构成简单。因此,能够以很低的制造成本来制造该流体驱动部件。
在这种流体驱动部件中,所述一对永磁体可相对于移动件的中心对称布置。在由此构成的第十五方面的流体驱动部件中,偏离量得以减少。由于移动件的推力会由驱动装置作用在永磁体的外周上,因此当滑动件布置在永磁体的外周中时,所述移动件能被平滑地驱动。
本发明第五到七方面的流体驱动部件可以如下方式构成布置一对环形激励线圈,该对线圈沿着移动件的滑动方向环绕在移动件容纳部分的侧面;并且这对环形激励线圈平行于移动件的滑动方向布置,并且移动件由这对环形激励线圈(第十六方面)所产生的磁力驱动往复运动。该流体驱动部件可按第十七方面所示构成。
在第十七方面的流体驱动部件中,移动件可在移动件容纳部分中的一个区域中往复运动,所述区域由通道侧的一个激励线圈的端部和通道侧的另一个激励线圈的端部所环绕。当流体驱动部件如此构成时,该部件的尺寸较小,并且移动件能被高效驱动。
在第一到第八方面以及第十六和十七方面的流体驱动部件中,移动件可如第十八方面所示构成。本发明第十八方面的流体驱动部件的移动件还包括永磁体,所述永磁体介于布置在两端部的暂时磁铁之间。具有上述结构的移动件特别适用于第十六和第十七方面的流体驱动部件。当第十八方面的移动件用于第十六和第十七方面的流体驱动部件时,移动件能以很高的精度往复运动。
在第十六和第十七方面中,移动件可如第十九方面所示构成。本发明第十九方面的流体驱动部件的移动件沿滑动方向在两端包括作为磁体的暂时磁铁本发明第十九方面的流体驱动部件的移动件还包括永磁体,所述永磁体介于布置在两端的暂时磁铁之间。每一个暂时磁铁在移动件滑动方向的长度都小于激励线圈在移动件滑动方向的长度。
在第十九方面的流体驱动部件中,无论移动件(在滑动范围内)处于什么位置,作用在移动件的推力都基本上相同。因此,该移动件能够精确地、有规律地往复运动。由于高强度的推力可被均匀地作用,因此这种流体驱动部件可减小尺寸,因而减小耗电量。
就此而言,为了将高精度的、强度均匀的推力作用到移动件上,优选将暂时磁铁在移动件滑动方向的长度设定到激励线圈在移动件滑动方向长度的16%到42%。在如此构成的第二十方面的流体驱动部件中,推力相对于移动件位置的分布非常平滑。因此,无论移动件的位置如何,都能将强度均匀的推力精确地作用在移动件上。
更为优选的是,将暂时磁铁在移动件滑动方向上的长度设定到激励线圈在移动件滑动方向长度的25%。在如此构成的第二十一方面的流体驱动部件中,推力能够以更均匀的强度作用到移动件上,因此,移动件的往复运动更为准确。
在永磁体方面,我们很难保证永磁体的尺寸精度高于其它部件的尺寸精度。因此,在第十八到第二十一方面的流体驱动部件中,其中的移动件可如第二十二方面所示构成。本发明第二十二方面的流体驱动部件的移动件可按如下方式构成,其中永磁体相对于暂时磁铁的最外表面沿径向布置在移动件的中间侧(内部),所述径向垂直于移动件的滑动方向。
在这种流体驱动部件中,由于布置在移动件中的永磁体不与移动件容纳部分的内壁接触,因此永磁体的尺寸误差不会直接影响到移动件的性能。因此,本发明允许用来制造移动件的永磁体具有较大的尺寸误差。
在第十八到第二十二方面的流体驱动部件中,其中的移动件可如第二十三方面所示的那样构成。本发明第二十三方面的流体驱动部件的移动件包括用来容纳永磁体的圆筒,该永磁体容纳在该圆筒中,并且有一对暂时磁铁沿移动件的滑动方向彼此相对地布置在永磁体的两端。
在本发明第二十三方面的流体驱动部件中,由于永磁体容纳在圆筒中,因此即使永磁体存在较大的尺寸误差,也能保证移动件具有高的尺寸精度。换句话说,当永磁体暴露于移动件的表面时,根据永磁体的尺寸精度,移动件的外廓出现不同。然而,当永磁体容纳在圆筒中时,该磁体就不会暴露于移动件的表面。因此,移动件的外廓就每个个体而言会非常一致。因此这种流体驱动部件的性能也是一致的。因此,对于本发明来说,永磁体的尺寸公差可以增加。并可以抑制永磁体与移动件容纳部分中的流体接触时的腐蚀的扩大。因此,对第二十三方面的流体驱动部件来说,产品产量更高,产品质量更好,产品的耐用性更高,成本却更低。
所述移动件可以如第二十四方面所示那样来构成。本发明第二十四方面的移动件包括布置在移动件两端的暂时磁铁;以及与两端的暂时磁铁相连接的连接件。该移动件可做成一体,并且设置永磁体,使永磁体将移动件的连接件环绕起来。连接件在径向上的长度小于暂时磁铁,这里的径向是指垂直于移动件滑动方向的径向。
在第二十四方面的流体驱动部件中,当仅用永磁体来覆盖移动件的连接部分时,就能实现本发明第十八方面的移动件的构造。此时,由于永磁体被连接件定位,因此装配更为容易,也就是说,永磁体能够精确地定位于预定的位置上。换句话说,当移动件如第二十四方面构成时,移动件的装配更为容易。
在该流体驱动部件中,当永磁体容纳在连接两端部的暂时磁铁的侧面的表面和连接件的侧面所形成的空间中时,移动件在构成上可使永磁体不与移动件容纳部分的内壁接触。因此,在本发明第二十四方面的流体驱动部件中,永磁体的尺寸公差可以增加。此外,由此构成的流体驱动部件的性能更高、制造成本更低。
本发明第十八到第二十二方面的流体驱动部件的移动件可按第二十五方面所示构成。第二十五方面的流体驱动部件的移动件在构成上使暂时磁铁可枢轴转动地布置在永磁体的两端。在上述流体驱动部件中,移动件可沿移动件容纳部分的内壁平滑地往复运动。此外,本发明还能提高永磁体的尺寸公差。
第一到第八以及第十六到第二十五方面的流体驱动部件可如第二十六方面所示构成。第二十六方面所示的流体驱动部件包括通道连接件,其与移动件容纳部分的开口端接合从而使通道与移动件容纳部分相通并且将通道的端部与移动件容纳部分相连;以及一个弹性密封件,其插到通道连接件与移动件容纳部分的接合部分中。在该流体驱动部件中,通道连接件凭借弹性密封件的弹力固定到移动件容纳部分上。
在上述第二十六方面的流体驱动部件中,通道连接件通过弹性密封件的弹力固定到移动件容纳部分上。因此,能够防止流体从通道连接件与移动件容纳部分的接合部流出。此外,即使通道连接件受到外力作用,该外力也能被弹性密封件吸收,这样该外力就不会影响到移动件容纳部分。
因此,本发明能够提高移动件容纳部分的耐用性。特别是在移动件容纳部分由较薄的材料如薄壁管构成时,移动件容纳部分容易破裂。因此,当本发明(第二十六方面)应用到具有上述移动件容纳部分的流体驱动部件时,耐用性可以进一步提高。
本发明第二十六方面的流体驱动部件可如第二十七方面所示构成。在第二十七方面中,激励线圈由通道连接件固定,这样,激励线圈和移动件容纳部分的侧面之间会形成间隙。
在上述第二十七方面的流体驱动部件中,由于激励线圈与移动件容纳部分的侧面不接触,因此激励线圈所产生的热量很少会扩散到移动件容纳部分。因此,本发明第二十七方面的流体驱动部件能够像第十一方面的流体驱动部件一样保持传热系统的性能。由于激励线圈的重力不会直接作用到移动件容纳部分上,因此移动件容纳部分的耐用性也得以提高。
在第一到第八以及第十六到二十七方面的流体驱动部件中,可在移动件容纳部分中布置振动噪音抑制件以便抑制移动件往复运动时所产生的振动噪音。在如此构成的第二十八方面的流体驱动部件中,移动件失调时所产生的振动噪音能够得到抑制。特别是当部件由橡胶或树脂构成并且其上带有孔以便将通道与移动件容纳部分相连时,这些部件可沿移动件滑动方向与移动件容纳部分的两端接合。
在本发明第一到第八方面以及第十六到二十七方面的流体驱动部件中,用来调节移动件滑动范围的弹性件布置在移动件容纳部分中。此时,该弹性件的结构应在其正常操作时不接触移动件,或者使其与移动件始终接触。当用弹性件来对移动件的滑动范围进行调节时,本发明的第二十九方面就能防止移动件失调。
在用磁力来驱动移动件时,当滑动件绕着磁体布置时,并且该滑动件上受磁力作用时,如第六方面所示,就能像前面所说的一样平滑地驱动移动件。对其它的流体驱动部件也是如此。
在第三、八以及第九方面的流体驱动部件中,滑动件可如第三十方面所示构成。本发明第三十方面的流体驱动部件的滑动件布置在移动件上驱动装置的施力点外周。当滑动件布置在施力点的外周时,可平滑地驱动移动件。因此,流体驱动部件的耐用性得以提高。此外,与第六方面流体驱动部件类似,偏离量得以减少。
在第一到第三十方面的流体驱动部件中,移动件的表面可形成有凹槽。此外,如第三十一方面所示,该凹槽的方向是从移动件的两端沿滑动方向指向中心部分。当凹槽从移动件的中心部分沿滑动方向指向两端时,能够防止移动件被保留在移动件外周的移动件(滑动件)的磨损碎末卡住。因此,本发明能够防止由移动件磨损给流体驱动部件带来的性能下降。因此,本发明能够提供一种高性能、高耐用性的流体驱动部件。
特别是,移动件表面的凹槽可以是螺旋形凹槽,其沿着滑动方向在移动件的侧面旋绕。在如此构成的本发明第三十二方面的流体驱动部件中,由于凹槽为螺旋形,因此在移动件往复运动时,其能绕着滑动轴旋转。因此,本发明的流体驱动部件能够主动地防止磨损所产生的碎末留在移动件的外周,也就是说,其有助于防止磨损所产生的碎末卡住移动件。
在本发明第三十三方面的流体驱动部件中,移动件容纳部分垂直于移动件滑动方向的断面面积优选为大于通道的断面面积。当移动件容纳部分如此构成时,通道内流体的振幅会大于移动件的振幅。结果,在使用这种流体驱动部件时,传热量能够提高。
以上描述了流体驱动部件。当本发明的流体驱动部件用于传热系统时,系统的传热性能会大大提高。
本发明第三十四方面的传热系统包括有传热件。该传热件包括第一到第三十三方面之一的流体驱动部件;以及通道,其与流体驱动部件的移动件容纳部分相通,其中,从外部热源供到流体的热量通过与由流体驱动部件驱动而在通道内振动的流体进行热量交换而传到低温部分。
在该传热系统中,通道内的流体能被流体驱动部件有效振动。因此,从外部热源供到流体的热量能有效地传到低温部分,因此,传热性能大大提高。
当传热件如本发明第三十五方面所示构成时,传热件的效率会进一步提高。本发明第三十五方面的传热系统中的传热件被构造为使相邻通道内的流体以相反方向流动。当该流体驱动部件工作时,利用在通道内振动的流体进行热量交换,以便流体的热量就传递到相邻通道的流体中。由此,从外部热源供到流体的热量就传递到低温部分。此时,彼此相邻的通道可由一个曲折的通道构成。作为选择,相邻的通道也可由多根彼此平行布置的通道构成。
在由此构成的第三十五方面的传热系统中,由于相邻通道内的流体以相反方向流动,因此如图24所示,布置在相邻通道之间的传热体的一个壁面暴露于从高温部分传送的元件,同时布置在相邻通道之间的传热体的另一个壁面暴露于从低温部分传送的元件。因此,在该空间中,与通道之间彼此不相邻接的情况相比,温度梯度更大。结果,热量能够有效地在相邻流体之间传递,传热性能得以增强。此时,本发明的流体驱动部件的主要目的是实际用在该传热系统中。然而,本发明并不限于上述的特定应用。
结合附图参考以下的说明,本发明的其它优选方面和内容将会更加清楚。


图1为本发明第一实施例传热系统1的结构示意图;图2A、2B和2C为传热设备主体21的结构剖面图;图3为传热设备主体21中最上层通道231的结构立体图;图4A和4B为流体驱动部件10的外观图;图5为流体驱动部件10沿着线D-D’的剖视图;图6为流体驱动部件10沿着线D-D’的部分剖视放大图;图7为活塞43的展开图,其中构成活塞43的部件被展开;图8为本发明第二实施例中传热系统101的结构示意图;图9为第二实施例的流体驱动部件110沿轴向的外廓结构剖视图;图10为流体驱动部件110端部的放大剖视图;图11为流体驱动部件110右中部的放大剖视图;图12A、12B和12C为圆筒141中活塞143的结构示意图;图13为端部形成部件175的轴向长度L2与电磁线圈147作用在活塞上的推力的关系曲线图;图14A、14B和14C为作用在活塞上的推力的特性曲线;图15A、15B和15C为活塞180的结构示意图;图16A、16B和16C为活塞190的结构示意图;图17A、17B和17C为活塞190’的结构示意图;图18A、18B为活塞200的结构示意图;图19A、19B为活塞200’的结构示意图;图20为本发明第三实施例流体驱动部件310的纵向结构剖面图;图21为本发明第四实施例流体驱动部件410的纵向结构剖面图;图22A、22B和22C为传热原理的示意图;图23A和23B为常规泵送设备80的示意图;图24为对置振动流动式传热系统的传热原理的示意图。
具体实施例方式
现在参见附图来解释本发明的实施例。首先来说明第一实施例。图1为本发明第一实施例传热系统1的结构示意图。
图1所示实施例的传热系统1用作冷却系统以冷却发热体3。该传热系统1包括应用了本发明的流体驱动部件10,其用来使流体5振动;以及传热设备20,其有与流体驱动部件10相连的通道23。
传热设备20包括传热设备主体21;以及一对连接管道31,其用来将传热设备主体21中形成的通道23的两个端部23a、23b与流体驱动部件10相连。传热设备主体21是由通道23构成的板状体,通道23的外形曲折并充满流体5。传热设备主体21沿纵向的一个端部设置有辐射部分25。辐射部分25用来冷却装载在通道23中的流体5。另一方面,在传热设备主体21的另一端是将被冷却的发热体3,发热体3是诸如用于电子计算机中的微处理器的电子部件。
传热设备主体21是由铜、铝等金属板构成的层叠体,其导热率很高。在每一块金属板上,通过蚀刻形成有凹槽,其用作曲折通道。当这些金属彼此层叠时,传热设备主体21中就形成由多层构成的通道23。此时,金属板沿厚度方向彼此层叠并通过锡焊或热压接合彼此连接。
特别是,如图2A所示,传热设备主体21中的通道23由四层通道231、233、235、237构成。此时,图2A所示为传热设备主体21沿厚度方向的剖面图。图2B为传热设备主体21沿线A-A’的剖面图,并且图2C为传热设备主体21沿线B-B’的剖面图。图3为传热设备主体21中最上层通道231的结构立体图。
如图2B和2C所示,每一层上的通道23均由一条曲折通道构成,并且某一条通道23中的流体5的流动方向与相邻的另一条通道23中的流体5的流动方向相反。特别是,将被冷却的发热体3上部的通道23指向传热设备主体21的底部21a。
在本实施例中,与传热设备主体21底面平行的、从辐射部分25一侧延伸到发热体3一侧的通道23在传热设备主体21的端部指向传热设备主体21的底部21a,在所述端部中布置有将被冷却的发热体3,并且邻近发热体3的通道被布置为与板状发热体3垂直,曲折通道的拐弯部分23C被布置在与发热体3正对的部分中。由于上述结构,在实施例中,紧靠着发热体3的通道中的流体5被排代产生振动,就好像流体5与发热体3冲撞一样。
另一方面,用来使流体5振动的流体驱动部件10与一对连接管道31相连,其中的连接管道31与每一层通道的端部相连。图4A和4B为本发明流体驱动部件10的外观图。图4A为流体驱动部件10侧面结构的示意图,图4B为流体驱动部件10的端部沿箭头C看去的结构示意图。图5为流体驱动部件10沿着线D-D’的剖视图。图6为流体驱动部件10的局部放大剖视图,其中截面D-D’的一部分被放大了。
如图5所示,本实施例的流体驱动部件10包括圆筒41,其通过连接管道31与前述传热设备主体21的各层通道231、233、235、237的端部23a、23b相通。更为特别地是,一对连接管道31与流体驱动部件10连接并连通圆筒41的端部。圆筒41带有单个活塞43,其能沿着圆筒的轴向滑动。圆筒41垂直于活塞43滑动方向的断面面积要大于连接管道31的断面面积以及传热设备主体21中通道23的断面面积。
另一方面,活塞43要短于圆筒41。在圆筒41中,流体5从连接管道31流入空间45中,该空间45是沿滑动方向夹在活塞两端部和连接管道31端部之间的空间。
沿轴向环绕在圆筒41侧面的是用于激励的中空电磁线圈47,其在圆筒41的中部环绕在圆筒侧面。在电磁线圈47中,导线49缠绕在绕线筒48的周围。绕线筒48的内径略大于圆筒41的外径。电磁线圈47固定在轭体51上以便形成环绕电磁线圈47外周的磁路,这样,绕线筒48就不会与圆筒41的侧面接触。
轭体51由一对轭体构件51a、51b构成。每一个轭体构件51a、51b均是具有底部并且一端开口的构件。在轭体构件的底部中心有一个孔51c,圆筒41就插在该孔51c中。轭体构件51a、51b的孔51c略大于圆筒41的外径。
轭体51被构造为一对轭体构件51a、51b的开口端彼此相连。此时,轭体51就会盖住电磁线圈47的整个外周,并与绕线筒48接合,从而将电磁线圈47固定在轭体51的内部。此时,在轭体构件51b中,有两个引出部分51d将构成电磁线圈47的导线49的两个端部引出。电磁线圈47与驱动电路53电气相连以便给电磁线圈47加上AC电压从而激励该电磁线圈47。轭体51不与圆筒41的侧面接触,但其可拧到一对圆筒端盖55上,其中该圆筒端盖55与圆筒41的两端相接。
圆筒端盖55为一部件,其一端开口,另一端具有底部。圆筒端盖55的开口端带有法兰55a。圆筒端盖55的内径基本上与圆筒41的外径相同。在圆筒端盖55的中心形成孔55b,连接管道31就插入在该孔中。这对圆筒端盖55分别从开口端侧与圆筒41的端部相接,并连接到法兰部分55a的螺钉57固定到轭体51上。
圆筒端盖55与圆筒41的端部接合并固定到所述端部,这样,轭体51就能在不与圆筒41接触的条件下固定到圆筒41的侧面的外周。结果,固定到轭体51上的电磁线圈47布置在圆筒侧面的外周,并且圆筒41的侧面和电磁线圈47之间形成有间隙,也就是说,电磁线圈47不会接触圆筒41。
此时,圆筒端盖55的内壁上形成用来容纳O形圈59的环形凹槽55c。该O形圈59可用来防止流体5从圆筒41的两端漏出并进到电磁线圈一侧。
在圆筒41的活塞43两侧的空间中,在连接圆筒端盖55之前要先放入螺旋弹簧61和弹簧接合件63。此时,弹簧接合件63用来在螺旋弹簧61施加弹力的条件下将螺旋弹簧61固定在圆筒41中。
螺旋弹簧61用来将活塞43可滑动地布置在圆筒41的中部。特别是,螺旋弹簧61可用来使电磁线圈47的中心和活塞43的中心彼此重合。螺旋弹簧61布置在弹簧接合件63和活塞43的端部之间,其中的弹簧接合件63固定在圆筒端盖55的底部。螺旋弹簧61将一推力朝着活塞43的中心加到活塞43的端部。此时,弹簧接合件63是盘形件,其直径与圆筒41的内径相同。在弹簧接合件63的中心处形成有孔63a,其直径基本上与连接管道31的外径相同。
下面来描述活塞43的结构。此时,图7为展开图,其中构成活塞43的部件被展开。本实施例流体驱动部件10所用的活塞43包括活塞中部构件71,其用来构成活塞43的中部;一对活塞端部构件73,其用来构成活塞43的端部;以及布置在活塞中部构件71和活塞端部构件73之间的一对永磁体75和滑动件,滑动件由特氟龙(Teflon一产品商标)构成。此时,该滑动件可由石墨(碳)或者是镀镍材料(镀磷化镍的材料)构成。
永磁体75为一柱件,其沿轴向具有孔75a。永磁体75的轴向两端为磁极(N极和S极)。永磁体75的外径小于活塞43的直径。
另一方面,活塞端部构件73具有螺纹部分73a,该螺纹部分73a插入到永磁体75的孔75a中并拧到活塞中部构件71两端的螺纹孔71a中。在活塞中部构件71一侧的活塞端部构件73的端部中,形成有直径较小的部分73b,其与滑动件77(特别是滑动轴承部件)接合。此时,以与永磁体75同样的方式,直径较小部分73b的直径要小于活塞43的直径。并且活塞中部构件71的两端形成有能够与滑动件77接合的、直径较小的部分71b。
活塞端部构件73、活塞中部构件71、永磁体75以及滑动件77的装配如下。永磁体75插入到活塞端部构件73的螺纹部分73a中。然后,在滑动件77与直径较小的部分73b相接合的情况下,螺纹部分73a拧到活塞中部构件71的螺纹孔71a中。以这种方式,将上述构件彼此相连就能构成活塞43。
在如此构成的活塞43中,具有一对滑动件77沿滑动方向对称地布置在活塞43的中心两侧,并且永磁体75布置在滑动件77的内侧,而滑动件77则布置在活塞43的侧面。活塞43中与圆筒41内壁相接触的滑动面是由滑动件77构成。将一对永磁体75相对于活塞43的中心对称布置以便使相同类型的磁极(S极)彼此相对。
上述为流体驱动部件10的传热设备20的结构。下面来介绍流体驱动部件10的传热设备20的操作。
如上所述,由于电磁线圈47上外加AC电压,因此电磁线圈47周围的轭体51中孔51c内表面(轭体51与圆筒41相对的表面)上的驱动电路53就周期变化地依次产生磁极N极和S极。此时,位于电磁线圈47一个端侧的轭体51的孔51c中形成N极,并且位于电磁线圈47另一个端侧的轭体51的孔51c中形成与N极相反的S极。
由此,在圆筒41的内部就沿活塞43的滑动方向(圆筒的轴向)形成磁通。轭体51的N极会朝着圆筒的端部方向对活塞43产生斥力。并且轭体51另一侧的S极会朝着圆筒的中心方向对活塞3形成吸力。由此,活塞43就从轭体51的S极滑向N极。并且活塞43会随着磁极的周期性变换重复这种操作。
驱动电路53将周期性变化的AC电压施加到电磁线圈47上,这里AC电压的变化周期对应于将要达到的活塞43的振动周期。由于上述原因,活塞43就会沿着圆筒41的轴向在电磁线圈47的中心处往复运动。
此时,即使电磁线圈47未被激励,活塞43也会受到定位力并沿轴向移向电磁线圈47的外侧,从而移到磁力稳定的位置。然而,在本实施例中,螺旋弹簧61的推力作用于活塞43,因此就消除了定位力。因此,当电磁线圈47未被激励时,活塞43就能稳定地处于电磁线圈47的中心。
当活塞43往复运动时,流体5,其体积对应于活塞43的移动距离,从圆筒41的一端排出。由此排出的流体5流入到传热设备主体21中通道23的一端,同时相同体积的流体5从通道23的另一端排出。据此,装载在传热设备中的流体5就沿着图2中箭头所示的方向随着活塞43的往复运动而振动。此时,图2的箭头x表示的是流体5在活塞43移入通道端部23a时的运动方向,图2的箭头y表示的是流体5在活塞43移入通道端部23b时的运动方向。
在流体驱动部件10的这种操作过程中,传热设备主体21与在其通道23中振动的流体5进行热量交换,并且从发热体3传到流体5的热量会按照前面图10中所示的原理很快地传到前述低温的辐射部分25。
在传热设备主体21中,用来将相邻通道23分开的隔离部分22周期性地布置在高温流体5和低温流体5之间,也就是说,高温流体5和低温流体5周期性地相对。因此高温流体5的热量就传到相邻通道内的低温流体5。热量通过振动而转移就好像该热量做“跳背”一样。以这种方式,发热体3的热量就传到低温的辐射部分25,同时热量也会沿着传热设备主体21的方向向上传递。
此时,紧靠着发热体3的流体5振动并发生置换,就像流体5与发热体3相撞一样。因此,流体5就以紊流状态在对应着发热体3的一部分通道23中振动。结果,在对应着发热体3的部分通道23中,低温流体5间断地撞击发热体3,从而提高了发热体3和流体5之间的传热系数。由此,与没有紊流的情况相比,本实施例中会有大量的热量从发热体3恢复过来。由此就能实现快速传热。
上述内容所涉及的是本实施例的传热系统1和流体驱动部件10。在本实施例的流体驱动部件10中,通过圆筒41中活塞43的往复运动,所述圆筒41与传热设备主体21中通道23的两端23a、23b相通,通道23中的流体5能够准确地在流通方向(图2中箭头x和y的方向)上进行振动。此时,由于流体5存在的区域的体积不变,因此通道23中不会出现气穴(气泡)。因此,当采用所述流体驱动部件10时,能够避免由气穴所引起的振动和噪声。
在本实施例的传热系统1中,由于只用到单个电磁线圈47来驱动单个活塞43来使流体5振动,因此不存在同步驱动装置的问题,而图23B中所示的多个泵送设备80中却存在这个问题。因此,活塞43的控制更为容易。结果,当采用本实施例时,优选用于传热系统中的流体驱动部件10的制造成本降低。因此,传热系统的制造成本也得以降低。
在本实施例的流体驱动部件10中,由于电磁线圈47布置在圆筒41的外侧并且活塞43通过磁力往复运动,因此当仅将O形圈59布置在电磁线圈47的外周以防止流体5从圆筒41的端部流出时,可防止电子电路的短路。此外,由于圆筒41的气密非常简单,因此很容易就能防止流体5漏到外面去。
在本实施例中,永磁体75被布置为使同类磁极(S-极)彼此相对,并使吸力作用在活塞43的一侧,同时斥力作用在活塞的另一侧。由此就能在活塞43上加上高强度的推力。因此只需很小的电力就能使活塞43高效地往复运动。
在本实施例中,滑动件77沿轴向布置在活塞43两侧的对称位置(两端)上,并形成活塞43与圆筒41内壁接触的滑动表面。因此,活塞43的驱动平滑,设备的耐用性增强。此外,由于圆筒41的内壁不需要轴承部件,因此部件的数目减少,设备的制造成本降低。
在本实施例中,滑动件77沿轴向布置在活塞43两侧的对称位置(两端)上,并且一对滑动件77布置在永磁体75的外周,其中,活塞43的推力(磁力)由电磁线圈47产生的磁场驱动,同时在这些位置形成滑动表面。因此,偏离量大大降低。由于前述的原因,在本实施例的流体驱动部件10中,活塞43能够沿着圆筒轴向适当地往复运动,并且设备的耐用性得以提高。
在本实施例中,采用了一种方法,其中通过螺钉沿轴向将构成活塞43的部件彼此相连。因此,活塞43的装配非常容易,流体驱动部件10的制造成本也低。
在本实施例中,轭体51的孔51c的内表面与圆筒41的侧面之间有间隙,其中所述内表面位于轭体51和电磁线圈47所构成的电磁体的磁极旁边,从而轭体51和圆筒41彼此之间没有接触。由此能够防止轭体51的孔51c的内表面用作支点时弯曲应力作用在圆筒41上。特别是,在本实施例中,由于圆筒端盖55支撑着轭体51,因此能够防止轭体51因其重量而将大的弯曲应力作用在圆筒41上。结果,流体驱动部件10的耐用性大大提高。
在本实施例中,电磁线圈47的绕线筒48与圆筒41之间没有接触,并且绕线筒48和圆筒41之间形成有间隙。因此,能够防止电磁线圈47产生的热量扩散到圆筒41。由此就能防止以电磁线圈47为热源的发热体3的冷却性而变坏。
在本实施例中,圆筒41的断面面积大于通道23的断面面积。因此,通道23中流体5的振幅要大于活塞43的振幅。由此可大大提高传热系统1的传热性能。
本发明所述的轭体连接件对应于本实施例的圆筒端盖55,本发明所述的传热件对应于本实施例中的传热设备20。驱动装置包括由电磁线圈47和轭体51构成的电磁体;以及用来驱动电磁体的驱动电路53。
下面来描述本发明的第二实施例。图8为本发明第二实施例中传热系统101的结构示意图。第二实施例的传热系统101包括流体驱动部件110;以及传热设备120,其具有通道23从而与流体驱动部件110相连。
该传热设备120包括传热设备主体21(如图2中所示),其结构与第一实施例的相同;以及一对连接管道131,其用来将传热设备主体21中的通道23的两端23a、23b与流体驱动部件110连接。在传热设备主体21的与辐射部分25相对的一端如第一实施例一样布置有待冷却的发热体3。
流体驱动部件110与连接着传热设备主体21中各层通道端部的一对连接管道131相连。图9为第二实施例的流体驱动部件110沿轴向的概略结构剖视图。图10为流体驱动部件110端部的放大剖视图。图11为流体驱动部件110右中部的放大剖视图。
如图9所示,流体驱动部件110包括圆筒141,其通过连接管道131与前述传热设备主体21各层上的通道231、233、235、237的端部23a、23b相通。圆筒141设置有活塞143,其能沿着圆筒的轴向滑动。
活塞143短于圆筒141。圆筒141垂直于活塞143滑动方向(即圆筒141轴向)的断面面积要大于连接管道131的断面面积以及传热设备主体21中通道23的断面面积。在用于容纳上述活塞143的圆筒141中,在连接管道131中流动的流体5被注入介于沿着滑动方向的活塞143的两个端部和与圆筒141相通的连接管道端部之间的空间中。
沿着圆筒141的轴向在其侧面的外周,圆筒141的两侧设有一对中空的圆筒状激励电磁电磁线圈147,电磁电磁线圈147环绕在圆筒141的侧面。一对电磁电磁线圈147沿着圆筒141的轴向以紧密的形式并列布置。
在电磁线圈147中,导线缠绕在绕线筒148的周围。绕线筒148的内径略大于圆筒141的外径。电磁线圈147固定在流体驱动部件110两端的圆筒端盖155上,这样,绕线筒148就不会与圆筒141的侧面形成接触。
此时,电磁线圈147的外周覆盖有筒形壳体150。构成电磁线圈147的导线通过引出部分引到外面,并与驱动电路153相连,图中未示出。
流体驱动部件110的每一个端部都设有圆筒端盖155,其与连接管道131和圆筒141相连。每一个圆筒端盖155均由第一端盖构件156和第二端盖构件157组成。
第一端盖构件156包括孔156a,其直径稍大于圆筒141的外径;第一接合部156b,其与电磁线圈147相接合;以及第二接合部156c,其与第二端盖构件157相接合。当第一端盖构件156的孔156a容纳着圆筒141的端部时,第一端盖构件156通过第一接合部156b与电磁线圈147相连。
当第二端盖构件157与第一端盖构件156的第二接合部156c接合时,第一端盖构件156被设置为与圆筒141的侧面没有接触的状态。此时,固定到第一端盖构件156上的电磁线圈147也设置为与圆筒141的侧面不接触的状态,并且圆筒141的侧面与电磁线圈147之间以及圆筒141的侧面与第一端盖构件156之间形成预定的间隙。
第二端盖构件157设有从主体部分上突出的插入部分157a,其直径与第一端盖构件156的直径相等。插入部分157a从圆筒141的开口端插入到圆筒141中并与之接合。这样,插入部分157a就容纳到圆筒141的内部。插入部分157a的直径略小于圆筒141的内径。插入部分157a上具有凹槽157b,其用来将O形圈158容纳在圆筒141的接合部分中。
O形圈158位于圆筒141的内壁和插入部分157a的外壁之间,其作为弹性密封件用来防止注入到圆筒141中的流体流到外面去。与此同时,O形圈158防止作用在第二端盖构件157上的外力(扭力)在连接第二端盖构件157时影响到圆筒141。此时,本实施例的第二端盖构件157通过O形圈158的产生的弹力固定在圆筒141中。
第二端盖构件157上设置有连接部分157c,其外形像一个开口,用来与连接管道131相连。第二端盖构件157上还设置有通孔157d,其在连接部分157c与插入部分157a位于活塞143一侧的端部之间形成通道。该通孔157d用来将圆筒141中的装载流体的空间、连接管道131以及传热设备主体21的通道23彼此连通起来。
插入部分157a上带有与筒状止动件159接合的止动件连接部分157e。止动件连接部分157e的直径要小于插入部分157a中其它部分的直径,尺寸与止动件159的厚度相对应。
止动件159与止动件连接部分157e相接合并固定在第二端盖构件157上。止动件159由橡胶制成,当活塞143往复振动时,特别是在驱动电路153失调时,其用来吸收圆筒141内产生的振动。由此,就能抑制活塞143往复运动所产生的振动噪声。关于这一点,止动件159的材料并不限于橡胶。止动件159也可由树脂材料例如特氟龙(Teflon商标)制成。作为选择,其也可由橡胶和金属共同制成。
下面来介绍活塞143的结构。图12A、12B和12C为圆筒141中活塞143的结构示意图。图12A为活塞143的平面图,图12B为活塞143的与纵向垂直的剖面的结构概略图,图12C为活塞143的纵向剖面的结构概略图。
活塞143包括永磁体171,其外形为柱状;筒体173,其用来容纳永磁体171;以及一对端部形成部件175,其沿轴向布置在永磁体171的两端,并且彼此相对。筒体173由金属如不锈钢制成,其形状为中空的圆筒。筒体173上带有磷化镍的镀层173a,其作为滑动件布置在筒体173的整个侧面上并与圆筒141的内壁接触。筒体173的外径基本上圆筒141的内径相同。活塞143的滑动面由磷化镍的镀层173a构成。
容纳在筒体173中的永磁体171的直径小于筒体173的内径。永磁体171的轴向长度略小于筒体173的轴向长度。由此构成的永磁体171被设置为其磁极(N极和S极)布置在筒体173的开口部分中,并且永磁体171容纳在筒体173的中部。在筒体173的端部接合有端部形成部件175,从而端部形成部件175与永磁体171的端面接触。
端部形成部件175由磁性材料(铁氧体材料)如铁制成。当端部形成部件175布置在磁场中时,端部形成部件175会受磁场影响并被暂时磁化,因此其用作暂时磁铁。端部形成部件175基本为柱体形状,其一端带有直径减小的部分175a以便与筒体173接合,其另一端的直径要大于永磁体171的外径,并略小于筒体173的外径。
端部形成部件175的轴向长度L2要短于电磁线圈147的轴向长度L1。特别是,端部形成部件175的轴向长度L2最好为电磁线圈147轴向长度L1的25%。
在端部形成部件175的侧面上形成有螺旋凹槽175b,其从直径较小的一端175a开始一直延伸到另一端(活塞143的端部)。特别是,多条螺旋凹槽175b以下述方式形成,即沿轴向绕着端部形成部件175的侧面形成。
由此构成的端部形成部件175中直径较小的部分175a与其中容纳有永磁体171的筒体173接合,并且当活塞143组装完成时,从筒体173的端部到活塞143的端部螺旋盘绕形成有凹槽175b。
筒体173、永磁体171以及端部形成部件175通过环氧树脂这样的粘接剂彼此粘接和固定起来。此时,筒体173中的所有间隙都填有粘接剂,由此可将永磁体171确定地固定在筒体173中,并且永磁体171与流体5不形成接触。此时,筒体173以及端部形成部件175可通过焊接彼此连接并固定在一起。
由此构成的流体驱动部件110的操作如下。驱动电路153给电磁线圈147加上AC电压,由此在圆筒141中沿其轴向形成正反方向周期性交替变化的磁通。由此,活塞143,其中的永磁体171沿圆筒141的轴向在一端为N极另一端为S极,沿磁通方向滑动并在磁力作用下在一对电磁线圈147边缘位置的振动中心处周期性地往复运动。
此时,本实施例的活塞143在圆筒141内的区域PR1中振动,所述区域PR1被一对电磁线圈147环绕。特别是,本实施例的活塞143在区域PR1中振动,所述区域PR1是由圆筒端盖155一侧(通道23一侧)的一个电磁线圈147的端部和圆筒端盖155一侧(通道23一侧)的另一个电磁线圈147的端部包围形成。
当活塞143往复运动时,体积对应于活塞移动量的流体5从圆筒141的一端排出。由此排出的流体5流入到传热设备主体21的通道23的一端,同时相同体积的流体5从通道23的另一端排出。这样,传热设备120中的流体5就沿着图2所示的箭头方向(与通道23平行的通道方向)随着活塞143的往复运动而振动。
图13为端部形成部件175的轴向长度L2与电磁线圈147施加给活塞143的推力的关系曲线。在这种情况下,该曲线表示的是活塞143被停止时由电磁线圈147作用在活塞143上的静推力的测量结果。
在图14A、14B和14C所示的曲线中,零点为振动中心,活塞相对于振动中心的位置在横坐标轴上示出。在活塞位于所述位置时,作用于活塞上的推力的强度在纵坐标轴上示出。图14A的曲线为端部形成部件175的轴向长度L2大于适当值时的情况;图14B的曲线为端部形成部件175的轴向长度L2等于适当值时的情况;图14C的曲线为端部形成部件175的轴向长度L2小于适当值时的情况。
如图13所示,作用在活塞143上的推力的强度在端部形成部件175的轴向长度L2等于电磁线圈147长度L1的25%时变为最大。当端部形成部件175的轴向长度L2设定到电磁线圈147长度L1的25%时,只需较小的电力就能有效地驱动活塞143。因此,当端部形成部件175的轴向长度L2设定到电磁线圈147长度L1的25%时,流体驱动部件的尺寸减小,耗电量也降低。
从图13可以看出,在端部形成部件175的轴向长度L2设定到电磁线圈147长度L1的16%到42%时,由此所获得的推力基本也达到最大。因此,当端部形成部件175的轴向长度L2设定到电磁线圈147长度L1的16%到42%时,可获得基本上与本实施例的效果相同的效果。
当端部形成部件175的轴向长度L2太大或太小时,就不能在活塞的任易位置处施加强度均匀的推力。然而,当端部形成部件175的轴向长度L2设定到电磁线圈147长度L1的16%到42%时,如图14B所示,在活塞滑动范围的区域内(图中横轴上-A到A之间)不论活塞处于什么位置都能对活塞施加强度基本恒定的推力。因此,在本实施例中,活塞143可被高效地驱动。
此时,当端部形成部件175的轴向长度L2大于适当值时,如图14A所示,随着活塞位置的变化,推力的强度发生很大的变化。此时推力随着活塞的位置发生很大变化的原因在于,当端部形成部件175的长度增加时,在活塞往复运动时端部形成部件175会受到电磁线圈147的磁场的较强影响,所述电磁线圈不同于环绕端部形成部件175本身的电磁线圈147。
当端部形成部件175的轴向长度L2明显小于适当值时,如图14C所示,推力强度会在转折点(转折点A、-A)附近极大地减小。推力在转折点附近如此减小的原因在于,此时的端部形成部件175不能减少电磁线圈147的中心和端部之间产生的磁场分布波动的影响。
上述说明涉及的是传热系统101和流体驱动部件110的结构。在本实施例中,当活塞143在圆筒141中往复运动时,由于圆筒141与传热设备主体21中形成的通道23的两端23a、23b相通,因此通道23中的流体5沿通道方向(图2中箭头x和y的方向)振动。因此,流体5所占区域的体积不会变化,因此通道23中不会出现气穴(气泡)。因此,该流体驱动部件110能够避免气穴所引起的振动和噪声。
在本实施例中,电磁线圈147布置在圆筒141的外侧,活塞143由磁力驱动。因此,很容易气密地密封圆筒141的内部,从而能够防止流体5流到外面去。此外还能防止电路短路。
在本实施例中,活塞143由电磁线圈147所形成的磁场驱动,其中不需使用轭体。因此,活塞143上没有定位力,可在活塞143上准确地作用均匀的推力。因此,在本实施例的流体驱动部件110中,能够适当准确地驱动活塞143。
在本实施例中,当构成活塞143的永磁体171容纳在筒体173中时,活塞143的外形不会受到永磁体171尺寸误差的影响,因此永磁体171的尺寸公差可以增加。因此,根据本实施例,制造成本可以降低。
在本实施例中,当永磁体171容纳在筒体173中时,可以避免永磁体171与流体5接触。因此能够防止永磁体171被流体5侵蚀。由此,本实施例的流体驱动部件110的耐用性得以提高。
在本实施例中,当螺旋凹槽175b从活塞143表面上设置有滑动件(磷化镍镀层)的区域沿轴向朝向活塞143的端部形成时,能防止活塞143磨蚀产生的粉末滞留在活塞143的振动中心附近。因此在该流体驱动部件110中,活塞143不会因磨蚀粉末滞留在其振动中心附近而出现无法平滑滑动的情况。因此,该活塞几乎不会出现意外停止的情况。
在本实施例中,第二端盖构件157,其作为通道连接件用来将连接管道131与圆筒141相连,通过O形圈158的弹力固定在圆筒141中。因此,本实施例能够解决第二端盖构件157与圆筒141连接时作用在圆筒141上的外力(扭力)较大从而使圆筒141变形和损坏的问题。
在本实施例中,由于电磁线圈147沿轴向与圆筒141的侧面离开布置,因此电磁线圈147所产生的热不会传到圆筒141上。因此也能有效地防止传热系统101的传热性能下降。
在本实施例中,圆筒141的断面面积大于通道23的断面面积。因此,通道23中流体5的振幅要大于活塞143的振幅。其结果是传热系统101的传热性能大大提高。当传热设备120用于本实施例中时,传热系统101可以获得与第一实施例相同的效果。
在这种情况下,本实施例的传热件对应于传热设备120。驱动装置包括一对电磁线圈147;以及用来驱动电磁线圈147的驱动电路153。振动噪声抑制件对应于止动件159。
在流体驱动部件110中,还可用另一种活塞来代替上述活塞143。图15A、15B和15C为第一种变化形式的活塞180的结构示意图。图15A为活塞180的结构平面图,图15B为与活塞180的纵向垂直的剖面的概略结构剖视图,图15C为活塞180轴向剖面的概略结构剖视图。
第一种变化形式的活塞180基本上与上述活塞143的构成相同。然而在活塞180中,代替端部形成部件175,使用了具有不同形状的凹槽的端部形成部件185。在这种情况下,活塞180包括永磁体171,其结构与活塞143中的永磁体相同;筒体173,其用来容纳永磁体171;以及一对端部形成部件185,其布置在永磁体171的端侧。
永磁体171被设置为使其磁极(N极和S极)布置在筒体173的开口部分中,并且永磁体171容纳在筒体173的中部。在筒体173的端部接合有端部形成部件185,从而端部形成部件185与永磁体171的端面接触。
端部形成部件185由磁性材料(铁氧体材料)如铁制成,并用作暂时磁铁。端部形成部件185基本上形成柱体,其一端具有直径减小的部分185a以便与筒体173接合。端部形成部件185的轴向长度L2要短于电磁线圈147的轴向长度L1。特别是,端部形成部件185的轴向长度L2最好为电磁线圈147轴向长度L1的25%。
在端部形成部件185的侧面上形成有平行于活塞180的轴线方向延伸的多条凹槽185b,从形成直径较小部分185a的端部延伸到另一端部。端部形成部件185以其直径较小的部分185a与其中容纳有永磁体171的筒体173接合。
结果,当活塞180组装完以后,凹槽185b从筒体173的端部朝向所述的活塞143的端部线性地布置。换句话说,从活塞180的中部到活塞180的端部形成有直线凹槽。与活塞143相比,在上述构成的活塞180中,凹槽185b的加工更为容易。因此如此构成的活塞180的优点是加工成本低。
图16A、16B和16C为第二种变化形式的活塞190的结构示意图。图16A为活塞190的结构平面图,图16B为活塞190的纵向剖面的总体结构图,图16C为与活塞190的纵向方向垂直的剖面的总体结构图。
第二种变化形式的活塞190包括活塞本体193,其中,构成活塞190的端部的一对端部形成部件195和用来连接端部形成部件195的连接件194构成一个整体。第二种变化形式的活塞190也包括一对分开的永磁体191,其在垂面于轴向方向上的断面为半圆形。
端部形成部件195由磁性材料(铁氧体材料)如铁制成,并用作暂时磁铁。端部形成部件195基本为一柱体,其在连接件194一侧带有直径减小的部分195a以便容纳筒形滑动件192。
端部形成部件195的外径略小于圆筒141的内径。端部形成部件195的轴向长度L2为电磁线圈147轴向长度L1的25%。直径较小的部分195a的轴向长度基本与筒形滑动件192的轴向长度相同。筒形滑动件192的外径基本上与圆筒141的内径相同。在上述活塞190中,滑动面由筒形滑动件192构成,所述滑动件192沿轴向对称地布置在活塞190的两侧。
在端部形成部件195中,形成有从直径较小的部分195a延伸到与连接件194一侧相对的一侧的端部(即延伸到活塞190的端部)的螺旋凹槽195b。特别是,凹槽195b盘绕端部形成部件195形成。
另一方面,连接件194的直径小于端部形成部件195的直径。特别是,端部形成部件195的半径略大于这样的长度,该长度等于分开的永磁体191的径向厚度加上连接件194的半径。一对分开的永磁体191粘接在连接件194上。当这对分开的永磁体191彼此放置在一起时就构成圆柱状永磁体,其内径基本上与连接件194的外径相同,其外径略小于端部形成部件195的外径。
当这对分开的永磁体191连接到上述活塞本体193中的连接件194外周时,活塞190就制成了。在如此构成的活塞190中,分开的永磁体191沿着与活塞190滑动方向(活塞190的轴向)相垂直的径向方向相对于连接该对端部形成部件195侧面的表面(端部形成部件195的最外层表面)布置在活塞190的中部。
在上述活塞190中,装配非常容易。因此产品的制造很简单。此外,由于分开的永磁体191不与圆筒141接触,因此分开的永磁体191能够具有更大的尺寸公差,产品的可靠性也得以提高。
在这种情况下,活塞190中的滑动件192从端部形成部件195突出。然而也可在端部形成部件195的侧面镀上磷化镍来代替滑动件192。图17A、17B和17C为变化形式的活塞190’的结构示意图。图17A为活塞190’的结构平面图,图17B为活塞190’的纵向剖面的总体结构图,图17C为与活塞190’的纵向垂直的剖面的概略结构剖视图。
变形后的活塞190’,其端部形成部件195’上没有直径较小的部分195a,但端部形成部件195’的侧面上带有磷化镍的镀层196以代替原来的滑动件192。除此之外,活塞190’的结构基本上与上面的活塞190相同。
在活塞190’中,用作滑动件的磷化镍镀层196通过电镀工艺在端部形成部件195’的侧面上形成。因此,活塞190’的制造比活塞190更为容易。
图18A、18B为第三种变化形式的活塞200的结构示意图。此时,图18A为活塞200的结构平面图,图18B为活塞200的纵向剖面的概略结构剖视图。
第三种变化形式的活塞200包括柱状的永磁体201;以及一对端部形成部件205,其沿轴向布置在永磁体201的两端以形成活塞200的端部。
端部形成部件205由磁性材料(铁氧体材料)如铁制成,并用作暂时磁铁。端部形成部件205基本为一柱体,其在永磁体201一侧带有一个直径减小的部分205a以容纳筒形滑动件202。
端部形成部件205的外径略小于圆筒141的内径。端部形成部件205的轴向长度L2为电磁线圈147轴向长度L1的25%。直径较小的部分205a的轴向长度基本与筒形滑动件202的轴向长度相同。筒形滑动件202的外径基本上与圆筒141的内径相同。在上述活塞200中,滑动面由筒形滑动件202构成,其沿轴向对称地布置在活塞200的两侧。
在端部形成部件205中,形成有从直径较小的部分205a延伸到活塞200端部的螺旋形凹槽205b。特别是,凹槽205b盘绕端部形成部件205形成。永磁体201的直径小于端部形成部件205的直径,其沿轴向在永磁体201两侧端面上可枢轴转动地连接到端部形成部件205上,这样永磁体201可相对于端部形成部件205旋转预定的角度。
在如此构成的活塞200中,由于端部形成部件205和永磁体201之间可转动地连接在一起,因此端部形成部件205能在圆筒141的内壁上平滑地滑动。结果当使用该活塞200时,可制造出高性能的流体驱动部件。此外,永磁体201的直径最好小于端部形成部件205的直径。因此,在一定的范围内可允许永磁体201的尺寸误差。因此,在本实施例中,永磁体201的尺寸公差可以增加,制造成本也可降低。
在这种情况下,与活塞190一样,在活塞200中,可在端部形成部件205的侧面形成磷化镍的镀层以代替滑动件202。图19A和19B为变化形式的活塞200’的结构示意图。图19A为活塞200’的结构平面图,图19B为活塞200’的纵向剖面的概略结构视图。
变形后的活塞200’,其端部形成部件205’上没有了直径较小的部分205a,但端部形成部件205’的侧面上带有一层磷化镍的镀层206以代替原来的滑动件202。除此之外,活塞200’的结构基本上与上面的活塞200相同。
在活塞200’中,用作滑动件的磷化镍镀层206通过电镀工艺在端部形成部件205’的侧面上形成。因此,活塞200’的制造比活塞200更为容易。
在这方面,出于与活塞143的情况相同的理由,上述活塞180、190、190’、200、200’的端部形成部件的轴向长度L2不必是电磁线圈147轴向长度L1的25%。端部形成部件的长度L2可设定到电磁线圈147轴向长度L1的16%到42%。
下面来介绍本发明的第三实施例。图20为本发明第三实施例的流体驱动部件310的纵向剖面的总体结构图。第三实施例的流体驱动部件310与上述传热设备120一起构成传热系统。该传热系统是这样构成的仅用流体驱动部件310代替图8所示的流体驱动部件110。因此,这里没有展示其中带有流体驱动部件310的传热系统的结构。
第三实施例的流体驱动部件310在构成上是在第二实施例的流体驱动部件110中设置有过滤器320。流体5可以流过过滤器320,而活塞143磨损产生的粉末不会流过过滤器320。圆筒141中布置有一对过滤器320。
相对于止动件159,过滤器320布置在活塞143一侧的位置上,该止动件159位于活塞143的滑动范围之外的端侧处。过滤器320用来防止活塞143磨损所产生的粉末经止动件159的开孔进入到通道5中。在这种具有过滤器320的流体驱动部件310中,不会有磨损粉末滞留在通道5中。因此,传热系统的耐用性提高。换句话说,第三实施例能够提供更为可靠的产品。
即使在第三实施例的流体驱动部件310中,也能像第二实施例中的流体驱动部件110的变形形式一样,用活塞180、190、190’、200、200’来代替活塞143。这时,端部形成部件的轴向长度L2不必为电磁线圈147轴向长度L1的25%。端部形成部件的长度L2可设定到电磁线圈147轴向长度L1的16%到42%。
下面来介绍本发明的第四实施例。图21为本发明第四实施例流体驱动部件410的纵向剖面的总体结构图。第四实施例的流体驱动部件410与上述传热设备120一起构成传热系统。该传热系统在构成上只需将流体驱动部件410代替图8所示的流体驱动部件110即可。因此,这里没有展示其中带有流体驱动部件410的传热系统的结构。
在第四实施例的流体驱动部件410中,代替第二实施例中的流体驱动部件110所用的止动件159,设置有一对螺旋弹簧420。当活塞143由电磁线圈147所产生的磁力驱动时,活塞在某一时间内可能无法控制,结果活塞会跑到原滑动范围之外。在本实施例中,为了使活塞143正确地往复运动,在活塞143的滑动区域PR2的两端侧布置有螺旋弹簧420,这样就能使活塞143在原有滑动范围PR2之内正确地往复运动。
在本实施例的流体驱动部件410中,用来沿圆筒141的轴向施加弹力的螺旋弹簧420布置在活塞143的滑动范围PR2附近。因此,活塞143的滑动就被螺旋弹簧420限制在预定的范围之内,也就是说,活塞143不会超出预定范围跑到圆筒141一侧。
因此,在第四实施例的流体驱动部件410中,任何时候都能正常地驱动活塞143,产品性能提高。在第四实施例的流体驱动部件410中,由于使用了弹性件(螺旋弹簧420),因此能够防止失调时产生的振动和噪声。
即使在第四实施例的流体驱动部件410中,也能像第二实施例中流体驱动部件110的变形形式一样,用活塞180、190、190’、200、200’来代替活塞143。这时,端部形成部件的轴向长度L2不必为电磁线圈147轴向长度L1的25%。端部形成部件的长度L2可设定到电磁线圈147轴向长度L1的16%到42%。
上面已经介绍了本发明第一到第四实施例的流体驱动部件10、110、310和410和采用这些流体驱动部件的传热系统。然而,本发明的流体驱动部件和传热系统并不限于上述特定的实施例,本领域的技术人员可对此提出各种变化形式。
例如,上述实施例的流体驱动部件10、110、310和410主要是用在传热系统中。然而,上述实施例的流体驱动部件10、110、310和410并不限于上述特定的用途。在第一实施例中,轭体51和圆筒41被不同地构造并且两者之间形成间隙,从而圆筒41不会受到弯曲应力。然而,代替在轭体51和圆筒41之间形成间隙,轭体51和圆筒41也可构造为一个整体以便使弯曲应力不作用在圆筒41上。
此外,还可在活塞43侧面的外周形成迷宫密封部件,从而使流体5不会通过圆筒41和活塞43之间的间隙从一端流出到另一端。当采用这种结构时,也能使流体5有效振动。
尽管上面出于示例目的参考选择的特定实施例对本发明进行了描述,但很显然,在不脱离本发明的基本构思和范围的情况本领域技术人员可对此进行许多的变形。
权利要求
1.一种流体驱动部件,其用来使装载在通道内的流体沿通道方向振动,所述流体驱动部件包括移动件容纳部分,其与通道的两端连通,移动件可滑动地容纳在移动件容纳部分中,通道内的流体沿移动件的滑动方向容纳在移动件容纳部分两端和通道端部之间的空间中;以及驱动装置,其用来使移动件沿滑动方向在移动件容纳部分中往复移动,其中当驱动装置驱动移动件往复移动时,装载在通道内的流体沿通道方向被振动。
2.如权利要求1的流体驱动部件,其中的移动件容纳部分为圆筒,该圆筒与通道的两端相通,移动件是沿圆筒的轴向在圆筒内往复移动的活塞,所述的圆筒轴向为移动件的滑动方向。
3.如权利要求1的流体驱动部件,其中的移动件包括滑动件,并且移动件的滑动面由该滑动件构成。
4.如权利要求3的流体驱动部件,其中的移动件包括一对滑动件,所述一对滑动件沿滑动方向布置在移动件两侧的对称位置处。
5.如权利要求1的流体驱动部件,其中的移动件包括磁体,驱动装置通过施加到磁体上的磁力而使移动件往复运动。
6.如权利要求3的流体驱动部件,其中的移动件包括磁体,滑动件布置在磁体的外周中,驱动装置通过施加到磁体上的磁力而使移动件往复运动。
7.如权利要求5的流体驱动部件,其中移动件的磁体为永磁体。
8.如权利要求5的流体驱动部件,其中的驱动装置包括环形激励线圈,其沿着移动件的滑动方向环绕在移动件容纳部分的侧面;激励线圈在移动件容纳部分内形成磁通,移动件由激励线圈所产生的磁力来驱动往复运动。
9.如权利要求5的流体驱动部件,其中的驱动装置包括电磁体,其由环形激励线圈构成,该环形激励线圈沿着移动件的滑动方向环绕在移动件容纳部分的侧面;以用于形成磁路的轭体,其覆盖激励线圈的外周,用于形成与移动件容纳部分的侧面相对的磁极,其中,当电磁体的磁极周期性地转换时,移动件在移动件容纳部分中往复运动。
10.如权利要求9的流体驱动部件,其进一步包括轭体连接件,所述轭体连接件固定到移动件容纳部分的两端,以便相对于移动件容纳部分以非接触的状态固定轭体。
11.如权利要求9的流体驱动部件,其中的激励线圈以如下的状态固定到轭体上,即激励线圈像相对于移动件容纳部分的侧面形成间隙。
12.如权利要求9的流体驱动部件,其进一步包括弹性件,其用来推压移动件的端部从而将移动件可滑动地布置在移动件容纳部分中的预定位置上;以及弹性件接合部分,其用来以这样的状态将弹性件固定在移动件容纳部分中,所述状态为弹性件产生推力的状态。
13.如权利要求5的流体驱动部件,其中的移动件包括作为所述磁体的一对永磁体,所述一对永磁体沿着滑动方向布置在彼此分开预定间隔的位置处,以便同类的磁极彼此相对。
14.如权利要求13的流体驱动部件,其中的移动件包括移动件中间部分构件,其用来构成移动件本身的中部;以及移动件端部构件,其用来构成移动件本身的端部,其中移动件中间部分构件、永磁体以及移动件端部构件通过螺钉彼此相连,其中的永磁体布置在移动件中间部分构件和移动件端部构件之间。
15.如权利要求13的流体驱动部件,其中所述的一对永磁体相对于移动件的中心对称布置。
16.如权利要求5的流体驱动部件,其中的驱动装置包括一对环形激励线圈,所述一对环形激励线圈沿着移动件的滑动方向环绕移动件容纳部分的侧面,并且该对环形激励线圈沿着移动件的滑动方向彼此平行地布置;移动件由这对激励线圈所产生的磁力驱动往复运动。
17.如权利要求16的流体驱动部件,其中的移动件在移动件容纳部分中的一个区域中往复运动,所述区域由通道侧的一个激励线圈的端部和通道侧的另一个激励线圈的端部所环绕。
18.如权利要求1的流体驱动部件,其中的移动件包括暂时磁铁,其作为磁体沿滑动方向布置在两端;以及永磁体,其布置在所述布置在两端的暂时磁铁之间。
19.如权利要求16的流体驱动部件,其中的移动件包括暂时磁铁,其作为磁体沿滑动方向布置在两端;永磁体,其布置在所述布置在两端的暂时磁铁之间;每一个暂时磁铁在移动件滑动方向的长度都小于激励线圈在移动件滑动方向的长度。
20.如权利要求19的流体驱动部件,其中暂时磁铁在移动件滑动方向上的长度设定为激励线圈在移动件滑动方向上的长度的16%到42%。
21.如权利要求20的流体驱动部件,其中暂时磁铁在移动件滑动方向上的长度设定为激励线圈在移动件滑动方向上的长度的25%。
22.如权利要求18的流体驱动部件,其中的永磁体相对于暂时磁铁的最外表面沿径向布置在移动件的中心侧,所述的径向垂直于移动件的滑动方向。
23.如权利要求18的流体驱动部件,其中的移动件包括用来容纳永磁体的筒体,永磁体容纳在该筒体中,一对暂时磁铁沿移动件的滑动方向彼此相对地布置在永磁体的两端。
24.如权利要求18的流体驱动部件,其中的移动件包括由布置在两端的暂时磁铁和连接件构成的移动件本体,其中的连接件用来连接布置在两端的暂时磁铁,移动件本体被制成一体,永磁体被布置为环绕移动件本体的连接件,其中连接件在垂直于移动件滑动方向的径向上的长度小于暂时磁铁的长度。
25.如权利要求18的流体驱动部件,其中的移动件在构成上使暂时磁铁可枢轴转动地布置在永磁体的两端。
26.如权利要求1的流体驱动部件,其包括通道连接件,其与移动件容纳部分的开口端接合,用来连接通道的端部与移动件容纳部分,以便使通道与移动件容纳部分彼此相通;以及弹性密封件,其设置在通道连接件与移动件容纳部分的接合部分中,其中所述通道连接件凭借弹性密封件的弹力固定到移动件容纳部分上。
27.如权利要求8的流体驱动部件,其进一步包括通道连接件,其与移动件容纳部分的开口端接合,用来连接通道的端部与移动件容纳部分,以便使通道与移动件容纳部分彼此相通;以及弹性密封件,其设置在通道连接件与移动件容纳部分的接合部分中,其中所述通道连接件凭借弹性密封件的弹力固定到移动件容纳部分上,以及激励线圈由通道连接件固定,以便在激励线圈和移动件容纳部分的侧面之间形成间隙。
28.如权利要求1的流体驱动部件,其中在移动件容纳部分中设置振动噪音抑制件,用于抑制移动件往复运动所产生的振动噪音。
29.如权利要求1的流体驱动部件,其中在移动件容纳部分中设置有用来限制移动件滑动范围的弹性件。
30.如权利要求3的流体驱动部件,其中滑动件布置在驱动装置操作时作用在移动件上的力的施力点的外周上。
31.如权利要求1的流体驱动部件,其中在移动件的表面上沿滑动方向从移动件的两端指向中心部分形成有凹槽。
32.如权利要求31的流体驱动部件,其中移动件表面上形成的凹槽是螺旋凹槽,其沿着滑动方向在移动件的侧面旋绕。
33.如权利要求1的流体驱动部件,其中移动件容纳部分沿着垂直于移动件滑动方向的方向的断面面积大于通道的断面面积。
34.一种传热系统,其包括如权利要求1所述的流体驱动部件;以及传热件,该传热件包括通道,该通道与流体驱动部件的移动件容纳部分相通,其中当流体驱动部件操作时,利用在通道内振动的流体进行热量交换,以便将从外部热源供应的热量传递到低温部分。
35.如权利要求34的传热系统,其中的传热件被构造为使彼此相邻的通道内的流体的移动方向彼此相反,当流体驱动部件工作时,传热件利用在通道内振动的流体进行热量交换,以便流体的热量传递到相邻通道内的流体,并且从外部热源供给流体的热量被传递到低温部分。
全文摘要
一种流体驱动部件,其包括圆筒,该圆筒与传热设备中的曲折通道两端相通。在该圆筒中,布置有活塞,其可沿轴向滑动。活塞两端空间中的流体与曲折通道相连。圆筒侧面外周的线圈使磁极发生周期性地转换并使圆筒内的活塞往复运动。为了平滑地驱动活塞并减少电力消耗,活塞的两端布置有一对滑动件。当通道内的流体由活塞运动而振动起来时,传热设备的表观热导率提高,热量能够快速地从发热体扩散到辐射部分。
文档编号H01L23/34GK1531173SQ20041000821
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月1日 优先权日2003年2月28日
发明者奈良健一, 井上诚司, 荻原康正, 小原公和, 铃木伸直, 司, 和, 正, 直 申请人:株式会社电装
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