专利名称：微型静音液冷系统的制作方法
技术领域：
本发明属于冷却技术领域，具体涉及一种微型静音液冷系统。
背景技术：
一般的冷却系统采用风冷及水冷方式，驱动多采用转子电机。风冷方式由于空气的热容极小，所以散热效率很低；风冷方式又需要与外部环境直接连通，从而无法有效防止对需冷却器件的污染；因为转子电机的材料受到限制，不能应用一些散热效率高，但有腐蚀性的冷却剂；转子电机的结构复杂，无法减小体积因此很难应用到安装空间狭小的领域；转子电机的工作原理使其工作噪音无法避免。因此现有冷却系统都存在噪音大、结构不紧凑及冷却效率低等缺点。本发明是在普通冷却技术的基础上创新发明的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无噪音、结构紧凑、冷却效率高的微型静音液冷系统。
本发明的技术方案如下微型静音液冷系统，包括至少一个微型膜片泵、至少一个微型热交换器通过管路连接而成，微型热交换器由上、下盖连接构成，上盖或下盖开有微流道。
所述微型膜片泵由非转子驱动器驱动，其上集成有控制液体单向流动的微单向阀。
所述的驱动器包括电能驱动的微型电磁驱动器，或微型形状记忆合金驱动器，或微型压电陶瓷驱动器，或微型静电驱动器。
所述驱动器由激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或摩擦焊接、或粘接于泵体上。
所述微型膜片泵由耐腐蚀材料陶瓷、或金属、或硅、或高分子材料、或以上材料的组合制成。
所述微型热交换器的上、下盖采用热传导系数不同的材料制成。
所述微型热交换器的上、下盖采用厚度不同的材料制成。
所述微型热交换器的上、下盖材料采用高分子材料、或金属。
所述微型热交换器的上、下盖之间的微流道为直线形、或曲线形、或螺旋形；其截面形状为矩形、或三角形、或半圆形、或其他形状。
所述微型热交换器的上、下盖采用精密切削、或精密热压、或精密注塑、或激光加工工艺成型，采用激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或粘接而成。
本发明具有以下优点1、本发明微型静音液冷系统由一个或若干个耐腐蚀微型膜片泵及其控制系统、一个或若干个微型高效热交换器组成。耐腐蚀微型膜片泵主要由耐腐蚀材料制成，由微驱动元件驱动，微型膜片泵的驱动机构结合适当的控制策略可以保证在运行中无噪音，由其控制系统及运行原理保证运转时无噪音及流量的精确控制；微型高效热交换器由耐腐蚀材料制成，内嵌式微型流道保证热交换的高效率，由结构或材料组合保证热量在单方向交换。因而本发明具有结构紧凑、效率高、寿命长，造价低的优点，可广泛用于对噪音、散热效率、有效空间及要求成本较低的场合。
2、本发明驱动元件舍弃了转子电机，而采用了其它方式的微驱动元件，以保证结构紧凑及运转时无噪音；其零部件采用耐腐蚀材料，应用微系统制造技术，以保证可采用散热效率更高的冷却剂、低成本及结构紧凑。
图1微型液冷系统原理示意图。
图2微型膜片泵原理图。
图3微型膜片泵结构示意图。
图4a-b紧凑型热交换器结构示意图；其中，图4a为主视图，图4b为俯视图。
图5薄型热交换器结构示意图。
图中1、微型膜片泵；2、驱动器；3单向阀I；4、泵体；5、单向阀II；6、吸入口；7、排出口；8、泵腔；9、上盖；10、下盖；11、连接管；12、三角形微流道；13、薄型材料上盖；14、厚型材料下盖；15、半圆形微流道。
具体实施例方式本发明所述的组成微型静音液冷系统的零部件有耐腐蚀微型膜片泵、微型高效热交换器、连接管及其它附件。
如图1所示，本发明所述的微型静音液冷系统由一个或若干个耐腐蚀微型膜片泵1(图中为一个)及一个或若干个微型高效热交换器(图中为热交换器I、热交换器II两个)组成。低温的冷却剂由微型膜片泵1驱动循环流动，在热交换器I中，冷却剂从高温的外部环境吸收热量温度升高；然后进入热交换器II，将热量散发到低温的外部环境中。
如图2所示，本发明所述的微型膜片泵1的各个部件可以采用陶瓷、或金属、或硅、或高分子材料、或其他耐腐蚀材料、或分别采用以上材料制成。所述的驱动器2为由电能驱动的微型电磁驱动器，或微型形状记忆合金驱动器，或微型压电陶瓷驱动器，或微型静电驱动器驱动。液体流向由两个微单向阀单向阀I3、单向阀II5控制。驱动电压波形为圆滑曲线以避免噪音的产生及延长器件寿命。驱动信号的频率及电压可调，以精确控制流量。
如图3所示，本实施例微型膜片泵结构、功能如下安装于泵体4上的驱动器2将冷却剂吸入或推出膜片泵泵腔(图示为吸入状态)，两个集成于泵体内的微单向阀单向阀I3、单向阀II5保证冷却剂由吸入口6进入泵腔，从排出口7离开泵腔8。
本发明所述的微型高效热交换器可分为两种，紧凑型和薄型。
如图4a-b所示，本发明所述的紧凑型热交换器适于小面积上的高效率热能交换，上、下盖9、10由热传导系数不同的材料制成，上盖9由热传导系数差的材料制成，如高分子材料等；下盖10由热传导系数好的材料，如金属等，或者采用其他的材料组合，以保证热量传递的方向性；上、下盖9、10之间有直线形的、或曲线形的、或螺旋形的、或其他形状及截面形状为矩形、或三角形、或半圆形、或其他形状的微流道(本实施例为三角形微流道12)，以保证热交换的效率。微流道的截面高度及宽度依不同要求从50微米至500微米不等。图中两个连接管11为冷却剂的进口与出口。
如图5所示，本发明所述的薄型热交换器适于大面积上的高效率热能交换，上下盖由厚度不同的材料制成，分别为薄型材料上盖13、厚型材料下盖14，或在其中需隔热一侧加以隔热衬垫，利用热传导速度的不同控制热传导的方向；上下盖之间有直线形的、或曲线形的、或螺旋形的、或其他形状及截面形状为矩形、或三角形、或半圆形、或其他形状的微流道(本实施例为半圆形微流道15)，以保证热交换的效率。微流道的截面高度及宽度依不同要求从50微米至500微米不等。
本发明所述耐腐蚀微型膜片泵的泵体由陶瓷、或金属、或硅、或高分子材料、或其他材料、或以上材料的组合经过精密切削、或精密热压、或精密注塑、或激光加工、或其他精密加工工艺成型，其微型电磁驱动器，或微型形状记忆合金驱动器，或微型压电陶瓷驱动器，或微型静电驱动器由激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或摩擦焊接、或其它焊接方式连接或粘接于泵体4上。
本发明所述紧凑型微型高效热交换器的上下盖分别由高分子材料和金属，或其他的有不同热传导系数材料的组合制成，其成型由精密切削、或精密热压、或精密注塑、或激光加工、或其他精密加工工艺完成，然后以激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或其它工艺焊接或粘接而成。
本发明所述薄型热交换器上下盖由厚度不同的材料，如高分子材料、或金属、或其它材料利用精密切削、或精密热压、或精密注塑、或激光加工、或其他精密加工工艺成型，然后以激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或其它工艺焊接或粘接而成。
本发明所述的组成微型静音液冷系统的部件之间由连接管(软管)连接。
本发明中所述的微型膜片泵是指尺寸及重量都小于传统膜片泵，适于在狭小空间内或便携式产品上使用的膜片泵。其典型尺寸为高度小于10mm，外径(泵体为圆柱体时)小于50mm或边长(泵体为方形时)小于50mm(本实施例尺寸为高度3mm，泵体外径14mm，泵体的吸入口、排出口内径分别为0.7mm，流量为5mL/min)。其典型重量为小于100克(本实施例重量为3.6克)。
本发明中所述的微单向阀是指能被安装在和能工作于微型膜片泵内的单向阀，可以采用中国发明专利申请“全浮动膜片微单向阀及其加工方法(申请号为200510046135.2)”中提到的微单向阀。本实施例微单向阀高度2mm，阀腔横截面尺寸1.8×1.8mm，阀腔的高度为50微米左右，膜片厚度为15微米左右。
本发明中所述的微型高效热交换器是指热交换结构为微流道结构的热交换器。其外部尺寸由具体应用的尺寸及散热功率决定。
权利要求
1.微型静音液冷系统，其特征在于包括至少一个微型膜片泵、至少一个微型热交换器通过管路连接而成，微型热交换器由上、下盖连接构成，上盖或下盖开有微流道。
2.按照权利要求1所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型膜片泵由非转子驱动器驱动，其上集成有控制液体单向流动的微单向阀。
3.按照权利要求2所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述的驱动器包括电能驱动的微型电磁驱动器，或微型形状记忆合金驱动器，或微型压电陶瓷驱动器，或微型静电驱动器。
4.按照权利要求2或3所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述驱动器由激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或摩擦焊接、或粘接于泵体上。
5.按照权利要求1或2所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型膜片泵由耐腐蚀材料陶瓷、或金属、或硅、或高分子材料、或以上材料的组合制成。
6.按照权利要求1所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型热交换器的上、下盖采用热传导系数不同的材料制成。
7.按照权利要求1所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型热交换器的上、下盖采用厚度不同的材料制成。
8.按照权利要求6或7所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型热交换器的上、下盖材料采用高分子材料、或金属。
9.按照权利要求1所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型热交换器的上、下盖之间的微流道为直线形、或曲线形、或螺旋形；其截面形状为矩形、或三角形、或半圆形、或其他形状。
10.按照权利要求1所述的微型静音液冷系统，其特征在于所述微型热交换器的上、下盖采用精密切削、或精密热压、或精密注塑、或激光加工工艺成型，采用激光焊接、或微波焊接、或超声波焊接、或粘接而成。
全文摘要
本发明属于冷却技术领域，具体涉及一种微型静音液冷系统。它由一个或若干个耐腐蚀微型膜片泵及其控制系统、一个或若干个微型高效热交换器组成。所述耐腐蚀微型膜片泵主要由耐腐蚀材料制成，由微驱动元件驱动，由其控制系统及运行原理保证运转时无噪音及流量的精确控制；微型高效热交换器由耐腐蚀材料制成，内嵌式微型流道保证热交换的高效率，由结构或材料组合保证热量在单方向交换。因而，本发明具有结构紧凑、效率高、寿命长，造价低的优点，可广泛用于对噪音、散热效率、有效空间及要求成本较低的场合。
文档编号G12B15/00GK1941215SQ200510047328
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者刘温 申请人:刘温