一种微液滴产生器，包括一第一极板及位于该第一极板上的一第二极板，第一极板与第二极板之间设有一中隔板，第一极板与第二极板之间形成一液滴通道，液滴通道由中隔板分隔成上、下两层液滴传输通道，该微液滴产生器在液滴通道的一端与另一端分别设有与该液滴通道相连通的一进液口与一出液口，第一极板上对应该液滴通道间隔设置有若干控制电极，第二极板上设有一参考电极层，该中隔板包括一介电层，该参考电极层与这些控制电极通过一控制电路电连接，通过控制电路规律性地对各控制电极施加电压，自进液口进入到微液滴产生器的液体将产生出双液滴并分别沿该上、下两层液滴传输通道向出液口运动。本发明专利技术还涉及一采用微液滴产生器的微型液体冷却装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微型液体冷却装置，特别是关于一种用于对发热电子元件进行冷却的微型液体冷却装置，本专利技术还涉及该微型液体冷却装置所采用的一种微液滴产生器。
技术介绍
随着电脑产业的迅速发展，CPU追求高速度化，高功能化及小型化所衍生的散热问题越来越严重，这在笔记本电脑等内部空间狭小的电子装置中更为突出。如果无法将笔记本电脑内的CPU等电子元件所产生的热量及时有效地散发出去，将极大地影响电子元件的工作性能，同时还会縮减电子元件的使用寿命，因此业界通常采用一冷却装置来对电子元件散热。 在众多的冷却技术中，液体冷却是一种极为有效的冷却方式。传统的液体冷却装置为由吸热体、散热体、泵及传输管所构成的一回路，该回路中填充有冷却液，冷却液在该吸热体处吸收电子元件所产生的热量，经传输管传至散热体后放出热量。在该泵的驱动作用下，该冷却液在回路中不断循环，从而源源不断地带走该电子元件所产生的热量。 目前，液体冷却装置已被业者用于桌上型电脑中对CPU进行散热，然而由于传统的液体冷却装置中泵所占用的空间较大，很难适用于内部空间狭小的笔记本电脑内对电子元件散热。另外，泵在运行时还会产生较大的噪音，影响使用者的听觉感受。伴随着笔记本电脑等电子装置朝向微型化及高性能化方向设计，发热量增加的同时散热装置所能占据的空间却在不断减少。如何设计出能适用于笔记本电脑等内部空间狭小的电子装置中内对电子元件进行有效散热的新型液体冷却装置，对于业者来说是又一个新的研究课题。 介质材料上的电润湿效应(Electrowetting On Dielectric,EW0D)是一禾中通过施加电势来改变液体表面张力的可逆现象。图1A与图IB为介质上的电润湿效应的原理图。如图1A所示，下极板IO包括一基底ll，基底11上设有下电极层12，该下电极层12被一层绝缘层13覆盖，液滴14位于绝缘层13的表面，上电极15插入液滴14的内部。该上电极15与下电极层12之间通过电源线连接有一开关16及一可调电源17，该开关16用于控制电路的断开与闭合，该可调电源17用来给下极板10与上电极15之间提供施加电压。当上电极15与下极板10之间不加电压，即开关16处于断开状态时，该下极板10的绝缘层13的表面为疏水的，此时该液滴14的静态接触角为9 (0) >90° 。如图1B所示，当开关16闭合时，可调电源17提供一电压V，在液滴14与下极板10之间产生电势作用，此时，液滴14的静态接触角由原来的eo变化为e (v)， e (v) < e (o)。当v的大小达到一定值时，e (v)<90° ，此时绝缘层13的表面变成亲水的。当开关16重新断开时，也就是液滴14与下电极板io之间没有电势作用时，液滴i4的静态接触角重新回复到e (o)。上述的这种现象称为介质材料上的电润湿效应。 利用这种介质材料上的电润湿效应原理，美国杜克大学(Duck University)的PollackM G等人首先基于介质材料上的电润湿效应并采用微机械制作的微电极阵列进行了微液滴的运动控制，并提出了"数字微流体(Digital Microfluidics)"的概念。美国洛杉矶加州大学(UCLA)的Cho S K等人成功地利用EWOD效应对直径为70iim的微液滴进行了微液滴的产生、传输、混合和分裂四个基本操作，并在25V的交流电压下得到了 250mm/s的微液滴移动速度(Cho S K， Moon H， Kim C J. Creating, Transporting,Cutting,and MergingLiquid Droplets by Electrowetting—Based Actuation for DistalMicrofluidicCircuits. Journal of Microelectromechanical Systems,2003，12 (1):70-80.)。可见，基于介质材料上的电润湿效应是一种十分有效的微流体控制技术。然而，就目前而言，采用EW0D效应所能传输的微液滴的直径的大小还相当有限。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种占用体积小、具有较好的静音效果且传输量大的微型液体冷却装置。本专利技术还提供一种该微型液体冷却装置所采用的微液滴产生器。 —种微液滴产生器，包括一第一极板及位于该第一极板上的一第二极板，该第一极板与第二极板之间设有一中隔板，该第一极板与第二极板之间形成一液滴通道，所述液滴通道由中隔板分隔成上、下两层液滴传输通道，该微液滴产生器在该液滴通道的一端与另一端分别设有与该双层液滴通道相连通的一进液口与一出液口 ，该第一极板上对应该双层液滴通道间隔设置有若干控制电极，该第二极板上设有一参考电极层，该中隔板包括一介电层，该参考电极层与这些控制电极通过一控制电路电连接，通过控制电路规律性地对各控制电极施加电压，自进液口进入到微液滴产生器的液体将产生出双液滴并分别沿该上、下两层液滴传输通道向出液口运动。 —种微型液体冷却装置，该微型液体冷却装置包括一吸热体、一散热体、一微液滴产生器及若干传输管，这些传输管将该吸热体、散热体及微液滴产生器串接形成一回路，该回路中填充有一定量的冷却液，冷却液在该微液滴产生器的作用下产生液滴并在该回路中循环流动，该微液滴产生器包括一第一极板、位于该第一极板上的一第二极板及设于第一极板与第二极板之间的一中隔板，该第一极板与第二极板之间形成一液滴通道，所述液滴通道由中隔板分隔成上、下两层液滴传输通道，该微液滴产生器在液滴通道的一端与另一端分别设有与该双层液滴通道相连通的一进液口与一出液口 ，所述进液口与吸热体和散热体的其中之一相连接，所述出液口与吸热体和散热体的其中之另一相连接，该第一极板上对应该双层液滴通道间隔设置有若干控制电极，该第二极板上设有一参考电极层，该中隔板包括一介电层，该参考电极层与这些控制电极通过一控制电路电连接，通过控制电路规律性地对各控制电极施加电压，自进液口进入到微液滴产生器的液体将产生出双液滴并分别沿该上、下两层液滴传输通道向出液口运动。 与传统的液体冷却装置相比，本专利技术的微型液冷散热装置中采用一微液滴产生器来对冷却液进行传输。该微液滴产生器制作工艺简单，适合进行微型化设计，可用于内部空间较小的电子装置内对电子元件进行散热。该微液滴产生器中，由于对冷却液传输未采用像泵这类机械传动件，因此具有良好的静音效果。第一极板与第二极板之间形成一液滴通道，通过在第一极板与第二极板之间设置一具介电层的中隔板，将液滴通道分隔成上、下两层液滴传输通道，从而有效地提升微液滴产生器的传输效率。附图说明 下面参照附图，结合实施例对本专利技术作进一步描述。5 图1A与图1B为介质材料上的电润湿效应原理的示意图，其中，图1A为不加电压时，液滴的静态接触角为9 (0) >90°的情况，图IB为施加一定电压作用下，液滴的静态接触角为9 (V) <90°的情况。 图2本专利技术微型液体冷却装置其中一较佳实施例的立体组装示意图。 图3是图2中微型液体冷却装置中的微液滴产生器的立体分解示意图。 图4是图3微液滴产生器的立体组装示意图。 图5是图4中微液滴产生器的局部剖视图。 图6A、6B及6C为微液滴的产生过程的示意图。 图7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微液滴产生器，包括一第一极板及位于该第一极板上的一第二极板，其特征在于：该第一极板与第二极板之间还设有一中隔板，该第一极板与第二极板之间形成一液滴通道，所述液滴通道由中隔板分隔成上、下两层液滴传输通道，该微液滴产生器在液滴通道的一端与另一端分别设有与该液滴通道相连通的一进液口与一出液口，该第一极板上对应该液滴通道间隔设置有若干控制电极，该第二极板上设有一参考电极层，该中隔板包括一介电层，该参考电极层与这些控制电极通过一控制电路电连接，通过控制电路规律性地对各控制电极施加电压，自进液口进入到微液滴产生器的液体将产生出双液滴并分别沿该上、下两层液滴传输通道向出液口运动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦志，
申请(专利权)人：富准精密工业深圳有限公司，鸿准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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