CN115023097B - 射流发生装置及方法、散热器以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及流体控制及散热技术领域，旨在解决已知技术中的射流发生装置存在射流质量较差或振动结构容易破损的问题，提供射流发生装置及方法、散热器以及电子设备。射流发生装置包括壳体和多个振动膜。壳体具有腔室。多个振动膜分别设置于腔室内，并将腔室分隔为第一子腔和第二子腔。第一子腔位于两振动膜之间，第二子腔位于振动膜和壳体内壁面之间。壳体开设有连通第一子腔和腔室之外的第一开口，用于射流射出；壳体开设有连通第二子腔和腔室之外的第二开口，第二开口供腔室外的气体自其进出第二子腔。该射流发生装置可应用于各种电子终端的散热。本申请的有益效果是能够形成高质量射流且振动膜不易破损。

Description

射流发生装置及方法、散热器以及电子设备

技术领域

本申请涉及流体控制及散热技术领域，具体而言，涉及射流发生装置及方法、散热器以及电子设备。

背景技术

射流发生装置是用于产生射流的动力件，产生的射流可以用于散热等目的。已知技术中的一些射流发生装置存在射流质量较差或振动结构容易受压破损的问题。

此外，一些已知技术中，终端产品因有采用离心风扇实现散热，而需要在表面开孔，影响外观设计。

发明内容

本申请提供射流发生装置及方法、散热器以及电子设备，以解决已知技术中的一些射流发生装置存在射流质量较差或振动结构容易受压破损的问题，以及终端产品采用离心风扇需要在表面开孔，影响外观设计的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种射流发生装置，包括壳体和振动膜。壳体具有腔室。振动膜有多个，多个振动膜分别设置于腔室内，并将腔室分隔为第一子腔和第二子腔。其中，第一子腔位于两振动膜之间，第二子腔位于振动膜和壳体内壁面之间。壳体开设有连通第一子腔和腔室之外的第一开口，用于射流射出；壳体开设有连通第二子腔和腔室之外的第二开口，第二开口供腔室外的气体自其进出第二子腔。

本申请实施例中的射流发生装置使用时，对各振动膜施加周期振动，利用相邻振动膜的振动相位差，使第一子腔周期性扩大或缩小，进而能够形成从第一开口外侧吸气、中间出气形成射流的气流自循环，即能够第一子腔两侧的振动膜发生从第一开口射出的射流。该射流由两侧的振动膜的振动共同生成，射流质量(如射流速度)较高。生成的射流可用于散热或其他目的。在该过程中，开设有第二开口的第二子腔能够平衡与其邻近的第一子腔周期性变大或变小过程中振动膜两侧的压力，避免过大的压差阻滞振动膜受控振动进而影响射流生成质量，或造成振动膜受异常压力而破损的问题。

在一种可能的实现方式中，振动膜上连接有振动驱动元件，振动驱动元件用于驱动振动膜振动，且使相邻振动膜的振动相位相反。

该实现方式中，通过设置振动驱动元件使相邻振动膜以相位相反的方式振动，使得第一子腔在扩大和缩小的过程中始终保持两侧对称，如此，使得输出的射流位置稳定地位于两振动膜的对称面处，即射流的位置稳定性较好。

在一种可能的实现方式中，振动驱动元件有多个，每个振动膜的相对两侧分别连接有相应的振动驱动元件。

该实现方式中，在两侧分别设置振动驱动元件能够更可靠和均衡地驱动振动膜振动。

可选地，每个振动膜的两侧分别设置一个振动驱动元件，且两振动驱动元件关于该振动膜对称布设。该设置方式能够使得振动膜和振动驱动元件构成的组合件重量分布两侧对称，有利于振动膜振动的进行，进而有利于射流的可靠高质量生成。

在一种可能的实现方式中，振动驱动元件为压电元件。

在其他实现方式中，振动膜还可以通过其他方式驱动，例如利用电磁驱动、静电驱动、活塞驱动等。

在一种可能的实现方式中，振动膜的数量为三个以上。各个振动膜依次间隔地布设于壳体的一组相对壳体内壁面之间。

该实现方式中，三个以上的振动膜能够限定两个以上的第一子腔，更多的第一子腔能够产生更多的射流，从而具有更大的作用范围。

在一种可能的实现方式中，壳体为刚性结构，例如由刚性板围成。

设置壳体为刚性结构，使其具有一定的承载能力，方便在设备内部布设或堆叠，并能够确保其内部各子腔(包括第一子腔和第二子腔)形状的确定。

在一种可能的实现方式中，壳体具有两个第一侧板，两个第一侧板彼此相对地位于腔室两侧。第一侧板的内表面为壳体内壁面。腔室的内表面凹设有多个环槽，环槽依次平行间隔，并平行于壳体内壁面。振动膜为平面状片材，振动膜通过其外边沿嵌入配合于环槽内，以隔断其两侧空间的气流流通。

通过设置环槽，能够方便振动膜的安装固定及对其两侧空间气流的隔断。具体地，对于在两第一子腔之间的振动膜，其能够隔断相邻第一子腔之间的气流流通，避免相互影响；对于在第一子腔和第二子腔之间的振动膜，其能够隔断相邻第一子腔和第二子腔之间的气流流通，避免相互影响。

可选地，振动膜的外边沿通过粘接或其他方式实现密封配合于环槽。

在一种可能的实现方式中，相邻振动膜之间的间距彼此相等，壳体内壁面和与其邻近的振动膜之间的间距小于相邻振动膜之间的间距，如设置为相邻振动膜之间的间距的1/2。

该实现方式中，振动膜间距相等使各个第一子腔的对应尺寸一致，进而使产生的射流具有较高的一致性；壳体内壁面和振动膜之间的间距设置得较小能够限制装置整体尺寸。

在一种可能的实现方式中，壳体包括壳体本体和盖板；壳体本体一面开口，盖板连接于壳体本体并盖合开口，以围成腔室。壳体本体具有两个彼此相对的壳体内壁面，多个振动膜依次间隔地设置于两个壳体内壁面之间。第一开口开设于盖板，并连通对应的第一子腔；第二开口开设于盖板并连通对应的第二子腔。

该实现方式中，壳体本体和盖板之间可以是通过螺钉连接、卡接等拆卸连接，也可以采用粘结等形式连接成一体。将壳体设置为壳体本体和盖板两部分可方便其内部结构(如振动膜)的装设。

在其他实现方式中，第二开口还可以开设于其他位置，例如开设在壳体本体的各个面，只需连通第二子腔即可。

在一种可能的实现方式中，第一子腔的垂直于射流方向的截面呈长条形，第一开口为沿长条形的长向延伸的条形槽状结构。第二开口包括沿条形槽的延伸方向依次间隔设置的多个子孔，各个子孔分别连通第二子腔和腔室之外。

该实现方式中，第一子腔的垂直于射流方向的截面呈长条形及使第一开口为条形槽状，使限定第一子腔的两振动膜之间的间距相对较小，振动膜的振动能量能够较快速较直接地传递给其内的气体，从而获得能量较高流速较快的射流。第二开口设置为多个子孔的组合，能够降低第二子腔进气或出气对周边气流的影响。

可选地，第二开口可以设置在较远离第一开口的位置或设置第二开口的朝向为朝向远离第一开口的方向。

在一种可能的实现方式中，多个子孔的截面积之和与单个第一开口的截面积的比值在1/20到1/2之间。

该实现方式提供合适尺寸的第二开口，以避免过小的第二开口进气或吸气无法适应第二子腔扩大或缩小速度或过大的第二开口对周边气流施加过大影响而影响射流生成的问题。

在一种可能的实现方式中，射流发生装置还包括外壳件，外壳件开设有进气口和出气口。外壳件围于壳体之外，且出气口对应于第一开口。外壳件和壳体之间具有供气通道，供气通道连通一端连通进气口，另一端连通至第一开口的外周。

通过设置外壳件并围成供气通道对腔室供气，使得第一开口处的进气和射流流出均发生在外壳件内侧相对封闭的空间，而无需从射流的最终出口(外壳件上的出气口)进气，这使得该结构能够将射流的最终出口(外壳件上的出气口)设置得足够靠近甚至贴设在如散热件等对象部件处，而无需为保证供气而在出气口和对象部件之间留设足够空间。

并且，由外壳件和壳体内外限定的供气通道进行供气，供气气流的方向和速度均可方便地通过对供气通道的形状设定来调整，能够方便地获得合适的稳定的供气气流；对于未设置外壳件的方案，外部气体可能会受周边气流环境或热环境的影响而紊乱，在一些极端情况下，可能影响射流稳定发生。

在一种可能的实现方式中，外壳件具有出口围壁，出口围壁设置于外壳件的外表面并沿射流方向向外延伸。

可选地，延伸高度在1-3mm之间。首先，出口围壁向外延伸增大了外壳件外部到第一开口的距离，能够有效阻碍外壳件外的环境气体从出气口向第一开口方向的流动，确保进入第一子腔的气体均由供气通道供应，避免对生成的射流的影响。设置出口围壁具有适当高度的延伸高度，能够实现即能阻碍环境气体从出气口向第一开口方向流动，又能避免出口围壁对生成的射流过度约束的问题。

在一种可能的实现方式中，出气口的截面积小于第一开口的截面积。

该实现方式中，通过使出气口截面设置得比第一开口小，在存在射流射出的前提下，进一步阻碍外壳件外的环境气体从出气口向第一开口方向的流动。

在一种可能的实现方式中，出气口的截面为第一开口的截面的0.8-0.95倍。

在一种可能的实现方式中，外壳件和壳体内外间隔以形成供气通道。外壳件和壳体之间通过支撑连接部固定连接。

通过外壳件和壳体内外间隔形成的供气通道，使得供气通道各向连通至第一开口外周，确保各向均衡供气，避免不均衡的供气影响第一开口附近的气流稳定。

在一种可能的实现方式中，外壳件包括周向封闭的外围壁和分别连接外围壁两端口的外顶壁和外底壁；进气口开设于外底壁，出气口开设于外顶壁。壳体包括周向封闭的内围壁和分别连接内围壁两端口的内顶壁和内底壁；第一开口开设于内顶壁并正对出气口。外围壁和内围壁内外间隔并在两者之间限定环形通道；外顶壁和内顶壁内外间隔相对并限定顶部通道；外底壁和内底壁内外间隔相对并限定底部通道。顶部通道围于第一开口外周。进气口、底部通道、环形通道和顶部通道依次连通，以形成供气通道。

通过该设置，供气通道可以从各向通过第一开口的外周向各第一子腔供气，且进气口距离第一开口较远，不影响射流产生。

在一种可能的实现方式中，第一开口呈长条形的狭缝状。外顶壁和内顶壁之间的间距和第一开口的缝宽之比在0.5到1之间。

外顶壁和内顶壁之间间距过小，容易导致供气不足，影响射流的形成；间距过大将使射流在外壳件内部过度发展，影响射流从出气口射出。

第二方面，本申请实施例提供一种散热器，其包括前述的射流发生装置。

本方案中的散热器，利用射流发生装置发生的射流作为散热风源，能够实现有效散热。并且，该散热器采用的射流发生装置无需额外进风，从而可用于不宜或不能开设进风口的设备(如手机、平板电脑等电子设备)内部的散热。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括电子元件和前述的射流发生装置。射流发生装置能够通过其产生的射流对电子元件进行散热。

本实施例中的电子设备通过前述的射流发生装置对电子元件进行散热，能够用于电子设备的内部散热，且因为射流发生装置的射流形成无需额外进风，使得无需额外在电子设备上开设用于进风的孔或槽，有利于电子设备的外观设计并降低制造成本。

在一种可能的实现方式中，射流发生装置的第一开口对应于电子元件或导热连接于电子元件的导热结构。

该实现方式中，射流发生装置的射流可以直接作用于电子元件，也可以作用于导热连接电子元件的导热结构，均可实现对电子元件的散热。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括设备外壳，电子元件和射流发生装置分别安装于设备外壳内部。

该实现方式中，设置在设备外壳内部的射流发生装置可对电子元件散热。

在一种可能的实现方式中，设备外壳开设有散热口。导热结构包括位于散热口附近的散热件和导热连接于散热件和电子元件之间的导热体。散热件位于第一开口和散热口之间。

该实现方式中，射流使电子元件传递至散热件的热量从散热口处排除设备外壳，散热效果好。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括用于对射流发生装置供电的射流供电模块。射流供电模块包括电子设备的设备电源和/或热电转换部件。热电转换部件包括热端件、冷端件和热电转换模块；热端件设置于电子设备内部的高温处，冷端件设置于电子设备内部的低温处；热电转换模块分别连接热端件和冷端件，并利用热端件和冷端件的温差发电。

本方案中，对于兼用设备电源和热电转换部件供电的方案，在电子设备因内部过热而使设备关机且设备电源无法正常供电的场合，可通过温差发电驱动射流发生装置发生射流对设备内部进行快速降温，避免设备长时间过热导致内部元件损坏。

在一种可能的实现方式中，冷端件设置于对应第一开口的位置。

该实现方式中，结合射流发生装置的散热效果，将冷端件设置于对应第一开口的位置，能够使冷端件保持较低的温度，以获得和热端件之间的较大温差，有利于温差发电。

第四方面，本申请实施例还提供一种射流发生方法，其基于前述的射流发生装置；射流发生方法包括：对各个振动膜施加振动激励，且使相邻振动膜的振动存在相位差，以使各个第一子腔从各自的第一开口发生射流，并使第二子腔随振动膜振动而通过第二开口进气或出气。

在一种可能的实现方式中，相邻所述振动膜的振动相位相反。

通过施加振动激励，且相邻振动膜的振动相位相反，能够获得较高质量的射流。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例的射流发生装置的结构示意图；

图2为施加于图1的射流发生装置的振膜动的振动波形图；

图3为图1中的射流发生装置在施加振动的初始时刻的示意图；

图4为图1中的射流发生装置在施加振动的T/4时的示意图；

图5为图1中的射流发生装置在施加振动的3T/4时的示意图；

图6为图1中的射流发生装置的一种具体实施方式的三维视图；

图7为图6的射流发生装置的俯视图；

图8为图7沿A-A线的剖视图；

图9为图7沿B-B线的剖视图(图形逆时针旋转90度展示)；

图10为图6的射流发生装置的展开图；

图11为本申请另一实施例的射流发生装置的三维视图；

图12为图11中的射流发生装置的一种具体实施方式的三维视图；

图13为图12的射流发生装置的俯视图；

图14为图13沿C-C线的剖视图；

图15为图11中的射流发生装置沿垂直于射流方向的截面的剖面图；

图16为图11的射流发生装置的展开图；

图17为本申请一实施例中的电子设备的示意图；

图18为图17中的电子设备的一种具体实施方式的示意图。

主要元件标号说明：

射流发生装置                 10,10a

壳体                         11

振动膜                       12

壳体内壁面                   13

振动驱动元件                 14

第一侧板                     15

环槽                         16

壳体本体                     17

盖板                         18

外壳件                       19

出口围壁                     20

连接壁                       21

外围壁                       22

外顶壁                       23

外底壁                       24

内围壁                       25

内顶壁                       26

内底壁                       27

支撑连接部                   28

电子设备                     30

电子元件                     31

设备外壳                     32

导热结构                     33

散热件                       34

导热体                       35

射流供电模块                 36

设备电源                     37

热电转换部件                 38

热端件                       39

冷端件                       40

热电转换模块                 41

第一开口                     K1

第二开口                     K2

子孔                         K3

进气口                       K4

出气口                       K5

散热口                       K6

腔室                         Q0

第一子腔                     Q1

第二子腔                     Q2

第一波形曲线                 S1

第二波形曲线                 S2

供气通道                     T1

环形通道                     T2

顶部通道                     T3

底部通道                     T4

射流                         f1

吸气气流                     f2,f3

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例

参见图1，本申请实施例提供一种射流发生装置10，包括壳体11和振动膜12。壳体11具有腔室Q0。振动膜12有多个，多个振动膜12分别设置于腔室Q0内，并将腔室Q0分隔为第一子腔Q1和第二子腔Q2。其中，第一子腔Q1位于两振动膜12之间，第二子腔Q2位于振动膜12和壳体内壁面13之间。壳体内壁面13指壳体11的腔室Q0的表面。壳体11开设有连通第一子腔Q1和腔室Q0之外的第一开口K1，用于射流f1(见于图3-图5)射出。壳体11开设有连通第二子腔Q2和腔室Q0之外的第二开口K2，第二开口K2供腔室Q0外的气体自其进出第二子腔Q2。

本申请实施例中的射流发生装置10使用时，对各振动膜12施加周期振动，利用相邻振动膜12的振动相位差，使第一子腔Q1周期性扩大或缩小，进而能够形成从第一开口K1外侧吸气、中间出气形成射流f1的气流自循环，即能通过第一子腔Q1两侧的振动膜12发生从第一开口K1射出的射流f1。该射流f1由两侧的振动膜12的振动共同生成，射流f1质量(如射流f1速度)较高。生成的射流f1可用于散热或其他目的。在该过程中，开设有第二开口K2的第二子腔Q2能够平衡与其邻近的第一子腔Q1周期性变大或变小过程中振动膜12两侧的压力，避免过大的压差阻滞振动膜12受控振动进而影响射流f1生成质量，或造成振动膜12受异常压力而破损的问题。

如图1示出的，本实施例中振动膜12的数量为三个。各个振动膜12依次间隔地布设于壳体11的一组相对壳体内壁面13之间。该实现方式中，三个振动膜12之间能够限定两个第一子腔Q1，发生两组射流f1，具有更大的作用范围.两侧的振动膜12和对应的壳体内壁面13之间限定两个第二子腔Q2。

在其他实现方式中，振动膜12数量可以根据需要设置，例如设置为两个、三个以上的奇数个或三个以上的偶数个。

继续参见图1，本实施例中，在振动膜12上连接有振动驱动元件14，振动驱动元件14用于驱动振动膜12振动，且使相邻振动膜12的振动相位相反。振动驱动元件14实现驱动振动膜12振动的方式可以采用本领域已知的技术。例如，可对图1示出的射流发生装置10位于中间的振动膜12和位于两侧的振动膜12分别按图2示出的第一波形曲线S1和第二波形曲线S2施加振动，图2中第一波形曲线S1以实线表示、第二波形曲线S2以虚线表示以作区别。

如图2所示，第一波形曲线S1和第二波形曲线S2为周期T相等，但振动方向相反的波形，两者的相位角相差180°，两者的最大振幅A0可以相等。

在初始时刻(t＝0)时，第一波形曲线S1和第二波形曲线S2的振幅均为0，即对应图3示出的状态，各个振动膜12均处于初始位置；在t＝T/4时，第一波形曲线S1的振幅位于正向最大值，第二波形曲线S2的振幅位于负向最大值，对应图4示出的状态，位于中间的振动膜12处于左侧极限位置，位于两侧的振动膜12处于右侧极限位置；在t＝3T/4时，第一波形曲线S1的振幅位于负向最大值，第二波形曲线S2的振幅位于正向最大值，对应图5示出的状态，位于中间的振动膜12处于右侧极限位置，位于两侧的振动膜12处于左侧极限位置。在各振动膜12依此周期性振动的过程中，第一子腔Q1周期性地扩大和缩小，可形成从第一开口K1周边吸气(吸气气流f2见图中实心箭线指示)并从第一开口K1中间射出射流f1(射流f1见图中空心箭线指示)的气体循环。并且，该过程中相邻振动膜12以相位相反的方式振动，使各第一子腔Q1始终在扩大和缩小的过程中保持两侧对称，如此，使得输出的射流f1位置稳定地位于两振动膜12的对称面附近，即射流f1的位置稳定性较好。

需要说明的是，前述“左侧”或“右侧”为以图示为例的不失一般性说明，不作为限定。

在其他实现方式中，第一波形曲线S1和第二波形曲线S2的相位角相差还可以是非180°的其他角度，只需能够使第一子腔Q1周期性扩大或缩小产生射流即可。

在一种可能的实现方式中，振动驱动元件14有多个，每个振动膜12的相对两侧分别连接有相应的振动驱动元件14。该实现方式中，在两侧分别设置振动驱动元件14能够更可靠和均衡地驱动振动膜12振动。如图1中示出的，每个振动膜12的两侧分别设置一个振动驱动元件14，且两振动驱动元件14关于该振动膜12对称布设。该设置方式能够使得振动膜12和振动驱动元件14构成的组合件重量分布两侧对称，有利于振动膜12振动的进行，进而有利于射流f1的可靠高质量生成。安装于同一振动膜12的振动驱动元件14可以施加相同波形的振动，从而共同驱动振动膜12振动。

本实施例中的振动驱动元件14为压电元件，如压电陶瓷。压电元件可基于压电效应产生振动激励。在其他实现方式中，振动膜12还可以通过其他方式驱动，例如利用电磁驱动、静电驱动、活塞驱动等。

振动驱动元件14可以通过粘结等方式和振动膜12连接成一体。

在其他实现方式中，振动驱动元件14也可以在本射流f1驱动装置之外额外提供，额外提供的振动驱动元件14可通过声波等机械波或其他不附着连接振动膜12的方式驱动振动膜12。

本实施例中，壳体11可由刚性板围成的刚性结构，也可以是其他形式的刚性结构。该处所说的刚性结构指受力不会发生过大的变形的结构，设置壳体11为刚性结构，使其具有一定的承载能力，方便在设备内部布设或堆叠，并能够确保其内部各子腔(包括第一子腔Q1和第二子腔Q2)形状的确定。

基于前述的射流发生装置10，本申请实施例还提供一种射流发生方法，该射流发生方法包括：对各个振动膜12施加振动激励，且使相邻振动膜12的振动相位相反，以使各个第一子腔Q1从各自的第一开口K1发生射流f1，并使第二子腔Q2随振动膜12振动而通过第二开口K2进气或出气。如前文描述可知，通过施加振动激励，且相邻振动膜12的振动相位相反，能够获得较高质量的射流f1。

在前述射流发生装置10的基础上，通过图6-图10提供一种更具体的实施方式。

参见图6-图10，该实施方式的射流发生装置10中，壳体11具有两个第一侧板15，两个第一侧板15彼此相对地位于腔室Q0两侧。第一侧板15的内表面为壳体内壁面13。腔室Q0的内表面凹设有多个环槽16，环槽16依次平行间隔，并平行于壳体内壁面13。该处所说的环槽16指环绕一周的封闭的槽。振动膜12为平面状片材，振动膜12通过其外边沿嵌入配合于环槽16内，以隔断其两侧空间的气流流通。通过设置环槽16，能够方便振动膜12的安装固定及对其两侧空间气流的隔断。具体地，对于在两第一子腔Q1之间的振动膜12，其能够隔断相邻第一子腔Q1之间的气流流通，避免相互影响；对于在第一子腔Q1和第二子腔Q2之间的振动膜12，其能够隔断相邻第一子腔Q1和第二子腔Q2之间的气流流通，避免相互影响。可选地，振动膜12的外边沿通过粘接或其他方式实现密封配合于环槽16。为方便安装，振动膜12的外边沿可以设置边框(图中未示出)，并通过边框密封卡接或粘结于环槽16内。可选地，相邻振动膜12之间的间距彼此相等，壳体内壁面13和与其邻近的振动膜12之间的间距小于相邻振动膜12之间的间距，如设置为相邻振动膜之间的间距的1/2。该实现方式中，振动膜12间距相等使各个第一子腔Q1的对应尺寸一致，进而使产生的射流f1具有较高的一致性；壳体内壁面13和振动膜12之间的间距设置得较小能够限制装置整体尺寸。

继续参见图6-图10，在一种实现方式中，壳体11包括壳体本体17和盖板18。壳体本体17一面开口，盖板18连接于壳体本体17并盖合开口，以围成腔室Q0。壳体本体17具有两个彼此相对的壳体内壁面13，多个振动膜12依次间隔地设置于两个壳体内壁面13之间。第一开口K1开设于盖板18，并连通对应的第一子腔Q1；第二开口K2开设于盖板18并连通对应的第二子腔Q2。该实现方式中，壳体本体17和盖板18之间可以是通过螺钉连接、卡接等拆卸连接，也可以采用粘结等形式连接成一体。将壳体11设置为壳体本体17和盖板18两部分可方便其内部结构(如振动膜12)的装设。本实现方式中的壳体11设置为盒状，可在壳体11上通过螺钉、粘接等多种方式应用于各种场景。

在其他实现方式中，第二开口K2还可以开设于其他位置，例如开设在壳体本体17的各个面，只需确保第二开口K2连通第二子腔Q2即可。

本实施方式中，第一子腔Q1的垂直于射流f1方向的截面呈长条形，第一开口K1为沿长条形的长向延伸的条形槽状结构。第二开口K2包括沿条形槽的延伸方向依次间隔设置的多个子孔K3，各个子孔K3分别连通第二子腔Q2和腔室Q0之外。该实现方式中，第一子腔Q1的垂直于射流f1方向的截面呈长条形及使第一开口K1为条形槽状，使限定第一子腔Q1的两振动膜12之间的间距相对较小，振动膜12的振动能量能够较快速较直接地传递给其内的气体，从而获得能量较高流速较快的射流f1。第二开口K2设置为多个子孔K3的组合，能够降低第二子腔Q2进气或出气对周边气流的影响。可选地，第二开口K2可以设置在较远离第一开口K1的位置或设置第二开口K2的朝向为朝向远离第一开口K1的方向。

在其他实现方式中，第一开口K1还可以设置为圆孔状或其他形状，而不限定为条形狭缝。

在一种可能的实现方式中，多个子孔K3的截面积之和与单个第一开口K1的截面积的比值在1/20到1/2之间。该实现方式提供合适尺寸的第二开口K2，以避免过小的第二开口K2进气或吸气无法适应第二子腔Q2扩大或缩小速度或过大的第二开口K2对周边气流施加过大影响而影响射流f1生成的问题。

本申请还通过图11提供另一实施例的射流发生装置10a，其为在主要由图1示出的射流发生装置10的基础上改进而来。

配合参见图11，该射流发生装置10a除包括前述射流发生装置10外，还包括外壳件19。外壳件19开设有进气口K4和出气口K5。外壳件19围于壳体11之外，且出气口K5对应于第一开口K1。外壳件19和壳体11之间具有供气通道T1，供气通道T1连通一端连通进气口K4，另一端连通至第一开口K1的外周。

通过设置外壳件并围成供气通道T1对腔室Q0(尤其是第一类腔室Q1)供气，使得第一开口K1处的进气和射流f1流出均发生在外壳件内侧相对封闭的空间，而无需从射流f1的最终出口(外壳件19上的出气口K5)进气，这使得该结构能够将射流f1的最终出口(外壳件19上的出气口K5)设置得足够靠近甚至贴设在如散热件等对象部件处，而无需为保证供气而在出气口K5和对象部件之间留设过多空间。图11中用虚线箭头指示了该射流发生装置10a的吸气气流f3的流向，用空心箭头流指示了射流f3的流向。

并且，由外壳件19和壳体11内外限定的供气通道T1进行供气，供气气流的方向和速度均可方便地通过对供气通道T1的形状设定来调整，能够方便地获得合适的稳定的供气气流；对于未设置外壳件的方案，外部气体可能会受周边气流环境或热环境的影响而紊乱，在一些极端情况下，可能影响射流f1稳定发生。

可选地，外壳件具有出口围壁20，出口围壁20设置于外壳件的外表面并沿射流f1方向向外延伸，例如设置延伸高度在1-3mm之间。首先，出口围壁20向外延伸增大了外壳件外部到第一开口K1的距离，能够有效阻碍外壳件外的环境气体从出气口K5向第一开口K1方向的流动，确保进入第一子腔Q1的气体均由供气通道T1供应，避免对生成的射流f1的影响。设置出口围壁20具有适当高度的延伸高度，能够实现即能阻碍环境气体从出气口K5向第一开口K1方向流动，又能避免出口围壁20对生成的射流f1过度约束的问题。

本实施方式中，可选地，通过使出气口K5截面设置得比第一开口K1小，在存在射流f1射出的前提下，进一步阻碍外壳件外的环境气体从出气口K5向第一开口K1方向的流动。可选地，出气口K5的截面为第一开口K1的截面的0.8-0.95倍。

在图11示出的射流发生装置10a的基础上，通过图12-图16提供射流发生装置10a的一种具体实施方式，其实质可认为是在图6-图10示出的射流发生装置10的基础上加设外壳件19而得。

参见图12-图16，本实施方式中，外壳件19和壳体11内外间隔以形成供气通道T1。外壳件19和壳体11之间通过支撑连接部28固定连接。通过外壳件和壳体11内外间隔形成的供气通道T1，使得供气通道T1各向连通至第一开口K1外周，确保各向均衡供气，避免不均衡的供气影响第一开口K1附近的气流稳定。

在一种可能的实现方式中，外壳件包括周向封闭的外围壁22和分别连接外围壁22两端口的外顶壁23和外底壁24；进气口K4开设于外底壁24，出气口K5开设于外顶壁23。壳体11包括周向封闭的内围壁25和分别连接内围壁25两端口的内顶壁26和内底壁27；第一开口K1开设于内顶壁26并正对出气口K5。外围壁22和内围壁25内外间隔并在两者之间限定环形通道T2；外顶壁23和内顶壁26内外间隔相对并限定顶部通道T3；外底壁24和内底壁27内外间隔相对并限定底部通道T4。顶部通道T3围于第一开口K1外周。进气口K4、底部通道T4、环形通道T2和顶部通道T3依次连通，以形成供气通道T1。通过该设置，供气通道T1可以从各向通过第一开口K1的外周向各第一子腔Q1供气，且进气口K4距离第一开口K1较远，不影响射流f1产生。

可选地，外围壁22和外顶壁23一体设置，外底壁24和外围壁22之间为可拆卸连接。内围壁25和内底壁27为一体设置(对应前述的壳体本体17)，内顶壁26和内围壁25之间为可拆卸连接。内顶壁26对应前述盖板18。

前述外围壁22和内围壁25均可以是矩形框状结构，外围壁22和内围壁25对应的各面分别通过连接壁21连接，连接壁21沿内围壁25或外围壁22贯通方向延伸，并设置在各面的宽向中间位置。各个连接壁21共同组成前述支撑连接部28。

在一种可能的实现方式中，对于第一开口K1呈长条形狭缝状的情形，外顶壁23和内顶壁26之间的间距和第一开口K1的缝宽之比在0.5到1之间。外顶壁23和内顶壁26之间间距过小，容易导致供气不足，影响射流f1的形成；间距过大将使射流f1在外壳件内部过度发展，影响射流f1从出气口K5射出。

对于设置外壳件的实施方式，可在外壳件上通过螺钉、粘接等多种方式应用于各种场景。

综合以上描述，本申请实施例提供的射流发生装置10,10a能够可靠地生成高质量射流f1，且振动膜12不易破损；并且，一些实施方式的射流发生装置10还具有能够贴近安装于对象结构(如散热结构)，而不影响为形成射流f1的供气。

本申请实施例还提供一种散热器，其包括前述任意一种射流发生装置10,10a。本实施例中的散热器，利用射流发生装置10,10a发生的射流f1作为散热风源，能够实现有效散热。并且，该散热器采用的射流发生装置10,10a无需额外进风，从而可用于不宜或不能开设进风口的设备(如手机、平板电脑等电子设备30)内部的散热。

配合参见图17，本申请实施例提供一种电子设备30，其包括电子元件31和前述的射流发生装置10,10a。

电子设备30可以是手机、平板电脑、大屏或其他有散热需要的产品，也可以是需要具有发出射流f1功能的其他类型的产品。射流发生装置10,10a在用于散热时，可选择振动驱动元件14为压电元件，使该射流发生装置10,10a体现为一压电风扇，可取代现有技术中常用的离心风扇等散热装置。采用该射流发生装置10,10a用作散热，其尺寸可设置得较小，且无需额外提供进气口K4，有利于电子设备30的轻薄设计和外观设计，并具有噪声影响小的优点。

射流发生装置10,10a能够通过其产生的射流f1对电子元件31进行散热。本实施例中的电子设备30通过前述的射流发生装置10,10a对电子元件31进行散热，能够用于电子设备30的内部散热，且因为射流发生装置10,10a的射流f1形成无需额外进风，使得无需额外在电子设备30上开设用于进风的孔或槽，有利于电子设备30的外观设计并降低制造成本。

本实现方式中，电子设备30还包括设备外壳32，电子元件31和射流发生装置10,10a分别安装于设备外壳32内部。设置在设备外壳32内部的射流发生装置10,10a可对电子元件31散热。可选地，设备外壳32开设有散热口K6。导热结构33包括位于散热口K6附近的散热件34和导热连接于散热件34和电子元件31之间的导热体35。散热件34位于第一开口K1和散热口K6之间。射流f1使电子元件31传递至散热件34的热量从散热口K6处排除设备外壳32，散热效果好。导热体35可以采用过热管、VC(Vapor Chamber，均热板)、石墨等结构或材料。

在其他实现方式中，射流发生装置10,10a的第一开口K1还可以直接对应于电子元件31，以直接作用于电子元件31，实现对电子元件31的散热。

配合参见图18，本实施例中，电子设备30还包括用于对射流发生装置10,10a供电的射流f1供电模块36。射流f1供电模块36包括电子设备30的设备电源37和/或热电转换部件38。热电转换部件38包括热端件39、冷端件40和热电转换模块41；热端件39设置于电子设备30内部的高温处，冷端件40设置于电子设备30内部的低温处；热电转换模块41分别连接热端件39和冷端件40，并利用热端件39和冷端件40的温差发电。可选地，冷端件40设置于对应第一开口K1的位置。该实现方式中，结合射流发生装置10,10a的散热效果，将冷端件40设置于对应第一开口K1的位置，能够使冷端件40保持较低的温度，以获得和热端件39之间的较大温差，有利于温差发电。

本方案中，对于兼用设备电源37和热电转换部件38供电的方案，在电子设备30因内部过热而使设备关机且设备电源37无法正常供电的场合，可通过温差发电驱动射流发生装置10,10a发生射流f1对设备内部进行快速降温，避免设备长时间过热导致内部元件损坏。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (27)

1.一种射流发生装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有腔室；

振动膜，所述振动膜有多个，多个所述振动膜分别设置于所述腔室内，并将所述腔室分隔为第一子腔和第二子腔；

其中，所述第一子腔位于两振动膜之间，所述第二子腔位于振动膜和壳体内壁面之间；

所述壳体开设有连通所述第一子腔和腔室之外的第一开口，用于射流射出；所述壳体开设有连通所述第二子腔和腔室之外的第二开口，所述第二开口供腔室外的气体自其进出所述第二子腔。

2.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述振动膜上连接有振动驱动元件，所述振动驱动元件能够驱动所述振动膜振动，且使相邻振动膜的振动相位相反。

3.根据权利要求2所述的射流发生装置，其特征在于：

所述振动驱动元件有多个，每个所述振动膜的相对两侧分别连接有相应的所述振动驱动元件。

4.根据权利要求2或3所述的射流发生装置，其特征在于：

所述振动驱动元件为压电元件。

5.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述振动膜的数量为三个以上；

各个所述振动膜依次间隔地布设于所述壳体的一组相对壳体内壁面之间。

6.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述壳体为刚性结构。

7.根据权利要求6所述的射流发生装置，其特征在于：

所述壳体具有两个第一侧板，两个所述第一侧板彼此相对地位于所述腔室两侧；所述第一侧板的内表面为所述壳体内壁面；

所述腔室的内表面凹设有多个环槽，所述环槽依次平行间隔，并平行于所述壳体内壁面；

所述振动膜为平面状片材，所述振动膜通过其外边沿嵌入配合于所述环槽内，以隔断其两侧空间的气流流通。

8.根据权利要求6所述的射流发生装置，其特征在于：

相邻振动膜之间的间距彼此相等，壳体内壁面和与其邻近的振动膜之间的间距小于相邻振动膜之间的间距2。

9.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述壳体包括壳体本体和盖板；所述壳体本体一面开口，所述盖板连接于所述壳体本体并盖合所述开口，以围成所述腔室；

所述壳体本体具有两个彼此相对的壳体内壁面，多个所述振动膜依次间隔地设置于两个所述壳体内壁面之间；

所述第一开口开设于所述盖板，并连通对应的第一子腔；所述第二开口开设于所述盖板并连通对应的第二子腔。

10.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述第一子腔的垂直于射流方向的截面呈长条形，所述第一开口为沿长条形的长向延伸的条形槽状结构；

所述第二开口包括沿所述条形槽的延伸方向依次间隔设置的多个子孔，各个所述子孔分别连通所述第二子腔和腔室之外。

11.根据权利要求10所述的射流发生装置，其特征在于：

多个所述子孔的截面积之和与单个第一开口的截面积的比值在1/20到1/2之间。

12.根据权利要求1所述的射流发生装置，其特征在于：

所述射流发生装置还包括外壳件，所述外壳件开设有进气口和出气口；

所述外壳件围于所述壳体之外，且所述出气口对应于所述第一开口；

所述外壳件和所述壳体之间具有供气通道，所述供气通道连通一端连通所述进气口，另一端连通至所述第一开口的外周。

13.根据权利要求12所述的射流发生装置，其特征在于：

所述外壳件具有出口围壁，所述出口围壁设置于所述外壳件的外表面并沿射流方向向外延伸。

14.根据权利要求12所述的射流发生装置，其特征在于：

所述出气口的截面积小于所述第一开口的截面积。

15.根据权利要求14所述的射流发生装置，其特征在于：

所述出气口的截面为所述第一开口的截面的0.8-0.95倍。

16.根据权利要求12所述的射流发生装置，其特征在于：

所述外壳件和所述壳体内外间隔以形成所述供气通道；

所述外壳件和所述壳体之间通过支撑连接部固定连接。

17.根据权利要求12所述的射流发生装置，其特征在于：

所述外壳件包括周向封闭的外围壁和分别连接外围壁两端口的外顶壁和外底壁；所述进气口开设于所述外底壁，所述出气口开设于所述外顶壁；

所述壳体包括周向封闭的内围壁和分别连接内围壁两端口的内顶壁和内底壁；所述第一开口开设于所述内顶壁并正对所述出气口；

所述外围壁和所述内围壁内外间隔并在两者之间限定环形通道；所述外顶壁和所述内顶壁内外间隔相对并限定顶部通道；所述外底壁和所述内底壁内外间隔相对并限定底部通道；

所述顶部通道围于所述第一开口外周；

所述进气口、所述底部通道、所述环形通道和所述顶部通道依次连通，以形成所述供气通道。

18.根据权利要求17所述的射流发生装置，其特征在于：

所述第一开口呈长条形的狭缝状；

所述外顶壁和所述内顶壁之间的间距和所述第一开口的缝宽之比在0.5到1之间。

19.一种散热器，其特征在于，包括权利要求1-18任一项所述的射流发生装置。

20.一种电子设备，其特征在于，包括：

电子元件；

权利要求1-18任一项所述射流发生装置；

所述射流发生装置能够通过其产生的射流对所述电子元件进行散热。

21.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于：

所述射流发生装置的第一开口对应于所述电子元件或导热连接于所述电子元件的导热结构。

22.根据权利要求21所述的电子设备，其特征在于：

所述电子设备还包括设备外壳，所述电子元件和所述射流发生装置分别安装于所述设备外壳内部。

23.根据权利要求22所述的电子设备，其特征在于：

所述设备外壳开设有散热口；

所述导热结构包括位于所述散热口附近的散热件和导热连接于所述散热件和所述电子元件之间的导热体；

所述散热件位于所述第一开口和所述散热口之间。

24.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于：

所述电子设备还包括用于对所述射流发生装置供电的射流供电模块；

所述射流供电模块包括电子设备的设备电源和/或热电转换部件；

所述热电转换部件包括热端件、冷端件和热电转换模块；所述热端件设置于电子设备内部的高温处，所述冷端件设置于电子设备内部的低温处；所述热电转换模块分别连接所述热端件和所述冷端件，并利用所述热端件和所述冷端件的温差发电。

25.根据权利要求24所述的电子设备，其特征在于：

所述冷端件设置于对应所述第一开口的位置。

26.一种射流发生方法，其特征在于，基于权利要求1-18任一项所述的射流发生装置；所述射流发生方法包括：

对各个振动膜施加振动激励，且使相邻振动膜的振动存在相位差，以使各个所述第一子腔从各自的第一开口发生射流，并使第二子腔随振动膜振动而通过第二开口进气或出气。

27.根据权利要求26所述的射流发生方法，其特征在于：

相邻所述振动膜的振动相位相反。

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