CN116293000A - 流体输送装置及液冷散热模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体控制技术领域，尤其是一种流体输送装置，此外，还涉及一种包括流体输送装置的液冷散热模组，该流体输送装置包括主体单元、单向阀体及致动单元，主体单元内部具有容腔及至少两个流道，单向阀体设计出裙部，并使裙部内形成有一侧具有开口的袋腔，使得裙部能够随压力的变化而塌陷或膨胀张开，袋腔在膨胀时裙部会发生多方位的扩张，不仅能提高反向截止性，而且流道无须刻意设计与裙部配合以实现单向阀功能的结构，利于流体输送装置的厚度减薄设计，以此只需将裙部通过固定部固定于流道内即可实现控制流体单向流动，无独立设置的阀座结构，以降低流体输送装置的厚度，同时，流道还可为等径、变径等任意一种形式，适应性广。

Description

流体输送装置及液冷散热模组

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，尤其是一种流体输送装置，此外，还涉及一种包括流体输送装置的液冷散热模组。

背景技术

近年来，流体控制技术在应用端愈来愈呈现出多元化发展的趋势，由最初的工业生产、生物医疗、医疗保健产品应用逐步拓展至电子散热，便携式可穿戴设备领域。但外置式流体输送装置仍然是应用端完成流体输运过程的主要技术手段。伴随着终端产品逐渐朝着集成化、智能化、微小型化方向发展，内部器件和装置的安装空间愈发狭小。由此，体积更小，尤其是厚度更薄的流体输送装置对于终端产品的设计优化和应用场景的进一步拓展都大有裨益。借由压电振子作为动力源的压电致动流体输送装置以其结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰，可根据施加电压或频率控制输出压力和流量等优点，成为微小型流体输送装置制造技术的革命性产品，同时，其结构型式灵活多变，给专注于压电微流体器件研究开发的从业技术人员打开了足够的想象空间。

影响压电致动流体输送装置体积大小的主要因素是主体结构和流体阀的构成型式。如、专利号为CN 107514355 B《一种微流泵》所描述的结构型式，泵体采用注塑一体成型，注塑成型的泵体内部构建出通道层和缓冲腔层，同时，泵体和压电振子配合构成泵腔，这种结构的泵体构成型式上包含内嵌结构（缓冲腔层），采用注塑成型的方式可操作性不高，难以脱模，同时，注塑成型要求各腔室之间的壁面需要保证足够的厚度，由此可知，其厚度方向的尺寸不会太小；又如、专利号为CN 109681414 A《一种基于光学透射焊的微型压电泵、压电泵组及装配方法》所描述的结构型式，泵整体呈层叠结构无独立设置的泵壳，层叠设置的多层结构，既构成了泵的功能主体，也构成了泵的结构主体，泵体和阀体均为热塑性工程塑料，采用光学透射焊的方式实现层间结合。这种结构型式的面内尺寸（长×宽）理论上可以达到极限最小值，但是厚度方向上，由于流体阀设置于腔体下方，使得腔体下方至少需要构建出流体阀以及容纳流体阀的进、出流道，即使阀体呈层叠结构，相比其他流体阀的构成型式，已经很大程度上减小了厚度，但也至少需要由三层膜材材，即阀片和上、下阀片压板构成，限制了整体厚度的进一步降低。

将流体阀（单向阀）设置于腔体侧边，同时将容纳流体阀的进、出流道和腔体限定在同一厚度范围内，是进一步减小流体输送装置厚度的有效措施，但是现有的流体阀普遍由阀座及阀体等一定数量的零件构成，因此，在很小的厚度范围内，一定零件数量构成的流体阀的侧置极其困难，无论是阀的构建还是阀与主体结构之间的连接和密封都很难实现，另外，流体阀侧向设置于流道内，也会大幅提升流体输送装置的装配和制造难度，不易于批量化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种流体输送装置，以解决现有技术中流体输送装置不够微型化，尤其是厚度方向的尺寸无法进一步降低导致的应用不便的问题，还提供一种包括上述流体输送装置的液冷散热模组，以解决现有泵驱闭式微流道散热技术中存在的由于流体泵外置于流道基体导致液冷散热模组的整体厚度无法进一步降低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种流体输送装置，包括：

主体单元，具有沿主体单元厚度方向依次层叠设置的上膜材、中间膜材和下膜材，所述中间膜材上开设有空隙结构，所述空隙结构为槽部和/或贯穿中间膜材的孔部，所述上膜材和下膜材封盖空隙结构形成容腔和流道，所述流道至少有两个，且均与容腔连通，所有流道中至少存在一个流道为进液流道，且至少存在一个流道为出液流道，所述进液流道远离容腔的一端设有进液口，所述出液流道远离容腔的一端设有出液口；

单向阀体，具有彼此固定连接或一体成型的固定部和裙部；作为进液流道和出液流道的每个流道内均配置有所述单向阀体，所述固定部在厚度方向上的一侧与上膜材固定连接，在厚度方向上的另一侧部分或全部与中间膜材固定连接；所述裙部位于其所在单向阀体对应的流道内，所述裙部内形成有一侧具有开口的袋腔；所述进液流道中袋腔的开口沿其所在进液流道的进液口至容腔的方向上位于袋腔靠近容腔的一侧，所述出液流道中袋腔的开口沿其所在出液流道的出液口至容腔的方向上位于袋腔背离容腔的一侧；

以及致动单元，设置于主体单元上，用于驱动容腔的容积产生变化；

在容腔的容积增大时，所述进液流道内的裙部在其两侧压差下塌陷致使袋腔的容积减少，以打开进液流道，所述出液流道内的裙部在其两侧压差下张开致使袋腔的容积增大而抵紧出液流道的内壁，以封堵出液流道；

在容腔的容积减少时，所述进液流道内的裙部在其两侧压差下张开致使袋腔的容积增大而抵紧进液流道的内壁，以封堵进液流道，所述出液流道内的裙部在其两侧压差下塌陷致使袋腔的容积减少，以打开出液流道。

进一步地，所述裙部具有侧壁和底壁，所述固定部和底壁分别位于侧壁在主体单元厚度方向上的两端，所述侧壁、底壁及流道远离底壁的一侧内壁围合成一侧具有开口的袋腔；

或者，所述裙部具有侧壁、底壁及顶壁，所述固定部和底壁分别位于侧壁在主体单元厚度方向上的两端，所述顶壁和底壁也分别位于侧壁在主体单元厚度方向上的两端，所述侧壁、底壁及顶壁围合成一侧具有开口的袋腔。

进一步地，所述的裙部为能够弹性变形的裙部；这样，当流体沿流动方向反向流动时，裙部两侧形成压差，由开口流入袋腔的流体促使裙部逐渐张开，由于裙部为在力的作用下易于产生弹性形变的薄膜材，当裙部达到最大张开状态时还会进一步产生弹性形变，即裙部发生弹性膨胀变形，有利于实现裙部与流道的压靠抵紧，提单向阀体的反向截止性。

进一步地，所述流道在其内的裙部塌陷变形时被裙部逐渐靠拢的一侧为限位侧，所述流道内的限位侧凸起有与裙部对应的引流凸台，所述引流凸台用于限制与其对应的裙部塌陷的最大塌陷量，以保证裙部与限位侧之间具有间隙。

进一步地，所述单向阀体被设置成在固定部的两侧分别与上膜材和中间膜材固定连接后，裙部抵接流道的内壁而封堵住其所在的流道，构成常闭阀，保持对进出液流道和出液流道的封堵状态。

进一步地，所述主体单元的厚度为0.01mm-2mm。

进一步地，所述中间膜材和下膜材一体成型。

进一步地，所述上膜材、中间膜材、下膜材和固定部的材质均为高分子材料，所述中间膜材分别与上膜材和下膜材热封合连接，所述固定部分别与上膜材和中间膜材热封合连接；

或者，所述上膜材、中间膜材和下膜材的材质均为高分子材料，所述中间膜材与下膜材一体成型，所述上膜材与中间膜材热封合连接，固定部分别与上膜材和中间膜材热封合连接；

主体单元的各组成部分均选用高分子材料加工制作，并通过热封合的方式实现各组成部分之间的连接和密封，装配过程简单，易于批量化。

进一步地，所述上膜材和/或下膜材相对单向阀体的位置区域设置有补强板，以提高局部刚度。减小或抑制上膜材和/或下膜材相对单向阀体的位置区域在致动单元驱动过程中产生的形变，保证单向阀体和流道始终处于良好的配合状态，避免失效。

进一步地，所述致动单元为压电振子，所述上膜材和/或下膜材背离容腔的一侧至少贴有一个所述压电振子，且压电振子与容腔相互对置；上膜材和下膜材上均设有压电振子时，上膜材和下膜材的材料特性，如强度、刚度、厚度等相同或相近。

进一步地，围成容腔的上膜材和/或下膜材向容腔内凹陷形成凹陷部，以增大流体输送装置工作过程中容腔的压缩比，进而提高流体输送效率；

或者，围成容腔的上膜材和/或下膜材朝向容腔一侧设有位于容腔内的垫片，以增大流体输送装置工作过程中容腔的压缩比，进而提高流体输送效率。

本发明还提供一种液冷散热模组，包括上述的流体输送装置。

进一步地，所述流道中还至少存在一个流道为连通腔，所述进液流道经进液口与连通腔连通，所述出液流道经出液口与连通腔连通，所述容腔、进液流道、出液流道及连通腔共同构成封闭的容质腔，所述容质腔内充满液冷工质，所述致动单元驱动容腔使液冷工质在容质腔内定向循环流动；

相比于现有技术，相当于将流体泵除去激励单元（压电振子）的部分，全部集成到主体单元内部，无外置泵体，所以整个液冷散热模组在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低；

相比于现有技术中流体泵外置的结构型式，主体单元上不需要开设与流体泵连通的进液口和出液口，当然也不用考虑流体泵集成于主体单元表面时，结合面的密封性，可靠性和稳定性更高，装配过程简单，工艺难度大大降低。

本发明的有益效果是：本发明的流体输送装置将单向阀体设计出裙部，并使裙部内形成有一侧具有开口的袋腔，使得裙部能够随压力的变化而塌陷或膨胀张开，袋腔在膨胀时裙部会发生多方位的扩张，不仅能提高反向截止性，而且流道无须刻意设计与裙部配合以实现单向阀功能的结构，利于流体输送装置的厚度减薄设计，以此只需将裙部通过固定部固定于流道内即可实现控制流体单向流动，无独立设置的阀座结构，以降低流体输送装置的厚度，同时，流道还可为等径、变径等任意一种形式，适应性广。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明实施例1中主体单元的俯视示意图；

图2为图1中A-A向剖视示意图；

图3为本发明实施例1中的一种流体输送装置俯视示意图；

图4为图3中B-B向剖视示意图；

图5为图4中C的局部放大示意图；

图6为本发明实施例1中的另一种流体输送装置俯视示意图；

图7为图6中D-D向剖视示意图

图8为本发明实施例1中的单向阀体的结构示意图；

图9为本发明实施例1中的压电驱动流体输送装置进液过程示意图；

图10为本发明实施例1中的压电驱动流体输送装置出液过程示意图；

图11为本发明实施例2中的单向阀体位置区域设置补强板的结构示意图；

图12为本发明实施例3中的上膜材朝向中间膜材的一侧设置引流凸台的俯视局部示意图；

图13为本发明实施例3中的上膜材朝向中间膜材的一侧设置引流凸台的剖视局部示意图；

图14为本发明实施例3中的裙部朝向袋腔产生塌陷变形并压靠至引流凸台的剖视局部示意图；

图15为本发明实施例4中的上膜材和下膜材分别敷贴压电振子的结构型式；

图16为本发明实施例5中的下膜材朝向容腔一侧凹陷的示意图；

图17为本发明实施例6中的下膜材朝向容腔一侧设垫片的示意图；

图18是本发明实施例7中的液冷模组示意图。

图中：1、主体单元，11、进液流道，11-1、进液口，12、容腔，13、出液流道，13-1、出液口，14、连通腔；1a、上膜材，1b、中间膜材，1c、下膜材；

2、单向阀体，21、固定部，22、裙部，221、袋腔，222、开口，22a、侧壁，22b、底壁；

3、致动单元，3-1、压电振子；

4、引流凸台；

5、补强板；

6、凹陷部；

7、垫片。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

实施例1，如图1-10所示，一种流体输送装置，包括主体单元1、单向阀体2及致动单元3；

主体单元1具有沿主体单元1厚度方向依次层叠设置的上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c，中间膜材1b上开设有空隙结构，空隙结构为槽部和/或贯穿中间膜材1b的孔部，上膜材1a和下膜材1c封盖空隙结构形成容腔12和流道；流道至少有两个，且均与容腔12连通；

如图1-2所示；所有流道中至少存在一个流道为进液流道11，进液流道11远离容腔12的一端设有进液口11-1，且至少存在一个流道为出液流道13，出液流道13远离容腔12的一端设有出液口13-1；需要说明的是，主体单元1根据内部形成的容腔12数量及与单个或多个容腔12连通的进液流道11和出液流道13的数量及连通形式的不同而具有多种构型，如单腔多流道、多腔多流道串联、多腔多流道并联等等，在此不做赘述，但同样应该视为是本发明的保护内容；

单向阀体2具有彼此固定连接或一体成型的固定部21和裙部22，如图8所示；作为进液流道11和出液流道13的每个流道内均配置有单向阀体2，固定部21在厚度方向上的一侧与上膜材1a固定连接，固定部21在厚度方向上的另一侧部分或全部与中间膜材1b固定连接；当固定部21在厚度方向上的另一侧部分与中间膜材1b固定连接时，进液口11-1和出液口13-1可以侧向设置，如图3-图5所示；当固定部21在厚度方向上的另一侧全部与中间膜材1b连接时，进液口11-1可设置于下膜材1c背离容腔12的一侧表面，进液口11-1的轴线可以垂向设置于下膜材1c，如图6-图7所示；裙部22位于其所在单向阀体2对应的流道内，裙部22内形成有一侧具有开口222的袋腔221；进液流道11中袋腔221的开口222沿其所在进液流道11的进液口11-1至容腔12的方向上位于袋腔221靠近容腔12的一侧，出液流道13中袋腔221的开口222沿其所在出液流道13的出液口13-1至容腔12的方向上位于袋腔221背离容腔12的一侧，以限定流体的流动方向是经进液流道11流入容腔12，并从容腔12经出液流道13流出。

裙部22所在流道的侧壁22a即为阀座，流道中流体流动方向变化时，裙部22因张开或塌陷而与阀座相互作用，实现流体的单向流动，即是，裙部22在流体压力作用下产生张开或塌陷变形，从而远离或压靠抵接至阀座（裙部22所在流道的内壁为单向阀体2的阀座），以打开或封堵进液口11-1与容腔12之间的连通路径，或打开或封堵容腔12与出液口13-1之间的连通路径，实现进液流道11和出液流道13的单向流动控制功能。流体沿流动方向正向流动时，裙部22两侧形成压差，此时为裙部22外侧（裙部22外壁）的压力大于裙部22内侧（裙部22内壁，即袋腔221的内壁）的压力，裙部22朝向袋腔221一侧产生塌陷变形，解除对进液流道11/出液流道13的封堵状态，此时单向阀体2处于开启状态，而流体沿流动方向反向流动时，裙部22两侧形成压差，此时为裙部22内侧的压力大于裙部22外侧一侧压力，裙部22朝向背离袋腔221的一侧张开并压靠抵紧至阀座，封堵进液流道11/出液流道13，此时单向阀体2处于截止状态。

裙部22具体可为但不限定于以下两种形式：

第一种形式，如图5和8所示，裙部22具有侧壁22a和底壁22b，固定部21和底壁22b分别位于侧壁22a在主体单元1厚度方向上的两端，侧壁22a、底壁22b及流道远离底壁22b的一侧内壁围合成一侧具有开口222的袋腔221；该种裙部22形式的单向阀体2可采用一体成型的方式加工制作，即直接采用单层膜材进行塑型而成，降低加工制作难度以及成本；

第二种形式，裙部22具有侧壁22a、底壁22b及顶壁，固定部21和底壁22b分别位于侧壁22a在主体单元1厚度方向上的两端，顶壁和底壁22b也分别位于侧壁22a在主体单元1厚度方向上的两端，侧壁22a、底壁22b及顶壁围合成一侧具有开口222的袋腔221；

本实施例单向阀体2被设置成在固定部21的两侧分别与上膜材1a和中间膜材1b固定连接后，裙部22抵接流道的内壁而封堵住其所在的流道，即是常态下，单向阀体2保持对其所在流道的封堵，构成常闭阀。单向阀体2可采用一体成型的方式加工制作，常闭状态下的形态即为其成型状态，通过折弯、加热加压等方式对其进行塑型，使得常态下裙部22压靠抵接在阀座（裙部22所在流道的内壁）上，单向阀体2均处于截止状态。对单向阀体2进行预成型，一方面有利于单向阀体2成型和装配的过程控制，保障进液流道11和出液流道13内单向阀体2特性的一致性，另一方面有利于提高单向阀体2的反向截止性。

单向阀体2相对容腔12侧置，流道、容腔12和单向阀体2设置在上膜材1a和腔体下膜材1c之间，容纳裙部22的流道的侧壁22a形成为阀座，即，无需单独设置阀座结构，单向阀构成型式简单，集成度高；通过膜材层叠而成的主体单元1，可便于依据实现要求制作出不同尺寸、不同数量和不同形状的流道和容腔12；单向阀体2也可采用极薄的膜材加工制作，厚度甚至可薄至2μm，不会对主体单元1总体厚度造成太大的影响，由此，三层膜材（三层膜材分别为上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c）的厚度决定了主体单元1的总体厚度。主体单元1厚度可为0.1mm～2mm，甚至0.1mm～1mm，同时，压电振子3-1本身也很薄，所以整个流体输送装置在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低。另外，由于同样为层叠结构，所以垂直于主体单元1厚度方向的面内尺寸（长×宽）也可以很方便地根据要求控制到很小的尺寸。厚度的进一步减薄并不会带来面内尺寸的扩大。

构成主体单元1的上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c的材质可以为金属材料、高分子材料或由金属材料与高分子材料复合而成的功能材料，具体类型在此不做限制，本实施例中，构成主体单元1的上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c的材质均为高分子材料，如PC、PP、PET等，亦或是由多种高分子材料复合而成的功能性材料，选用高分子材料的优势在于，一方面，高分子塑料膜材之间的层叠封合工艺相对成熟，易于实现层间高强度密封连接；另一方面，材料成本低，环保无污染，通过选择合适类型的高分子塑料膜材，既可以做到工业级，又可以做到食品级和医疗级，极大地拓展了产品的应用范围；再者，无电磁干扰，有利于在电子终端产品中开发新的应用场景。优选地，主体单元1的各膜材均采用热塑性高分子膜材加工制作，并通过热封合的方式来实现各组成部分的连接和密封，具体表现为：上膜材1a、中间膜材1b、下膜材1c和固定部21的材质均为高分子材料，中间膜材1b分别与上膜材1a和下膜材1c热封合连接，单向阀体2的固定部21分别与上膜材1a和中间膜材1b热封合连接；

或者，上膜材1a、中间膜材1b、下膜材1c和固定部21的材质均为高分子材料，中间膜材1b与下膜材1c一体成型，上膜材1a与中间膜材1b热封合连接，单向阀体2的固定部21分别与上膜材1a和中间膜材1b热封合连接。

致动单元3设置于主体单元1上，用于驱动容腔12的容积产生变化；致动单元3可为但不限于压电振子3-1、静电致动器、电磁致动器、形状记忆金属致动器、气体致动器、热致动器或机械致动器；本实施例中致动单元3具体可采用压电振子3-1，也就是说，本实施例采用的是压电驱动，显然，本实施例所提出的主体单元1结构同样适用于电磁驱动、静电驱动等能够促使围成容腔12的上膜材1a和/或下膜材1c产生周期性形变的驱动型式，例如，当采用电磁驱动时，电磁致动器通常包括邻近配置的动子和定子，定子固定，动子呈贴片状，敷贴于上膜材1a和/或下膜材1c背离容腔12的一侧，且与容腔12叠置，在外部周期电信号的激励下，动子和定子之间产生交变电磁力，驱动动子产生周期性往复运动，从而带动上膜材1a或下膜材1c产生周期性形变，促使容腔12的容积产生周期性变化。即是，采用压电驱动以外的驱动型式这种显而易见的、无明显创造性的实施方式不应超出了本发明的保护范围；

本实施例中压电振子3-1至少有1个，贴于上膜材1a或下膜材1c背离容腔12的一侧，且与容腔12叠置，压电振子3-1在外部周期电信号的激励下产生弯曲变形，并作用于上膜材1a或下膜材1c，驱动上膜材1a或下膜材1c产生周期性形变，进而促使容腔12的容积产生周期性变化。

在容腔12的容积增大时，进液流道11内的裙部22在其两侧压差下塌陷致使袋腔221的容积减少，以打开进液流道11，出液流道13内的裙部22在其两侧压差下张开致使袋腔221的容积增大而抵紧出液流道13的内壁，以封堵出液流道13；

具体为，当压电振子3-1朝向背离容腔12的一侧变形时，容腔12的容积增大，容腔12内压力减小，进液流道11和出液流道13内的裙部22两侧形成压差，进液流道11内的裙部22内侧的压力小于裙部22外侧的压力，流体推动裙部22外壁产生塌陷变形，解除对进液流道11的封堵，打开进液口11-1与容腔12的连通路径，而出液流道13内的裙部22内侧的压力大于裙部22外侧的压力，流体从开口222进入袋腔221，在裙部22回复力和两侧压差共同作用下，使裙部22产生张开变形（裙部22张开），进一步地压靠抵紧至出液流道13的内壁，封堵出液流道13，截断出液口13-1与容腔12的连通路径，流体得以由进液口11-1经进液流道11流入容腔12，如图9所示。

在容腔12的容积减少时，进液流道11内的裙部22在其两侧压差下张开至袋腔221的容积增大而抵紧进液流道11的内壁，以封堵进液流道11，出液流道13内的裙部22在其两侧压差下塌陷至袋腔221的容积减少，以打开出液流道13；

具体为，当压电振子3-1朝向容腔12的一侧变形时，容腔12的容积减小，容腔12内压力增大，进液流道11和出液流道13内的裙部22两侧形成压差，进液流道11内的裙部22内侧的压力大于裙部22外侧的压力，流体从开口222进入袋腔221，在裙部22回复力和两侧压差共同作用下，使裙部22产生张开变形（裙部22张开），恢复变形前的状态并压靠抵紧至进液流道11的内壁，封堵进液流道11，截断进液口11-1与容腔12的连通路径，而出液流道13内的裙部22外侧的压力大于裙部22内侧的压力，流体推动裙部22外壁产生塌陷变形，解除对进液流道11的封堵，打开出液口13-1与容腔12的连通路径，上一过程中流入容腔12内的流体得以以一定的压力经出液流道13由出液口13-1流出，如图10所示，在压电振子3-1周期性驱动作用下，实现流体连续单向输送。

优选地，构成单向阀体2的至少裙部22为能够弹性变形的裙部22，这样，当流体沿流动方向反向流动时，裙部22两侧形成压差，由开口222流入袋腔221的流体促使裙部22朝向背离袋腔221的一侧产生张开变形，薄膜制成的裙部22为在力的作用下易于产生弹性形变，当裙部22达到最大张开变形状态时还会进一步产生弹性形变，有利于实现裙部22与阀座的压靠抵紧，提升单向阀体2的反向截止性。裙部22的材质可以为PU、TPU、橡胶、硅胶等，在此不做限制，原则上是要便于与主体单元1的构成材质实现高效、稳定、可靠的密封连接。

需要说明的是，为了保证压电振子3-1在驱动上膜材1a或下膜材1c产生周期性形变时，容腔12能够产生有效的容积变化，与压电振子3-1连接的上膜材1a或下膜材1c须被设计成更容易产生形变的型式。即是，如果压电振子3-1敷贴于上膜材1a，则上膜材1a须被设计成相较于下膜材1c更容易产生形变的型式；同样地，如果压电振子3-1敷贴于下膜材1c，则下膜材1c须被设计成相较于上膜材1a更容易产生形变的型式。可以通过上膜材1a和下膜材1c选用不同材料特性的膜材，如材料的强度、刚度、厚度等方式来实现。

本实施例的流体输送装置的优点至少如下：

1）、主体单元1由上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c层叠构成，进液流道11和出液流道13内的单向阀体2相对于容腔12侧置，进液流道11、出液流道13、容腔12及单向阀体2均限定在上膜材1a和下膜材1c之间，三层膜材的厚度决定了主体单元1的总厚度，单向阀体2采用形成有袋腔221的设计，可以采用极薄的膜材制作，且无独立设置的阀座结构，不会对主体单元1厚度造成影响，压电振子3-1本身也很薄，所以整个流体输送装置在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低，因为同样为层叠结构，所以面内尺寸（长×宽）同样可以控制到很小的尺寸。

2）、主体单元1的各膜材均可选用高分子材料加工制作，并通过热封合的方式实现各组成部分之间的连接和密封，装配过程简单，易于批量化。

实施例2，单向阀体2与相对应的流道内壁配合构成单向阀，为了保证单向阀工作在稳定可靠的状态下，单向阀工作过程中，尤其是单向阀处于截止状态时，单向阀体2的裙部22压靠抵接至相对应流道内壁上，单向阀体2的裙部22与相对应流道内壁之间的配合状态不应受到其他部件的影响而发生变化。具体为，压电振子3-1在外部周期电信号的激励下产生弯曲变形。并作用于上膜材1a或下膜材1c，驱动上膜材1a或下膜材1c产生周期性变形的过程中，在单向阀处于截止状态下，单向阀体2的裙部22与相对应的流道内壁之间的配合状态尽可能的不受影响，避免流体单向阀失效的风险；

鉴于此，实施例2与实施例1的原理结构基本相同，区别在于：上膜材1a和/或下膜材1c相对单向阀体2的位置区域设置有补强板5，以提高局部刚度，减小或抑制上膜材1a和/或下膜材1c相对单向阀体2的位置区域在压电振子3-1弯曲振动过程中产生的形变，保证单向阀体2和相应的流道内壁之间始终处于良好的配合状态，避免失效，补强板5具体可与相应的膜材热封合固定连接，如图11所示。

实施例3，当裙部22朝向袋腔221一侧产生塌陷变形时，如果变形量过大，裙部22贴靠至上膜材1a，则复位过程中可能存在裙部22两侧因难以形成压差而无法正常复位，造成阀功能失效的风险；

鉴于此，实施例3与实施例1或2的原理结构基本相同，区别在于：流道在其内的裙部22塌陷变形时被裙部22逐渐靠拢的一侧为限位侧，流道内的限位侧凸起有与裙部22对应的引流凸台4，引流凸台4用于限制与其对应的裙部22塌陷的最大塌陷量，以保证裙部22与限位侧之间具有足够的间隙，避免裙部22朝向袋腔221一侧产生塌陷变形时整体贴靠至流道的限位侧（主体单元1的上膜材1a），造成阀功能失效，如图12-图14所示。

需要说明的是，引流凸台4为由上膜材1a朝向容腔12一侧形成的凸出结构，其结构型式灵活多变，无法一一穷尽。故而在此不对引流凸台4的结构型式做限制性约束，但需要遵从的原则是确保单向阀体2在开启和关闭过程中，裙部22边缘与上膜材1a之间始终具有足够的间隙，裙部22两侧能够形成有效压差。

实施例4，如图15所示，实施例4与实施例1或2或3的原理结构基本相同，区别在于：致动单元3为压电振子3-1，上膜材1a和下膜材1c背离容腔12的一侧均至少贴有一个压电振子3-1，且压电振子3-1与容腔12相互对置；

此时，上膜材1a和下膜材1c的材料特性，如强度、刚度、厚度等相同或相近。上膜材1a和下膜材1c均须被设计成比较容易产生形变的型式。此时，容腔12的容积变化受到分别敷贴于上膜材1a和下膜材1c上的压电振子3-1共同影响，例如，当两侧压电振子3-1工作在同相位周期电信号激励下时，容腔12的容积变化量最大，有利于提升流体输送装置的输出性能。

实施例5，如图16所示，实施例5与实施例1或2或3或4的原理结构基本相同，区别在于：围成容腔12的上膜材1a和/或下膜材1c向容腔12内凹陷形成凹陷部6，这种凹陷部6可通过对上膜材1a和/或下膜材1c进行加热加压的方式塑型，目的在于减小容腔12高度，从而增大流体输送装置工作过程中容腔12的压缩比，进而提高流体输送效率。

实施例6，如图17所示，实施例6与实施例1或2或3或4的原理结构基本相同，区别在于：围成容腔12的上膜材1a和/或下膜材1c朝向容腔12一侧设有位于容腔12内的垫片7，垫片7具体可与相应的膜材热封合固定连接；垫片7的厚度小于中间膜材1b的厚度，目的在于减小容腔12高度，从而增大流体输送装置工作过程中容腔12的压缩比，进而提高流体输送效率。

实施例7，如图18所示，一种液冷散热模组，包括上述任一项实施例中的流体输送装置；

流道中还至少存在一个流道为连通腔14，进液流道11经进液口11-1与连通腔14连通，出液流道13经出液口13-1与连通腔14连通，容腔12、进液流道11、出液流道13及连通腔14共同构成封闭的容质腔，容质腔内充满液冷工质，致动单元3驱动容腔12使液冷工质在容质腔内定向循环流动。

本实施例的液冷散热模组的优点至少如下：

1）、液冷散热模组由上膜材1a、中间膜材1b和下膜材1c层叠构成，进液流道11和出液流道13内的单向阀体2相对于容腔12侧置，同时单向阀体2、容腔12、进液流道11、出液流道13及连通腔14均限定在上膜材1a和下膜材1c之间，三层膜材的厚度决定了主体单元1的厚度，单向阀体2呈袋状，可以采用极薄的膜材制作，且无独立设置的阀座结构，不会对主体单元1厚度造成影响，压电振子3-1本身也很薄，与现有技术相比，相当于将流体泵除去激励单元（压电振子3-1）的部分，全部集成到主体单元1内部，无外置泵体，所以整个液冷散热模组在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低；

2）、液冷散热模组的各组成部分均可选用高分子材料加工制作，并通过热封合的方式实现各组成部分之间的连接和密封，装配过程简单，易于批量化；

3）、液冷散热模组的组装过程只需将压电振子3-1贴敷于主体单元1表面相对容腔12的位置区域，相比于现有技术中流体泵外置的结构型式，主体单元1上不需要开设与流体泵连通的进口和出口，当然也不用考虑流体泵集成于主体单元1表面时，结合面的密封性，可靠性和稳定性更高，装配过程简单，工艺难度大大降低。

实施例8，实施例8与实施例7的区别在于：主体单元1整体呈贴片状，通过折弯、加热加压的方式可对流道基体的形态进行塑型，以便于应用过程中流道基体与贴合面形成良好的3D贴合，降低界面热阻，提高换热效率。本实施例针对的是折叠屏电子终端屏下散热的应用场景。主体单元1的型式可以为专利号CN115167646B所公开的可弯折液冷散热模组及折叠屏电子终端所描述的流道基体的型式。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (13)

1.一种流体输送装置，其特征在于：包括：

主体单元（1），具有沿主体单元（1）厚度方向依次层叠设置的上膜材（1a）、中间膜材（1b）和下膜材（1c），所述中间膜材（1b）上开设有空隙结构，所述空隙结构为槽部和/或贯穿中间膜材（1b）的孔部，所述上膜材（1a）和下膜材（1c）封盖空隙结构形成容腔（12）和流道，所述流道至少有两个，且均与容腔（12）连通，所有流道中至少存在一个流道为进液流道（11），且至少存在一个流道为出液流道（13），所述进液流道（11）远离容腔（12）的一端设有进液口（11-1），所述出液流道（13）远离容腔（12）的一端设有出液口（13-1）；

单向阀体（2），具有彼此固定连接或一体成型的固定部（21）和裙部（22）；作为进液流道（11）和出液流道（13）的每个流道内均配置有所述单向阀体（2），所述固定部（21）在厚度方向上的一侧与上膜材（1a）固定连接，在厚度方向上的另一侧部分或全部与中间膜材（1b）固定连接，所述裙部（22）位于其所在单向阀体（2）对应的流道内；所述裙部（22）内形成有一侧具有开口（222）的袋腔（221）；所述进液流道（11）中袋腔（221）的开口（222）沿其所在进液流道（11）的进液口（11-1）至容腔（12）的方向上位于袋腔（221）靠近容腔（12）的一侧，所述出液流道（13）中袋腔（221）的开口（222）沿其所在出液流道（13）的出液口（13-1）至容腔（12）的方向上位于袋腔（221）背离容腔（12）的一侧；

以及致动单元（3），设置于主体单元（1）上，用于驱动容腔（12）的容积产生变化；

在容腔（12）的容积增大时，所述进液流道（11）内的裙部（22）在其两侧压差下塌陷致使袋腔（221）的容积减少，以打开进液流道（11），所述出液流道（13）内的裙部（22）在其两侧压差下张开致使袋腔（221）的容积增大而抵紧出液流道（13）的内壁，以封堵出液流道（13）；

在容腔（12）的容积减少时，所述进液流道（11）内的裙部（22）在其两侧压差下张开致使袋腔（221）的容积增大而抵紧进液流道（11）的内壁，以封堵进液流道（11），所述出液流道（13）内的裙部（22）在其两侧压差下塌陷致使袋腔（221）的容积减少，以打开出液流道（13）。

2.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于：所述裙部（22）具有侧壁（22a）和底壁（22b），所述固定部（21）和底壁（22b）分别位于侧壁（22a）在主体单元（1）厚度方向上的两端，所述侧壁（22a）、底壁（22b）及流道远离底壁（22b）的一侧内壁围合成一侧具有开口（222）的袋腔（221）；

或者，所述裙部（22）具有侧壁（22a）、底壁（22b）及顶壁，所述固定部（21）和底壁（22b）分别位于侧壁（22a）在主体单元（1）厚度方向上的两端，所述顶壁和底壁（22b）也分别位于侧壁（22a）在主体单元（1）厚度方向上的两端，所述侧壁（22a）、底壁（22b）及顶壁围合成一侧具有开口（222）的袋腔（221）。

3.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于：所述的裙部（22）为能够弹性变形的裙部（22）。

4.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于：所述流道在其内的裙部（22）塌陷变形时被裙部（22）逐渐靠拢的一侧为限位侧，所述流道内的限位侧凸起有与裙部（22）对应的引流凸台（4），所述引流凸台（4）用于限制与其对应的裙部（22）塌陷的最大塌陷量，以保证裙部（22）与限位侧之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于：所述单向阀体（2）被设置成在固定部（21）的两侧分别与上膜材（1a）和中间膜材（1b）固定连接后，裙部（22）抵接流道的内壁而封堵住其所在的流道。

6.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：所述主体单元（1）的厚度为0.01mm-2mm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：所述中间膜材（1b）和下膜材（1c）一体成型。

8.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：所述上膜材（1a）、中间膜材（1b）、下膜材（1c）和固定部（21）的材质均为高分子材料，所述中间膜材（1b）分别与上膜材（1a）和下膜材（1c）热封合连接，所述固定部（21）分别与上膜材（1a）和中间膜材（1b）热封合连接；

或者，所述上膜材（1a）、中间膜材（1b）、下膜材（1c）和固定部（21）的材质均为高分子材料，所述中间膜材（1b）与下膜材（1c）一体成型，所述上膜材（1a）与中间膜材（1b）热封合连接，所述固定部（21）分别与上膜材（1a）和中间膜材（1b）热封合连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：所述上膜材（1a）和/或下膜材（1c）相对单向阀体（2）的位置区域设置有补强板（5）。

10.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：所述致动单元（3）为压电振子（3-1），所述上膜材（1a）和/或下膜材（1c）背离容腔（12）的一侧至少贴有一个所述压电振子（3-1），且压电振子（3-1）与容腔（12）相互对置。

11.根据权利要求1-5任一项所述的流体输送装置，其特征在于：围成容腔（12）的上膜材（1a）和/或下膜材（1c）向容腔（12）内凹陷形成凹陷部（6）；

或者，围成容腔（12）的上膜材（1a）和/或下膜材（1c）朝向容腔（12）一侧设有位于容腔（12）内的垫片（7）。

12.一种液冷散热模组，其特征在于：包括如权利要求1-11任一项所述的流体输送装置。

13.根据权利要求12所述的液冷散热模组，其特征在于：所述流道中还至少存在一个流道为连通腔（14），所述进液流道（11）经进液口（11-1）与连通腔（14）连通，所述出液流道（13）经出液口（13-1）与连通腔（14）连通，所述容腔（12）、进液流道（11）、出液流道（13）及连通腔（14）共同构成封闭的容质腔，所述容质腔内充有液冷工质，所述致动单元（3）驱动容腔（12）使液冷工质在容质腔内定向循环流动。

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