CN116322001B - 具有悬臂式单向阀的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，尤其是一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置及液冷散热模组，该流体输送装置包括本体单元、单向阀及致动单元，单向阀包括阀体，阀体具有固定部和悬臂部，本体单元由上膜、中间隔膜和下膜沿本体单元的厚度方向层叠构成，流道、单向阀及容腔均限定在上膜和下膜之间，单向阀相对于容腔侧置，无独立设置的阀座结构，不会对本体单元厚度造成影响，所以该输送装置在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低；同时抵接部与悬臂部分别与流道的内壁配合构成形成双阀结构，极大地提升了单向阀的截止性，并能够大幅降低悬臂部嵌入窄流道内导致单向阀失效的风险，还能提高单向阀的整体结构刚度，有利于提升阀的即时响应特性。

Description

具有悬臂式单向阀的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，尤其是一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置，此外，还涉及一种包括具有悬臂式单向阀的流体输送装置的液冷散热模组。

背景技术

高效可靠的热管理技术是保障智能终端（如手机、平板电脑和其他智能可穿戴型3C产品）性能稳定的关键技术之一。伴随着终端产品逐渐朝着集成化、智能化、轻薄化方向发展，内部器件和装置的安装空间愈发狭小，因而对设置于智能终端内部的冷却散热装置的厚度有着严格的限制。由此，体积更小，尤其是厚度更薄的散热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。

公开号为CN111818770A《一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备》、CN212910536U《一种液冷散热模组及电子设备》及CN115167646B《可弯折液冷散热模组及折叠屏电子终端》所公开的一种泵驱闭式微流道散热技术，结合基于高分子膜材的微流道成型方式所构成的液冷散热模组为智能终端狭小空间内的热管理提供了新的突破口；

首先，目前构成液冷散热模组的流体输送装置其所配备的阀体（例如单向阀）普遍与流体输送装置中的容腔在厚度方向上叠加，将阀体设置于腔体侧边，同时将容纳阀体的进、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，在很小的厚度范围内，阀体的侧置极其困难，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，阀体侧向设置于流道内，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；

其次，目前的液冷散热模组其作为动力源的流体泵仍然外置于流道基体，阻碍了液冷散热模组总体厚度的进一步降低。

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，现提供一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置，以解决现有技术中存在的采用压电致动的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具有悬臂式单向阀的流体输送装置的液冷散热模组，以解决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：一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置，包括本体单元、单向阀以及致动单元；

本体单元包括沿本体单元厚度方向依次层叠设置的上膜、中间隔膜和下膜，所述中间隔膜上具有孔部和/或槽部，所述上膜和下膜封盖所述孔部和/或槽部以形成容腔及与容腔连通的至少两个流道，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，出液流道远离容腔的一端设有出液口；

作为进液流道和出液流道的流道均包括彼此连接的窄流道和宽流道，所述窄流道和宽流道在连接处形成中间具有流道口的阶梯面，同一流道中在正交于本体单元厚度方向的宽度方向上，宽流道的宽度W1大于窄流道的宽度W2，所述进液流道中的窄流道和宽流道沿其所在进液流道的进液口至容腔的方向依次设置，所述出液流道中的宽流道和窄流道沿其所在出液流道的出液口至容腔的方向依次设置；

单向阀包括阀体，阀体具有彼此固定连接或一体成型的固定部和悬臂部，进液流道和出液流道内均配置有所述阀体：所述固定部在本体单元厚度方向上的一侧和上膜固定连接，所述悬臂部设置于其所在单向阀对应的流道的宽流道内，并可绕固定部转动；

同一流道中流体沿窄流道至宽流道方向流动时，流体推动悬臂部转动至远离阶梯面，以打开流道口；同一流道中流体沿宽流道至窄流道方向流动时，流体推动悬臂部转动至抵靠阶梯面，以封堵流道口；

所述致动单元用于驱使容腔的容积产生变化。

进一步地，同一流道中在流道的宽度方向上，固定部的宽度W3大于窄流道的宽度W2，悬臂部的宽度W4小于宽流道的宽度W1，但悬臂部的宽度W4大于窄流道的宽度W2；

所述固定部在本体单元厚度方向上的另一侧部分或全部固定连接于中间隔膜。

进一步地，所述上膜朝向流道的一侧凸出有与悬臂部对应的限位凸台，限位凸台位于宽流道内，流体推动悬臂部沿远离阶梯面方向转动至与限位凸台接触时，悬臂部与上膜之间具有间隙，以保证阀体开启时，悬臂部与上膜之间具有足够的间隙，防止悬臂部无法复位。

进一步地，所述窄流道邻近阶梯面的一侧设有止挡部，所述固定部和上膜固定连接，所述止挡部与下膜固定连接；使得单向阀结构刚度增大，有利于提升阀的即时响应特性，还能防止悬臂部嵌入窄流道内而导致的单向阀失效的风险。

在本体单元厚度方向上，止挡部的厚度小于中间隔膜的厚度。

进一步地，所述阀体还包括抵接部，所述抵接部固定连接或一体成型于悬臂部远离固定部的一端端部，所述抵接部可绕着悬臂部转动以抵接宽流道内远离固定部一侧的内壁；

同一流道中在流道的宽度方向上，抵接部的宽度W5小于宽流道的宽度W1，但抵接部的宽度W5大于窄流道的宽度W2；从而可形成双重截流。

进一步地，所述阀体被设置成在固定部与流道固定连接后，悬臂部压靠抵接于阶梯面而封堵流道口；使得阀体在常态下保持其所在流道的封堵状态，相当于形成为常闭阀。

进一步地，所述本体单元的厚度为0.01mm～2mm。

进一步地，所述中间隔膜与下膜一体成型。

进一步地，所述上膜、中间隔膜、下膜和固定部的材质均为高分子材料，所述中间隔膜分别与上膜和下膜热封合连接，所述固定部分别与上膜和中间隔膜热封合连接；

或者，所述上膜、中间隔膜、下膜和固定部的材质均为高分子材料，所述中间隔膜与下膜一体成型，所述上膜与中间隔膜热封合连接，所述固定部分别与上膜和中间隔膜热封合连接。

进一步地，所述上膜和/或下膜相对阀体的位置区域设置有补强板，以提高局部刚度。减小或抑制上膜和/或下膜相对阀体的位置区域在压电振子弯曲变形过程中产生的形变，保证单向阀的阀体和阀座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，所述上膜和/或下膜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。

进一步地，围成容腔的上膜和/或下膜向容腔内凹陷形成凹陷部，以减小容腔高度，增大工作过程中容腔的压缩比，进而提高液冷工质的循环流动效率；

或者，围成容腔的上膜和/或下膜朝向容腔一侧设有位于容腔内的垫片，以减小容腔高度，增大工作过程中容腔的压缩比，进而提高液冷工质的循环流动效率。

本发明还提供一种液冷散热模组，包括上述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置。

进一步地，所述流道中还至少存在一个流道为连通腔，所述进液流道通过进液口与所述连通腔连通，所述出液流道通过出液口与所述连通腔连通，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，所述容质腔内充有液冷工质，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。

本发明的有益效果是：本发明的具有悬臂式单向阀的流体输送装置其本体单元由上膜、中间隔膜和下膜沿本体单元的厚度方向层叠构成，进液流道和出液流道内的单向阀相对于容腔侧置，流道、单向阀及容腔均限定在上膜和下膜之间，单向阀的阀体呈片状，无独立设置的阀座结构，不会对本体单元厚度造成影响，所以该输送装置在厚度方向上相比于现有技术能够进一步降低；

同时抵接部与悬臂部分别与流道的内壁配合构成形成双阀结构，极大地提升了单向阀的截止性，抵接部压靠抵紧至下膜，二者之间产生界面摩擦力，能够大幅降低悬臂部可能存在的因两侧压差过大，变形过大，而嵌入窄流道内导致单向阀失效的风险，再者，通过在悬臂部的悬置端部设置抵接部，也能提高单向阀的整体结构刚度，有利于提升阀的即时响应特性，进一步保障单向阀的正常开启和关闭。

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为实施例1中的本体单元内部容腔与流道的俯视示意图；

图2为为图1中A-A向剖视示意图；

图3为实施例1中的具有悬臂式单向阀的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为实施例1中的具有悬臂式单向阀的流体输送装置进液过程示意图；

图7为实施例1中的具有悬臂式单向阀的流体输送装置出液过程示意图；

图8为实施例2中的单向阀位置区域设置补强板的示意图；

图9为实施例3中的上膜朝向中间隔膜的一侧设置限位凸台的俯视局部示意图；

图10为实施例3中的上膜朝向中间隔膜的一侧设置限位凸台的剖视局部示意图；

图11为实施例3中的悬臂部朝向上膜一侧转动并压靠至限位凸台的剖视局部示意图；

图12为实施例4中窄流道一侧邻近阶梯面位置设有止挡部的俯视局部示意图；

图13为实施例4中的窄流道一侧邻近阶梯面位置设有止挡部的剖视局部示意图；

图14为实施例5中的阀体包括抵接部的俯视局部示意图；

图15为实施例5中的阀体包括抵接部的剖视局部示意图；

图16为实施例5中的抵接部与下膜处于抵紧状态的示意图；

图17为实施例6中上膜和下膜上分别敷贴压电振子的结构型式；

图18为实施例7中的下膜朝向容腔一侧凹陷的示意图；

图19为实施例7中的下膜朝向容腔的一侧设垫片的示意图；

图20为本发明实施例7中的液冷散热模组示意图。

图中：1、本体单元，11、窄流道，12、宽流道，13、流道口，14、阶梯面，15、进液流道，15-1、进液口，16、容腔，17、出液流道，17-1、出液口，18、连通腔；1a、上膜，1b、中间隔膜，1c、下膜；

2、单向阀，21、固定部，22、悬臂部，23、抵接部；

3、致动单元，3-1、压电振子；

4、止挡部，5、限位凸台，6、补强板，7、凹陷部，8、垫片；

W1为宽流道的宽度；

W2为窄流道的宽度；

W3为固定部的宽度；

W4为悬臂部的宽度；

W5为抵接部的宽度；

W6为止挡部的宽度。

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1-7所示，一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置，包括本体单元1、单向阀2以及致动单元3；

本体单元1包括沿本体单元1厚度方向依次层叠设置的上膜1a、中间隔膜1b和下膜1c，中间隔膜1b上具有孔部和/或槽部，上膜1a和下膜1c封盖孔部和/或槽部以形成容腔16及与容腔16连通的至少两个流道；具体可以为，中间隔膜1b上贯穿有孔部，上膜1a和下膜1c封盖孔部以形成容腔16和流道；或，中间隔膜1b上贯穿有孔部和槽部，上膜1a和下膜1c封盖孔部以形成容腔16和流道；或，中间隔膜1b上贯穿有孔部，上膜1a和下膜1c封盖孔部以形成容腔16和流道，此种情况，中间隔膜1b可与下膜1c一体成型，相当于中间隔膜1b与下膜1c合为一层膜材。

所有流道中至少存在一个流道为进液流道15，且至少存在一个流道为出液流道17，进液流道15远离容腔16的一端设有进液口15-1，出液流道17远离容腔16的一端设有出液口17-1；作为进液流道15和出液流道17的流道均包括彼此连接的窄流道11和宽流道12，窄流道11和宽流道12在连接处形成中间具有流道口13的阶梯面14，同一流道中在正交于本体单元1厚度方向的宽度方向上，宽流道12的宽度W1大于窄流道11的宽度W2，进液流道15中的窄流道11和宽流道12沿其所在进液流道15的进液口15-1至容腔16的方向依次设置，出液流道17中的宽流道12和窄流道11沿其所在出液流道17的出液口17-1至容腔16的方向依次设置，如图1-图2所示。

单向阀2包括阀体，阀体呈片状，阀体具有彼此固定连接或一体成型的固定部21和悬臂部22，进液流道15和出液流道17内均配置有阀体，以限定流体的流动方向是由进液口15-1经进液流道15流入容腔16并经出液流道17由出液口17-1流出；固定部21在本体单元1厚度方向上的一侧和上膜1a固定连接；悬臂部22位于宽流道12内，并可绕固定部21转动，悬臂部22邻近的阶梯面14即为阀座，实现将阀体相对容腔16侧置；同一流道中流体沿窄流道11至宽流道12方向流动时，流体推动悬臂部22转动至远离阶梯面14，以打开流道口13；同一流道中流体沿宽流道12至窄流道11方向流动时，流体推动悬臂部22转动至抵靠阶梯面14，以封堵流道口13，从而实现阀体的单向流动控制功能，如图3-图5所示；

具体可为，同一流道中在流道的宽度方向上，固定部21的宽度W3大于窄流道11的宽度W2，确保阀体在固定部21处的密封性，悬臂部22的宽度W4小于宽流道12的宽度W1，但悬臂部22的宽度W4大于窄流道11的宽度W2；固定部21在本体单元1厚度方向上的一侧和上膜1a固定连接，在厚度方向上的另一侧部分或全部连接于中间隔膜1b（例如，固定部21跨置于窄流道11的上方部位为缺口，缺口将固定部21分为两部分，这两部分全部连接于中间隔膜1b，相当于固定部21全部连接于中间隔膜1b），有利于阀体的安装定位和密封连接，如图3-图5所示。

本实施例中阀体可被设置呈在固定部21与流道固定连接后，悬臂部22压靠抵接于阶梯面14而封堵流道口13；如图3-图5所示，即是，常态下，阀体的悬臂部22抵靠在阶梯面14上，保持对流道口13的封堵，构成常闭阀；单向阀2的阀体可采用一体成型的方式加工制作，常闭状态下的阀体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，使得常态下悬臂部22压靠抵接在阶梯面14上，单向阀2的阀体均处于截止状态。对阀体进行预成型，一方面有利于单向阀2成型和装配的过程控制，保障单向阀2特性的一致性，另一方面有利于提高单向阀2的反向截止性。

截止状态下，进液流道15内的悬臂部22要有效截断进液口15-1与容腔16之间的连通路径，出液流道17内的悬臂部22要有效截断出液口17-1与容腔16之间的连通路径，若进液流道15和出液流道17为等截面的矩形流道，则要求悬臂部22与矩形流道的壁面之间形成过度配合，既要保证截止性又要便于悬臂部22的转动。但在微小尺度下要想达到这种理想的配合状态极其困难，若配合不良，形成间隙配合，则会导致截止性差；形成过盈配合，则会导致悬臂部22转动卡滞，单向阀2的即时响应特性差。通过在进液流道15和出液流道17中的至少一段设计为阶梯状，悬臂部22位于宽流道12侧，则只需要控制截止状态下悬臂部22的悬置端部（悬臂部22远离固定部21的一端端部）与下膜1c之间形成良好配合就能保证单向阀2功能的稳定和可靠，可操作性强，工艺难度大大降低。

本体单元1由上膜1a、中间隔膜1b和下膜1c沿本体单元1的厚度方向层叠构成，进液流道15和出液流道17内的阀体均相对于容腔16侧置，进液流道15、出液流道17、容腔16和阀体均设置在上膜1a和下膜1c之间，进液流道15和出液流道17内的阶梯面14分别形成为各个阀体的阀座，即，无需单独设置阀座结构，单向阀2构成型式简单，集成度高。单向阀2的阀体可采用极薄的膜材加工制作，厚度甚至可薄至2μm，不会对本体单元1的总体厚度造成太大的影响，由此，三层膜材（上膜1a、中间隔膜1b及下膜1c）的厚度决定了本体单元1的总体厚度。本体单元1厚度可为0.01mm～2mm，甚至0.01mm～1mm，同时，致动单元3采用压电振子3-1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。

在微小尺度下，阀体的悬臂部22的悬臂长度很小，即便采用极薄的膜材加工制作，也能保证塑型后的阀体具有足够的结构刚度，保障阀体的正常开启和关闭。

构成本体单元1各部分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，构成本体单元1的各部分的材质均为高分子膜材，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，本体单元1的各组成部分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；例如，上膜1a、中间隔膜1b、下膜1c和固定部21的材质均为高分子材料，中间隔膜1b分别与上膜1a和下膜1c热封合连接，固定部21分别与上膜1a和中间隔膜1b热封合连接；或者，上膜1a、中间隔膜1b、下膜1c和固定部21的材质均为高分子材料，中间隔膜1b与下膜1c一体成型，上膜1a与中间隔膜1b热封合连接，固定部21分别与上膜1a和中间隔膜1b热封合连接。

致动单元3用于驱使容腔16的容积产生变化，本体单元1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，压电振子3-1至少有1个，并敷贴于上膜1a或下膜1c背离容腔16的一侧，且与容腔16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1a或下膜1c，驱动上膜1a或下膜1c产生周期性形变，进而促使容腔16的容积产生周期性变化，如图3-图4所示；也就是说，本实施例采用的是压电驱动，显然，本实施例所提出的本体单元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16的上膜1a和/或下膜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1a和/或下膜1c背离容腔16的一侧，且与容腔16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1a或下膜1c产生周期性形变，促使容腔16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。

当压电振子3-1朝向背离容腔16的一侧变形时，容腔16的容积增大，容腔16内压力减小，进液流道15和出液流道17内的悬臂部22两侧形成压差，进液流道15内悬臂部22靠近容腔16一侧的压力小于远离容腔16一侧的压力，进液流道15内阀体的悬臂部22朝向上膜1a的一侧转动，以远离阶梯面14，解除对进液流道15内的流道口13的封堵状态，打开进液口15-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内悬臂部22远离容腔16一侧的压力大于靠近容腔16一侧的压力，出液流道17内阀体的悬臂部22朝向远离上膜1a的一侧转动，进一步地压靠抵紧至出液流道17的阶梯面14，封堵出液流道17内的流道口13，截断出液口17-1与容腔16的连通路径，流体得以由进液口15-1经进液流道15流入容腔16，如图6所示。

当压电振子3-1朝向容腔16的一侧变形时，容腔16的容积减小，容腔16内压力增大，进液流道15和出液流道17内的悬臂部22两侧形成压差，进液流道15内悬臂部22靠近容腔16一侧的压力大于远离容腔16一侧的压力，进液流道15内阀体的悬臂部22朝向远离上膜1a的一侧转动，在回复力和两侧压差共同作用下复位并压靠抵紧至进液流道15的阶梯面14，封堵进液流道15的流道口13，截断进液口15-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内悬臂部22靠近容腔16一侧的压力大于远离容腔16一侧的压力，出液流道17内阀体的悬臂部22朝向上膜1a的一侧转动，以远离阶梯面14，解除对出液流道17内的流道口13的封堵状态，打开出液口17-1与容腔16的连通路径。上一过程中流入容腔16内的流体得以以一定的压力经出液流道17由出液口17-1流出，如图7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。

需要说明的是，为了保证压电振子3-1在驱动上膜1a或下膜1c产生周期性形变时，容腔16能够产生有效的容积变化，与压电振子3-1连接的上膜1a或下膜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1a，则上膜1a须被设计成相较于下膜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1c，则下膜1c须被设计成相较于上膜1a更容易产生形变的型式。可以通过上膜1a和下膜1c选用不同材料特性的膜材，如材料的强度、刚度、厚度等的方式来实现。

本实施例的流体输送装置的优点至少如下：

1）、本体单元1由上膜1a、中间隔膜1b和下膜1c沿本体单元1的厚度方向层叠构成，进液流道15和出液流道17内的单向阀2相对于容腔16侧置，流道、单向阀2及容腔16均限定在上膜1a和下膜1c之间，三层膜材的厚度决定了本体单元1的总厚度，单向阀2的阀体呈片状，可以采用极薄的膜材制作，且无独立设置的阀座结构，不会对本体单元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，所以垂直于本体单元1厚度方向的面内尺寸（长×宽）同样可以控制到很小的尺寸。

2）、本体单元1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。

实施例2，进液流道15和出液流道17的阶梯面14分别形成为单向阀2的阀座，阀体与相对应进液流道15和出液流道17的阶梯面14配合构成单向阀2，为了保证单向阀2工作在稳定可靠的状态下，单向阀2工作过程中，尤其是单向阀2处于截止状态时，阀体的悬臂部22压靠抵接至相对应的阶梯面14上，阀体的悬臂部22与阀座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1a或下膜1c，驱动上膜1a或下膜1c产生周期性形变的过程中，截止状态下的阀体的悬臂部22与阀座之间的配合状态不受影响，特别是悬臂部22的悬置端部与下膜1c之间的配合状态不受影响，避免单向阀2失效的风险；

鉴于此，实施例2与实施例1的结构原理基本相同，区别在于，上膜1a和/或下膜1c相对阀体的位置区域设置有补强板6；以提高局部刚度，减小或抑制上膜1a和/或下膜1c相对单向阀2的位置区域在压电振子3-1弯曲变形过程中产生的形变，保证单向阀2的阀体和阀座始终处于良好的配合状态，避免失效，如图8所示；上膜1a和/或下膜1c相对阀体的位置区域具体可为通过热封合与补强板6固定连接。

实施例3，当阀体的悬臂部22朝向上膜1a一侧转动时，如果转动角度过大，悬臂部22贴靠至上膜1a，则复位过程中可能存在悬臂部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的结构原理基本相同，区别在于，上膜1a朝向流道的一侧凸出有与悬臂部22对应的限位凸台5，限位凸台5位于宽流道12内，流体推动悬臂部22沿远离阶梯面14方向转动至与限位凸台5接触时，悬臂部22与上膜1a之间具有间隙；通过限位凸台5以限制阀体的悬臂部22朝向上膜1a一侧转动时的最大转角，保证悬臂部22与上膜1a之间始终具有足够的间隙，避免悬臂部22朝向上膜1a转动时整体贴靠至上膜1a，造成阀功能失效，如图9-图11所示；限位凸台5具体可通过热封合的方式与上膜1a固定连接。

需要说明的是，限位凸台5可为由上膜1a朝向容腔16一侧形成的凸出结构，其结构型式灵活多变，无法一一穷尽。故而在此不对限位凸台5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2在开启和关闭过程中，悬臂部22与上膜1a之间始终具有足够的间隙，悬臂部22两侧能够形成有效压差。

实施例4，实施例4与实施例1或2或3的结构原理基本相同，区别在于，窄流道11邻近阶梯面14的一侧设有止挡部4，固定部21和上膜1a固定连接，止挡部4与下膜1c固定连接，止挡部4具体可与下膜1c通过热封合固定连接；在本体单元1厚度方向上，止挡部4的厚度小于中间隔膜1b的厚度。

当压电振子3-1朝向背离容腔16的一侧变形时，容腔16的容积增大，容腔16内压力减小，进液流道15内阀体的悬臂部22朝向上膜1a的一侧转动，解除对进液流道15内的流道口13的封堵状态，打开进液口15-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内阀体的悬臂部22朝向远离上膜1a的一侧转动，进一步地压靠抵紧至出液流道17内的阶梯面14及止挡部4侧壁，封堵出液流道17内的流道口13，截断出液口17-1与容腔16的连通路径，流体得以由进液口15-1经进液流道15流入容腔16。

当压电振子3-1朝向容腔16的一侧变形时，容腔16的容积减小，容腔16内压力增大，进液流道15内阀体的悬臂部22朝向远离上膜1a的一侧转动，在回复力和两侧压差共同作用下复位并压靠抵紧至进液流道15内的阶梯面14及止挡部4侧壁，封堵进液流道15内的流道口13，截断进液口15-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内阀体的悬臂部22朝向上膜1a的一侧转动，解除对出液流道17内流道口13的封堵状态，打开出液口17-1与容腔16的连通路径。上一过程中流入容腔16内的流体得以以一定的压力经出液流道17由出液口17-1流出。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。

进液流道15和出液流道17的悬臂部22压靠抵紧至阶梯面14的同时压靠抵紧至止挡部4朝向宽流道12的侧壁。此时，阶梯面14及止挡部4朝向宽流道12的侧壁共同形成为单向阀2的阀座，阀体与阀座的配合面积增大，使得单向阀2结构刚度增大，有利于提升阀的即时响应特性，进一步保障单向阀2的正常开启和关闭，同时，能够大幅降低阀体的悬臂部22可能存在的由于两侧压差过大，变形过大，而嵌入窄流道11内导致单向阀2失效的风险，本实施例优选地，同一流道中在正交于本体单元1厚度方向的宽度方向上，止挡部4的宽度W6等于邻近的窄流道11的宽度W2，如图12-图13所示，通过设置止挡部4，更易于实现悬臂部22的悬置端部（悬臂部22远离固定部21的一端端部）与下膜1c之间的良好配合，此时，可为间隙配合，悬臂部22的悬置端部与下膜1c可留有间隙，间隙的大小不大于止挡部4在本体单元1厚度方向上的厚度。这给加工制造和装配带来了极大的便利。

实施例5，实施例5与实施例1或2或3或4的结构原理基本相同，区别在于，阀体还包括抵接部23，抵接部23固定连接或一体成型于悬臂部22远离固定部21的一端端部，抵接部23可绕着悬臂部22转动以抵接宽流道12内远离固定部21一侧的内壁；如图14-图16所示；常态下，抵接部23与悬臂部22之间呈空间夹角α，0°＜α＜180°，本实施例中优选地，45°＜α＜135°。

当压电振子3-1朝向背离容腔16的一侧变形时，容腔16的容积增大，容腔16内压力减小，进液流道15内的悬臂部22带着抵接部23朝向上膜1a的一侧转动，以远离阶梯面14，解除对进液流道15内流道口13的封堵状态，打开进液口15-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内的悬臂部22带着抵接部23朝向远离上膜1a的一侧转动，悬臂部22压靠抵紧至出液流道17的阶梯面14，封堵出液流道17内的流道口13，截断出液口17-1与容腔16的连通路径，而出液流道17内抵接部23进一步地朝向远离上膜1a的一侧转动并与下膜1c抵紧，流体得以由进液口15-1经进液流道15流入容腔16，如图16所示。

当压电振子3-1朝向容腔16的一侧变形时，容腔16的容积减小，容腔16内压力增大，进液流道15内的悬臂部22带着抵接部23朝向远离上膜1a的一侧转动，在回复力和两侧压差共同作用下复位并压靠抵紧至进液流道15的阶梯面14，封堵进流道口13，截断进液口15-1与容腔16的连通路径，而进液流道15内的抵接部23进一步地朝向远离上膜1a一侧转动并与下膜1c抵紧，如图16所示，而出液流道17内的悬臂部22带着抵接部23朝向上膜1a的一侧转动，解除对出流道口13的封堵状态，打开出液口17-1与容腔16的连通路径，上一过程中流入容腔16内的流体得以以一定的压力经出液流道17由出液口17-1流出，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。

进液流道15和出液流道17的悬臂部22分别压靠抵紧至阶梯面14的同时，抵接部23抵紧至下膜1c，优选地，同一流道中在流道的宽度方向上，抵接部23宽度W5小于宽流道12的宽度W1，但抵接部23的宽度W5大于窄流道11的宽度W2，即，悬臂部22分别与相应的阶梯面14配合形成了第一道单向阀，抵接部23分别与相对应的下膜1c之间配合形成了第二道单向阀，其中，第一道单向阀和第二道单向阀共用阀体，而下膜1c即为第二道单向阀的阀座，形成双阀结构，极大地提升了单向阀2的截止性。常态下，抵接部23与下膜1c之间留有间隙，间隙的大小不大于抵接部23的长度，即是，抵接部23在两侧压差作用下绕着悬臂部22朝向远离上膜1a的一侧转动，能够压靠抵接至下膜1c，这给加工制造和装配带来了极大的便利。同时，抵接部23压靠抵紧至下膜1c，二者之间产生界面摩擦力，能够大幅降低悬臂部22可能存在的因两侧压差过大，变形过大，而嵌入窄流道11内导致单向阀2失效的风险，再者，通过在悬臂部22的悬置端部设置抵接部23，也能提高单向阀2的整体结构刚度，有利于提升阀的即时响应特性，进一步保障单向阀2的正常开启和关闭。

实施例6，实施例6与实施例1或2或3或4或5的结构原理基本相同，区别在于，压电振子3-1至少为两个，上膜1a和下膜1c背离容腔16的一侧至少贴有一个压电振子3-1，且压电振子3-1与容腔16相互对置，如图17所示；此时，上膜1a和下膜1c的材料特性，如强度、刚度、厚度等相同或相近。均须被设计成比较容易产生形变的型式。此时，容腔16的容积变化受到分别敷贴于上膜1a和下膜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16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7，实施例7与实施例1或2或3或4或5或6的结构原理基本相同，区别在于，围成容腔16的上膜1a和/或下膜1c朝向容腔16的一侧向容腔16内凹陷形成凹陷部7，如图18所示，凹陷部7可通过对上膜1a和/或下膜1c进行加热加压的方式塑型，目的在于减小容腔16高度。从而增大流体输送装置工作过程中容腔16的压缩比，进而提高流体输送效率；

或者，围成容腔16的上膜1a和/或下膜1c朝向容腔16一侧设有位于容腔16内的垫片8，上膜1a和/或下膜1c具体可通过热封合的方式与垫片8固定连接，如图19所示，垫片8的厚度小于中间隔膜1b的厚度，目的在于减小容腔16高度，从而增大流体输送装置工作过程中容腔16的压缩比，进而提高流体输送效率。

实施例8，如图20所示，一种液冷散热模组，包括上述任一项实施例中的具有悬臂式单向阀的流体输送装置；

流道中还至少存在一个流道为连通腔18，进液流道15通过进液口15-1与连通腔18连通，出液流道17通过出液口17-1与连通腔18连通，容腔16、进液流道15、出液流道17及连通腔18共同构成封闭的容质腔，容质腔内充有或充满液冷工质，致动单元3驱动容腔16使液冷工质在容质腔内定向循环流动；

本实施例的具有悬臂式单向阀的流体输送装置；的优点至少如下：

1）、液冷散热模组的本体单元1呈贴片状，本体单元1由上膜1a、中间隔膜1b和下膜1c层叠构成，单向阀2相对于容腔16侧置，同时单向阀2和供液冷工质循环流动的容腔16、进液流道15、出液流道17及连通腔18均限定在上膜1a和下膜1c之间，三层膜材的厚度决定了本体单元1的厚度，单向阀2的阀体呈片状，可以采用极薄的膜材制作，且无独立设置的阀座结构，不会对本体单元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，全部集成到本体单元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）、液冷散热模组的本体单元1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）、液冷散热模组组装过程只需将压电振子3-1贴敷于本体单元1表面相对容腔16的位置区域，相比于现有技术中流体泵外置的结构型式，本体单元1上不需要开设与流体泵连通的进液口15-1和出液口17-1，当然也不用考虑流体泵集成于本体单元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9，实施例8与实施例7的区别在于：本体单元1整体呈贴片状，通过折弯、加热加压的方式可对本体单元1的形态进行塑型，以便于应用过程中本体单元1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。本体单元1的型式可以为公开号CN115167646A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 (14)

1.一种具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：包括本体单元（1）、单向阀（2）以及致动单元（3）；

本体单元（1）包括沿本体单元（1）厚度方向依次层叠设置的上膜（1a）、中间隔膜（1b）和下膜（1c），所述中间隔膜（1b）上具有孔部和/或槽部，所述上膜（1a）和下膜（1c）封盖所述孔部和/或槽部以形成容腔（16）及与容腔（16）连通的至少两个流道，所有流道中至少存在一个流道为进液流道（15），且至少存在一个流道为出液流道（17）；所述进液流道（15）远离容腔（16）的一端设有进液口（15-1），出液流道（17）远离容腔（16）的一端设有出液口（17-1）；

作为进液流道（15）和出液流道（17）的流道均包括彼此连接的窄流道（11）和宽流道（12），所述窄流道（11）和宽流道（12）在连接处形成中间具有流道口（13）的阶梯面（14），同一流道中在正交于本体单元（1）厚度方向的宽度方向上，宽流道（12）的宽度W1大于窄流道（11）的宽度W2，所述进液流道（15）中的窄流道（11）和宽流道（12）沿其所在进液流道（15）的进液口（15-1）至容腔（16）的方向依次设置，所述出液流道（17）中的宽流道（12）和窄流道（11）沿其所在出液流道（17）的出液口（17-1）至容腔（16）的方向依次设置；

单向阀（2）包括阀体，阀体具有彼此固定连接或一体成型的固定部（21）和悬臂部（22），进液流道（15）和出液流道（17）内均配置有所述阀体：所述固定部（21）在本体单元（1）厚度方向上的一侧和上膜（1a）固定连接，所述悬臂部（22）设置于其所在单向阀（2）对应的流道的宽流道（12）内，并可绕固定部（21）转动；

同一流道中流体沿窄流道（11）至宽流道（12）方向流动时，流体推动悬臂部（22）转动至远离阶梯面（14），以打开流道口（13）；同一流道中流体沿宽流道（12）至窄流道（11）方向流动时，流体推动悬臂部（22）转动至抵靠阶梯面（14），以封堵流道口（13）；

所述致动单元（3）用于驱使容腔（16）的容积产生变化。

2.根据权利要求1所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：同一流道中在流道的宽度方向上，固定部（21）的宽度W3大于窄流道（11）的宽度W2，悬臂部（22）的宽度W4小于宽流道（12）的宽度W1，但悬臂部（22）的宽度W4大于窄流道（11）的宽度W2；

所述固定部（21）在本体单元（1）厚度方向上的另一侧部分或全部固定连接于中间隔膜（1b）。

3.根据权利要求1所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述上膜（1a）朝向流道的一侧凸出有与悬臂部（22）对应的限位凸台（5），限位凸台（5）位于宽流道（12）内，流体推动悬臂部（22）沿远离阶梯面（14）方向转动至与限位凸台（5）接触时，悬臂部（22）与上膜（1a）之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述窄流道（11）邻近阶梯面（14）的一侧设有止挡部（4），所述止挡部（4）与下膜（1c）固定连接；

在本体单元（1）厚度方向上，止挡部（4）的厚度小于中间隔膜（1b）的厚度。

5.根据权利要求2所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述阀体还包括抵接部（23），所述抵接部（23）固定连接或一体成型于悬臂部（22）远离固定部（21）的一端端部，所述抵接部（23）可绕着悬臂部（22）转动以抵接宽流道（12）内远离固定部（21）一侧的内壁；

同一流道中在流道的宽度方向上，抵接部（23）的宽度W5小于宽流道（12）的宽度W1，但抵接部（23）的宽度W5大于窄流道（11）的宽度W2。

6.根据权利要求1所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述阀体被设置成在固定部（21）与流道固定连接后，悬臂部（22）压靠抵接于阶梯面（14）而封堵流道口（13）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述本体单元（1）的厚度为0.01mm～2mm。

8.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述中间隔膜（1b）与下膜（1c）一体成型。

9.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述上膜（1a）、中间隔膜（1b）、下膜（1c）和固定部（21）的材质均为高分子材料，所述中间隔膜（1b）分别与上膜（1a）和下膜（1c）热封合连接，所述固定部（21）分别与上膜（1a）和中间隔膜（1b）热封合连接；

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

10.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述上膜（1a）和/或下膜（1c）相对阀体的位置区域设置有补强板（6）。

11.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：所述致动单元（3）为压电振子（3-1），所述上膜（1a）和/或下膜（1c）背离容腔（16）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（16）相互对置。

12.根据权利要求1-6任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置，其特征在于：围成容腔（16）的上膜（1a）和/或下膜（1c）向容腔（16）内凹陷形成凹陷部（7）；

或者，围成容腔（16）的上膜（1a）和/或下膜（1c）朝向容腔（16）一侧设有位于容腔（16）内的垫片（8）。

13.一种液冷散热模组，其特征在于：包括如权利要求1-12任一项所述的具有悬臂式单向阀的流体输送装置。

14.根据权利要求13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（18），所述进液流道（15）通过进液口（15-1）与所述连通腔（18）连通，所述出液流道（17）通过出液口（17-1）与所述连通腔（18）连通，所述容腔（16）、进液流道（15）、出液流道（17）及连通腔（18）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（16）使液冷工质在容质腔内定向循环流动。