本發(fā)明是關(guān)于一種合成射流器。

背景技術(shù)：

在流體動(dòng)力學(xué)中，合成射流為把周遭的流體轉(zhuǎn)化成一種流體噴射的技術(shù)。一般而言，合成射流器(Synthetic Jet)是藉由把周遭的氣體吸納，并于其內(nèi)部加壓使吸納到的氣體噴出，并帶動(dòng)周圍的氣體隨噴出的氣體流動(dòng)，以達(dá)到對(duì)目標(biāo)熱源產(chǎn)生散熱的效果。

因此，為增加合成射流器對(duì)目標(biāo)熱源的散熱效果，如何吸納遠(yuǎn)離目標(biāo)熱源的氣體，并把其噴射到目標(biāo)熱源上，無疑為業(yè)界重要的一個(gè)研發(fā)方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一技術(shù)實(shí)施例在于提供一種合成射流器(Synthetic Jet)，其對(duì)熱源噴射出氣體進(jìn)行散熱時(shí)，能夠吸入遠(yuǎn)離熱源的氣體，以增加熱源散熱的效果。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，一種合成射流器包含殼體、振動(dòng)膜與引流道。殼體具有腔室以及相對(duì)的入口與出口，入口與出口連通腔室，腔室用以供氣體容納于其中，出口對(duì)應(yīng)熱源。振動(dòng)膜把腔室分隔為第一子腔室與第二子腔室，入口連通第一子腔室，第二子腔室具有第二子腔室開口，第二子腔室開口連通出口。引流道連通第一子腔室與出口。當(dāng)受到驅(qū)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜往復(fù)式地朝第一子腔室與第二子腔室變形。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的合成射流器更包含活門。此活門設(shè)置于引流道連通出口的一端，當(dāng)振動(dòng)膜朝第二子腔室變形，活門阻斷引流道與第二子腔室開口之間的連通。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的合成射流器更包含活門。此活門設(shè)置于引流道連通出口的一端，當(dāng)振動(dòng)膜朝第一子腔室變形，活門促成引流道與第二子腔室開口之間的連通。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的振動(dòng)膜為壓電薄膜。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的引流道具有引流道入口與引流道出口。引流道入口連通第一子腔室，引流道出口連通第二子腔室開口，引流道入口的位置實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)振動(dòng)膜的中心。合成射流器更包含活門，此活門設(shè)置于引流道出口。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的殼體更具有至少一第一導(dǎo)斜面。此第一導(dǎo)斜面的兩端分別連接出口及第二子腔室。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的第一子腔室具有第一子腔室開口，第一子腔室開口朝向第一導(dǎo)斜面，且第二子腔室開口朝向第一導(dǎo)斜面。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的第一子腔室開口的法線方向與第二子腔室開口的法線方向?qū)嵸|(zhì)上交錯(cuò)。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的合成射流器更包含驅(qū)動(dòng)單元，此驅(qū)動(dòng)單元用以驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜。

在本發(fā)明一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的振動(dòng)膜為磁性薄膜，驅(qū)動(dòng)單元包含電磁線圈，此電磁線圈用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜的交流磁場(chǎng)。

本發(fā)明上述實(shí)施方式與已知先前技術(shù)相較，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于殼體的入口與出口相對(duì)而設(shè)，因此，出口對(duì)應(yīng)熱源，意味著入口遠(yuǎn)離熱源。由于熱源容易使周圍的氣體加熱，因此，入口遠(yuǎn)離熱源能使合成射流器避免吸入被熱源加熱了的氣體。如此一來，不斷地被吸入合成射流器的氣體，并非于熱源周圍被熱源加熱了的氣體，因此，不斷地由合成射流器中被噴射至熱源的噴射氣體，并不帶有來自熱源的熱能，使得合成射流器對(duì)熱源進(jìn)行散熱的效果能夠得到提升。

(2)當(dāng)容納于第一子腔室的氣體被擠壓至引流道時(shí)，由于引流道入口的位置實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)振動(dòng)膜的中心，因此，容納于第一子腔室的氣體能夠更容易地被擠壓至引流道中，使得合成射流器的運(yùn)作過程能夠更順暢。

(3)由于殼體更具有至少一導(dǎo)斜面，導(dǎo)斜面的兩端分別連接出口及第二子腔室，而第一子腔室開口朝向?qū)泵?，且第二子腔室開口朝向?qū)泵?，也就是第一子腔室開口的法線方向與第二子腔室開口的法線方向?qū)嵸|(zhì)上交錯(cuò)，因此，導(dǎo)斜面能將第一子腔室開口排出的氣體順暢地引導(dǎo)至第二子腔室開口。

附圖說明

圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的合成射流器(Synthetic Jet)的剖面圖。

圖2繪示圖1的合成射流器的剖面圖，其中振動(dòng)膜朝第一子腔室變形。

圖3繪示圖1的合成射流器的剖面圖，其中振動(dòng)膜朝第二子腔室變形。

圖4繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的合成射流器的剖面圖，其中合成射流器更包含驅(qū)動(dòng)單元。

組件標(biāo)號(hào)說明：

100：合成射流器

110：殼體

111：入口

112：出口

113：第二子腔室開口

114：第一子腔室開口

115：第一流線型表面

116：第二流線型表面

117：導(dǎo)斜面

120：振動(dòng)膜

121：中心

130：引流道

131：引流道入口

132：引流道出口

140：驅(qū)動(dòng)單元

141：電磁線圈

150：活門

200：熱源

C：腔室

C1：第一子腔室

C2：第二子腔室

Fc、Fs：氣體

Fj：噴射氣體

具體實(shí)施方式

以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說明起見，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化圖式起見，一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示之。

除非另有定義，本文所使用的所有詞匯(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有其通常的意涵，其意涵能夠被熟悉此領(lǐng)域者所理解。更進(jìn)一步的說，上述的詞匯在普遍常用的字典中的定義，在本說明書的內(nèi)容中應(yīng)被解讀為與本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞匯將不被解釋為理想化的或過于正式的意涵。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的合成射流器(Synthetic Jet)100的剖面圖。如圖1所示，一種合成射流器100包含殼體110、振動(dòng)膜120與引流道130。殼體110具有腔室C以及相對(duì)的入口111與出口112，入口111與出口112連通腔室C，腔室C用以供氣體Fc容納于其中，出口112對(duì)應(yīng)熱源200。振動(dòng)膜120把腔室C分隔為第一子腔室C1與第二子腔室C2，入口111連通第一子腔室C1，第二子腔室C2具有第二子腔室開口113，第二子腔 室開口113連通出口112。引流道130連通第一子腔室C1與出口112。當(dāng)受到驅(qū)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜120往復(fù)式地朝第一子腔室C1與第二子腔室C2變形。在實(shí)務(wù)的應(yīng)用中，振動(dòng)膜振動(dòng)膜120可為壓電薄膜。

進(jìn)一步而言，合成射流器100更包含活門150。活門150設(shè)置于引流道130連通出口112的一端，以容許氣體Fc從引流道130流向第二子腔室開口113，并防止氣體Fc從第二子腔室開口113流向引流道130。具體而言，當(dāng)振動(dòng)膜120朝第二子腔室C2變形，活門150阻斷引流道130與第二子腔室開口113之間的連通。另一方面，當(dāng)振動(dòng)膜120朝第一子腔室C1變形，活門150促成引流道130與第二子腔室開口113之間的連通。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示圖1的合成射流器100的剖面圖，其中振動(dòng)膜120朝第一子腔室C1變形。如圖2所示，振動(dòng)膜120經(jīng)驅(qū)動(dòng)而朝第一子腔室C1變形，使得第一子腔室C1的空間減少，進(jìn)而使第一子腔室C1內(nèi)的壓力增加。相對(duì)而言，振動(dòng)膜120朝第一子腔室C1的變形，使第二子腔室C2的空間增加，進(jìn)而使第二子腔室C2內(nèi)的壓力減少。如此一來，第一子腔室C1內(nèi)的壓力高于第二子腔室C2內(nèi)的壓力，而活門150也因此而打開，促成引流道130與第二子腔室開口113之間的連通。此時(shí)，容納于壓力相對(duì)較高的第一子腔室C1的氣體Fc(在本實(shí)施方式中為空氣)，會(huì)被擠壓至引流道130，而由于第二子腔室C2內(nèi)的壓力低于第一子腔室C1內(nèi)的壓力，第二子腔室C2傾向把氣體Fc吸入，因此，氣體Fc經(jīng)由引流道130流動(dòng)至第二子腔室開口113，再由第二子腔室開口113進(jìn)入并儲(chǔ)存于壓力相對(duì)較低的第二子腔室C2。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示圖1的合成射流器100的剖面圖，其中振動(dòng)膜120朝第二子腔室C2變形。如圖3所示，振動(dòng)膜120經(jīng)驅(qū)動(dòng)而朝第二子腔室C2變形，使得第二子腔室C2的空間減少，進(jìn)而使第二子腔室C2內(nèi)的壓力增加。相對(duì)而言，振動(dòng)膜120朝第二子腔室C2的變形，使第一子腔室C1的空間增加，進(jìn)而使第一子腔室C1內(nèi)的壓力減少。如此一來，第二子腔室C2內(nèi)的壓力高于第一子腔室C1內(nèi)的壓力，而活門150也因此而關(guān)閉。此時(shí)，上述由第一子腔室C1進(jìn)入至并儲(chǔ)存于第二子腔室C2的氣體Fc，因?yàn)榈诙忧皇褻2內(nèi)壓力的增加而被擠壓至第二子腔室開口113，由于活門150此時(shí)已經(jīng)關(guān)閉，阻斷了引流道130與第二子腔室開口113之間的連通，第二子腔室C2內(nèi)的氣體Fc無法進(jìn)入第一子腔室C1內(nèi)，卻會(huì)通過第二子腔室開口113而擠壓至出口112，進(jìn)而通過出口112而成為噴射氣體Fj朝熱源200噴射，以對(duì)熱源200產(chǎn)生散熱的效果。

同時(shí)，如上所述，由于振動(dòng)膜120朝第二子腔室C2變形而導(dǎo)致第一子腔室C1內(nèi)的壓力減少，這除了使活門150關(guān)閉外，于合成射流器100外圍繞入口111的氣體Fs，會(huì)被壓力減 少的第一子腔室C1經(jīng)入口111吸入，使得本來于合成射流器100外圍繞入口111的氣體Fs被容納于第一子腔室C1中而成為氣體Fc。

請(qǐng)回到圖2。此時(shí)，振動(dòng)膜120再次朝第一子腔室C1變形，如上所述，容納于壓力相對(duì)較高的第一子腔室C1的氣體Fc，會(huì)被擠壓至引流道130，而由于第二子腔室C2內(nèi)的壓力低于第一子腔室C1內(nèi)的壓力，活門150因此再次打開，再次促成引流道130與第二子腔室開口113之間的連通，而第二子腔室C2傾向把氣體Fc吸入，因此，氣體Fc經(jīng)由引流道130流動(dòng)至第二子腔室開口113，再由第二子腔室開口113進(jìn)入并儲(chǔ)存于壓力相對(duì)較低的第二子腔室C2。如此一來，當(dāng)合成射流器100運(yùn)作時(shí)，振動(dòng)膜120往復(fù)式地朝第一子腔室C1與第二子腔室C2變形，于合成射流器100外圍繞入口111的氣體Fs，會(huì)不斷地被吸入合成射流器100的殼體110中而成為氣體Fc，并不斷地由合成射流器100的殼體110中被擠壓至出口112，進(jìn)而通過出口112成為噴射氣體Fj而朝熱源200噴射，以對(duì)熱源200產(chǎn)生散熱的效果。

此外，如上所述，由于殼體110的入口111與出口112相對(duì)而設(shè)，因此，出口112對(duì)應(yīng)熱源200，意味著入口111遠(yuǎn)離熱源200。由于熱源200容易使周圍的氣體Fs加熱，因此，入口111遠(yuǎn)離熱源200能使合成射流器100避免吸入被熱源200加熱了的氣體Fs。如此一來，不斷地被吸入合成射流器100的氣體Fs，并非于熱源200周圍被熱源200加熱了的氣體Fs，因此，不斷地由合成射流器100中被噴射至熱源200的噴射氣體Fj，并不帶有來自熱源200的熱能，使得合成射流器100對(duì)熱源200進(jìn)行散熱的效果能夠得到提升。

具體而言，如圖1～圖3所示，引流道130具有引流道入口131與引流道出口132，引流道入口131連通第一子腔室C1，引流道出口132連通第二子腔室開口113，引流道入口131的位置實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)振動(dòng)膜120的中心121，而活門150設(shè)置于引流道出口132。當(dāng)振動(dòng)膜120受到驅(qū)動(dòng)而朝第一子腔室C1變形時(shí)，如上所述，容納于第一子腔室C1的氣體Fc會(huì)被擠壓至引流道130，由于引流道入口131的位置實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)振動(dòng)膜120的中心121，因此，容納于第一子腔室C1的氣體Fc能夠更容易地被擠壓至引流道130中，使得合成射流器100的運(yùn)作過程能夠更順暢。

此外，如圖1～圖3所示，殼體110更具有至少一導(dǎo)斜面117，導(dǎo)斜面117的兩端分別連接出口112及第二子腔室C2。第一子腔室開口114朝向?qū)泵?17，且第二子腔室開口113朝向?qū)泵?17。換句話說，第一子腔室開口114的法線方向與第二子腔室開口113的法線方向?qū)嵸|(zhì)上交錯(cuò)。如此一來，導(dǎo)斜面117能將第一子腔室開口114排出的氣體Fc順暢地引導(dǎo)至第二子腔室開口113。

當(dāng)氣體Fc通過出口112而成為噴射氣體Fj朝熱源200噴射時(shí)，于合成射流器100外圍繞出口112的氣體Fs，會(huì)被噴射出來的噴射氣體Fj帶動(dòng)，并隨被噴射出來的噴射氣體Fj朝熱源200流動(dòng)，使得熱源200散熱的效果得以提升。如圖1～圖3所示，殼體110更具有至少一第一流線型表面115。第一流線型表面115鄰接出口112，以使于合成射流器100外圍繞出口112的氣體Fs，能夠更順暢地隨被合成射流器100噴射出來的噴射氣體Fj朝熱源200流動(dòng)，以進(jìn)一步提升合成射流器100對(duì)熱源200的散熱效果。

另一方面，如圖1～圖3所示，殼體110更具有至少一第二流線型表面116。第二流線型表面116鄰接入口111，以使于合成射流器100外圍繞入口111的氣體Fs，能夠更順暢地通過入口111而被吸入第一子腔室C1中。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的合成射流器100的剖面圖，其中合成射流器100更包含驅(qū)動(dòng)單元140。如圖4所示，一種合成射流器100包含殼體110、振動(dòng)膜120、引流道130、活門150與驅(qū)動(dòng)單元140。殼體110具有腔室C以及相對(duì)的入口111與出口112，入口111與出口112連通腔室C，腔室C用以供氣體Fc容納于其中，出口112對(duì)應(yīng)熱源200。振動(dòng)膜120把腔室C分隔為第一子腔室C1與第二子腔室C2，入口111連通第一子腔室C1，第二子腔室C2具有第二子腔室開口113，第二子腔室開口113連通出口112。引流道130連通第一子腔室C1與第二子腔室開口113?；铋T150設(shè)置于引流道130連通第二子腔室開口113的一端，以容許氣體Fc從引流道130流向第二子腔室開口113，并防止氣體Fc從第二子腔室開口113流向引流道130。驅(qū)動(dòng)單元140用以驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜120往復(fù)式地朝第一子腔室C1與第二子腔室C2變形。在本例的實(shí)務(wù)應(yīng)用中，振動(dòng)膜120為磁性薄膜，而驅(qū)動(dòng)單元140包含電磁線圈141，用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)磁性薄膜的交流磁場(chǎng)。

在實(shí)務(wù)的應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)單元140可應(yīng)用電磁力、壓電式或機(jī)械式等運(yùn)作模式，以驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜120往復(fù)式地朝第一子腔室C1與第二子腔室C2變形，但本發(fā)明并不以此為限。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。通過上述技術(shù)方案，可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價(jià)值，其至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于殼體的入口與出口相對(duì)而設(shè)，因此，出口對(duì)應(yīng)熱源，意味著入口遠(yuǎn)離熱源。由于熱源容易使周圍的氣體加熱，因此，入口遠(yuǎn)離熱源能使合成射流器避免吸入被熱源加熱了的氣體。如此一來，不斷地被吸入合成射流器的氣體，并非于熱源周圍被熱源加熱了的氣體，因此，不斷地由合成射流器中被噴射至熱源的噴射氣體，并不帶有來自熱源的熱能，使得合 成射流器對(duì)熱源進(jìn)行散熱的效果能夠得到提升。

(2)當(dāng)容納于第一子腔室的氣體被擠壓至引流道時(shí)，由于引流道入口的位置實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)振動(dòng)膜的中心，因此，容納于第一子腔室的氣體能夠更容易地被擠壓至引流道中，使得合成射流器的運(yùn)作過程能夠更順暢。

(3)由于殼體更具有至少一導(dǎo)斜面，導(dǎo)斜面的兩端分別連接出口及第二子腔室，而第一子腔室開口朝向?qū)泵?，且第二子腔室開口朝向?qū)泵?，亦即第一子腔室開口的法線方向與第二子腔室開口的法線方向?qū)嵸|(zhì)上交錯(cuò)，因此，導(dǎo)斜面能將第一子腔室開口排出的氣體順暢地引導(dǎo)至第二子腔室開口。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。