CN100533342C - 泵 - Google Patents

Abstract

一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体，该壳体包括一具有进水口及出水口的本体、一安装于本体顶端的顶盖及一安装于本体底端的底座，该壳体具有一收容空间及与该收容空间相隔离的密闭腔室；一叶轮组收容于所述壳体的收容空间内；一驱动该叶轮组的驱动单元收容于所述壳体的密闭腔室内，所述驱动单元包括一马达及一与马达电性连接的电路板，若干发热电子元件置于所述电路板；所述罩设于驱动单元顶部且与驱动单元的电路板的电子元件接触以散发所述电子元件产生的热量。本发明中的顶盖与置于密闭腔室中驱动单元的电路板上的电子元件接触，可将电子元件产生的热量快速散发，从而有效控制密闭腔室中的温度，防止电路板过热。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别是指一种用于液冷式散热系统的泵。

背景技术

一般带有热源的电子产品，均需要有散热的系统，如电脑内部设有中央处理器(CPU)，由于中央处理器工作时会发热，故必须于中央处理器上设置散热装置，以防止中央处理器发生过热问题。

在现有的电脑CPU散热装置中，液冷式散热系统有逐渐被广泛应用的趋势，为了可使冷却液于液冷式散热系统内部产生循环，一般会设置一泵，以该泵对冷却液产生推力，使冷却液产生循环，从而让冷却液带走CPU的热量。通常该泵包括一叶轮及驱动该叶轮旋转的马达，该马达具有一驱动马达运转的电路板，电路板上设置有若干发热电子元件，为防止马达的电路板浸水，通常将该马达置于一密闭的腔室中，然而，泵工作时电路板产生的热量散发在密闭腔室中，从而导致密闭腔室的温度升高，这对电路板的寿命有极大的影响，从而影响整个散热系统的效能。因此，如何将密闭腔室中的热量导出，降低电路板的温度是一个急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种泵，可有效避免泵内电路板过热的现象。

一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体，该壳体包括一具有进水口及出水口的本体、一安装于本体顶端的顶盖及一安装于本体底端的底座，该壳体具有一收容空间及与该收容空间相隔离的密闭腔室；一叶轮组收容于所述壳体的收容空间内；一驱动该叶轮组的驱动单元收容于所述壳体的密闭腔室内，所述驱动单元包括一马达及一与马达电性连接的电路板，若干发热电子元件置于所述电路板；所述顶盖罩设于驱动单元顶部且与驱动单元的电路板的电子元件接触以散发所述电子元件产生的热量。

相较于现有技术，本发明中泵的顶盖与置于密闭腔室中驱动单元的电路板上的电子元件接触，可将电子元件产生的热量快速散发，从而有效控制密闭腔室中的温度，防止电路板过热，从而提高泵的效率。

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明泵的立体分解图。

图2是本发明泵的立体组合图。

图3是沿图2中线III-III的剖示图。

图4是图1中吸热体的分解图。

图5是图1中罩体的分解图。

图6是图1中顶盖的分解图。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，本发明液冷式散热系统泵包括一方形壳体10、一组装于壳体10内的叶轮组20、一驱动单元30、一过滤器17及一吸热体40，其中该叶轮组20由该驱动单元30驱动而旋转。

壳体10呈立方体状其包括具内部空间的本体12、安装于本体12顶端的顶盖15及安装于本体12底端的底座16。该本体12内部空间容置一分隔体14，该分隔体14用于隔开壳体10内的液体与驱动单元30，防止液体进入该驱动单元30中造成线路的短路。一中空圆柱体11置于本体12内壁与分隔体14之间且该柱体11分别与本体12的内壁及分隔体14外壁相连。一密封圈121卡置于本体12底端与底座16之间，从而防止底座16与本体12卡合后液体外泄。本体12的一侧壁上形成有一供液体流进本体12内的进水口122及一供液体流出本体14出水口124，其中出水口124所在位置高于进水口122所在位置。本体12内的四角落处形成有带孔的凸柱120。

该分隔体14用以将驱动单元30与液体隔离开来，其包括一第一收容部140及一与第一收容部140连通的第二收容部142，该第一及第二收容部140、142均呈中空圆柱状，其中该第一收容部140具有一顶壁143，该顶壁143向下延伸设置一轴座1430，若干轴向延伸的突肋144形成于第一收容部140的外壁，以与驱动单元30配合；该第二收容部142具有一向下开口，其直径较第一收容部140的直径大且与圆柱体11连接。

该底座16大致呈方形设置，四螺丝162穿过该底座16的四角落进而与本体12内的凸柱120螺合从而将该底座16锁固于本体12底部。该底座16与置于一电路板(图未示)上的一发热电子元件(图未示)贴合，以吸收该电子元件产生的热量。

请同时参阅图4，吸热体40收容于壳体10中且置于底座16上，用以与吸收底座16热量的液体进行热交换。该吸热体40由导热性好的金属片体例如铜、铜合金或铝制成。在本实施例中，该吸热体40由若干平行排列的铜制环形片体42构成。每一片体42外端缘周向设有若干等距且间隔设置的凹口422，每一片体42自中央位置处向其外径向延伸设有五均匀间隔的纵长槽孔420，每一片体42相邻二槽孔420之间形成一换热部421，该换热部421上设有一大致呈V形的凹槽424，该凹槽424的二延伸臂沿径向方向延伸，该凹槽424的二对称延伸臂之间形成一隔片423，该隔片423的长度小于槽孔420的长度。组装这些片体42时，每一片体42的隔片423对准且置于相邻片体42的槽孔420，如此这些片体42之间形成若干液体通道44，以供液体流入该吸热体40中充分与每一片体42进行热交换。

一安装板41置于吸热体40顶部，该安装板41设有一中心孔(图未标)，该中心孔与吸热体40上槽孔420处于中央位置的部分对应，从而使该中心孔与吸热体40的液体通道44连通。

一罩体13收容于本体12的内部空间且夹置于分隔体14的第二收容部142的底端与安装板41之间，该罩体13包括一圆形顶壁130及自该顶壁130边缘向下延伸设置的圆柱形侧壁132，一环形台阶1302形成于顶壁130的边缘位置处，且较该顶壁130的位置低，该台阶1302用以与第二收容部142的底端紧密配合。一圆弧形卡缘1324自侧壁132底端周向延伸，以卡置于本体12内圆柱体11的相应位置处；一大致呈倒U形卡缘1326连接于卡缘1324的二自由端，该倒U形卡缘1326围成一与进水口122相对的入口区137，该入口区137中央位置处设有一与进水口122相对且连通的开口1320，以使液体从该开口1320流入罩体13中，该倒U形卡缘1326与圆柱体11相应的内壁抵靠以使该入口区137与圆柱体11内壁之间形成一空间，液体可以从罩体13中流经该空间进而向下流入置于罩体13下方的吸热体40中。若干通孔1322周向设置于罩体13侧壁132上且位于开口1320的上方位置；罩体13的顶壁130中央位置处向下凹陷形成一凹陷部134，该凹陷部134周围形成有若干弧形通孔135，该等通孔135呈圆周围绕凹陷部134；罩体13的顶壁130对应于通孔135向下延伸形成有一中空的支撑柱136，该支撑柱136抵靠于安装板41顶部且围绕该安装板41的中心孔，该支撑柱136的内壁围绕形成一容腔1360，该容腔1360与通孔135相连通及吸热体40的液体通道44连通以使液体能够从吸热体40的通道44经由支撑柱136内的容腔1360从通孔135流入分隔体14中。请同时参阅图5，一具有一定高度的环形台阶1364形成于支撑柱136的外壁，且该台阶1364的外壁的二相对侧分别形成一挡板1362，该挡板1362的底部与台阶1364底部齐平。

该过滤器17收容于罩体13中且套置于罩体13的支撑柱136外壁上，该过滤器17包括一顶壁170及自该顶壁170末端向下延伸设置的侧壁172。一中心孔1702设于顶壁170中央位置处，该中心孔1702的直径与罩体13的支撑柱136直径相当以供该支撑柱136穿过。若干小孔1704设置于该过滤器17的顶壁170及侧壁172，以供液体中混入的气体逃出。逃出该等小孔1704的气体存储于罩体13中且汇聚成大的气泡不能再从该等小孔1704中返回过滤器17中。该顶壁170抵顶于罩体13的台阶1364及挡板1362上，使过滤器17的顶壁170与罩体13的顶壁130隔开，从而利于气体从过滤器17的顶壁170逃出。二ㄇ形框174对称形成于过滤器17的侧壁172上，其中一ㄇ形框174与罩体13上的开口1320相对应且该框174的边缘抵顶于罩体13的入口区137，而另一相对的ㄇ形框174则抵顶于罩体13相应侧壁132上，如此从进水口122进入的液体直接从开口1320进入该过滤器17中。

该叶轮组20收容于分隔体14中，其包括一具有中心孔212的叶轮21、一安装于分隔体14顶壁143轴座1430中的转轴23、一套置于转轴23上的轴承25。其中该转轴23及轴承25收容于该叶轮21的中心孔212中。该叶轮21包括一圆柱形轮毂210及若干自轮毂210末端向外发散弯曲延伸设置的叶片211，该轮毂210内嵌置一永久磁铁22。该永久磁铁22呈中空圆柱状，设有若干交错排列的N极与S极。该叶轮组20使用两对环形扁平状磁环26-29控制叶轮21的轴向定位。其中磁环26、27套置于转轴23上并位于轴承25上方互相隔开且相对设置，磁环28、29置于轴承25下方互相隔开且相对设置；磁环27、29卡置于叶轮21中心孔212的上下两端且随叶轮21一起转动，磁环26卡置于轴座1430末端，磁环29则卡置于罩体13的顶壁130的凹陷部134中。该两对磁环26-29相互之间形成的磁力以平衡叶轮21在轴向方向上受到的液体的作用力及叶轮21本身的重力，使叶轮21工作时处于平衡悬浮状态。

本发明中，分隔体14、罩体13及安装板41共同将壳体10分成四个腔室，即第一腔室102、第二腔室104、第三腔室106和第四腔室108。其中第一腔室102由分隔体14的内壁及罩体13的顶壁130围成，用以收容叶轮组20；该第二腔室104围绕罩体13的支撑柱136且夹置于罩体13的顶壁130及安装板41之间的空间，但不包括由罩体13支撑柱136所围成的容腔1360，另外，该第二腔室104还包括一储气室18，该储气室18由过滤器17的外壁及罩体13的内壁所围成，用以储存从过滤器17的小孔1704逃出的气体；该第三腔室106用以收容吸热体40，其由容腔1360及位于该容腔1360下方且夹置于安装板41及底座16之间的空间45构成，该第三腔室106通过容腔1360上方的通孔135与第一腔室102连通，由此该二相互连通的第一及第三腔室102、106共同构成了液体的工作通道。进水口122位于第二腔室104相应位置处，液体自该进水口122进入该第二腔室104中；出水口124位于第一腔室102相应位置处，收容于第一腔室102中的叶轮21以驱动流入第一腔室102中的液体自该出水口124流出；第四腔室108位于分隔体14的第二收容部142上方且围绕第一收容部140，该第四腔室108为一密闭腔室其围绕该第一腔室102，且分别与第一、第二及第三腔室102、104、106隔离且液体无法流入该密闭腔室，该第四腔室108用以收容驱动单元30。

收容于第四腔室108中的驱动单元30包括一带有定子32的马达及置于该定子32顶部且与该定子32电性连接的电路板33。该定子32环绕套置于分隔体14的第一收容部140的外壁上且与外壁的突肋144配合，其在轴向上由分隔体14的第二收容部142顶壁支撑，在径向上由本体12内的柱体11抵顶，该定子32具有若干缠绕于定子32上线圈320。电路板33则置于分隔体14顶壁143的上，用以给定子32的线圈320提供持续的电流从而产生磁场推动叶轮21转动。

置于密闭腔室顶部的顶盖15大致呈方形设置，该顶盖15的四角落处向下延伸设置有插销152用以与本体12的凸柱120配合，从而使顶盖15安装于本体12的顶端。一向上的凸出部150自顶盖中部向上突起，用以容置且接触驱动单元30电路板33上的电子元件330，该顶盖15由导热性良好的材料制成，可以是金属或非金属材料，在本实施例中顶盖15的材料为铝，用以为电路板33上的电子元件330产生的热量进行散热。为确保顶盖15的凸出部150与发热电子元件330的紧密接触，具有一定厚度的可压缩导热胶片151贴置于凸出部150与电子元件330所接触的底面，用以提高顶盖15与电子元件330之间的热传输，当电子元件330工作时其产生的热量使导热胶片151变形从而填满与电子元件330之间的空隙，使顶盖15与电子元件330充分接触，利用顶盖15大的散热面积达到散热的目的。

本发明在使用时，液体被叶轮21驱动从进水口124流入置于第二腔室104的过滤器17中，经过过滤器17时混入液体中的气体从过滤器17的小孔1704中逃出，储存于该储气室18中；在过滤器17中流动一圈的液体经罩体13上的开口1320流出，由于液体的重力原因，其自罩体13的入口区137向下沿着吸热体40的末端缘流入第三腔室106中，由于底座16与电路板上的发热电子元件紧密接触，从而吸收电子元件产生的热量，底座16吸收热量后传递置流入该第三腔室106的液体，液体流经吸热体40的通道44中与吸热体40的每一片体42进行大面积热交换；然后液体从罩体13的通孔135流入第一腔室102中最后通过叶轮21的离心力将其从出水口124甩出；同时叶轮21的转动由位于第四密闭腔室108的驱动单元30驱动，驱动单元30工作时，其的电路板33上的电子元件330产生大量的热，由于顶盖15的设置，使电子元件330产生的热量可迅速传递至顶盖15上，进而将电路板33上的热量通过顶盖15快速散发至周围的环境中，从而使第四密闭腔室108的温度保持在正常的范围内，而不会使驱动单元30的电路板33温度过高。

综上所述，本发明可有效避免因驱动单元30的电路板33处于密闭腔室中而导致其温度过高进而降低电路板33使用寿命的现象。

Claims (16)

1.一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体，该壳体包括一具有进水口及出水口的本体、一安装于本体顶端的顶盖及一安装于本体底端的底座，该壳体具有一收容空间及与该收容空间相隔离的密闭腔室；一叶轮组收容于所述壳体的收容空间内；一驱动该叶轮组的驱动单元收容于所述壳体的密闭腔室内，所述驱动单元包括一马达及一与马达电性连接的电路板，若干发热电子元件置于所述电路板；其特征在于：所述顶盖罩设于驱动单元顶部且与驱动单元的电路板的电子元件接触以散发所述电子元件产生的热量。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于：所述顶盖具有一向上突起的凸出部，所述凸出部用以容置且接触所述驱动单元电路板上的电子元件。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于：所述凸出部上与电子元件接触的底面贴置有导热胶片。

4.如权利要求1所述的泵，其特征在于：所述顶盖由金属制成。

5.如权利要求4所述的泵，其特征在于：所述顶盖由铝制成。

6.如权利要求1所述的泵，其特征在于：所述收容空间包括一收容叶轮组的第一腔室，所述密闭容腔围绕所述第一腔室。

7.如权利要求6所述的泵，其特征在于：一吸热体收容于所述收容空间内且置于所述壳体的底座上，所述吸热体设有若干与第一腔室连通的通道。

8.如权利要求7所述的泵，其特征在于：所述吸热体由若干片体构成，每一片体由铜制成且呈环形设置，所述片体相互平行叠置。

9.如权利要求7所述的泵，其特征在于：一安装板置于所述吸热体上，所述安装板设有一与所述吸热体的通道连通的中心孔。

10.如权利要求9所述的泵，其特征在于：一罩体置于所述叶轮组底部与安装板之间。

11.如权利要求10所述的泵，其特征在于：一过滤器收容于所述罩体内，所述过滤器与所述进水口连通，所述过滤器上形成有若干供液体中混入的气体逃出的小孔。

12.如权利要求11所述的泵，其特征在于：所述罩体包括一顶壁及自顶壁边缘向下延伸设置的侧壁，所述顶壁上设有若干与第一腔室连通的通孔，所述顶壁向下沿伸形成有一抵顶于所述安装板上的中空的支撑柱，所述支撑柱围绕所述安装板的中心孔，所述支撑柱内壁围成一与第一腔室及吸热体的通道连通的容腔。

13.如权利要求12所述的泵，其特征在于：所述过滤器套置于所述罩体的支撑柱外壁上。

14.如权利要求13所述的泵，其特征在于：所述收容空间进一步包括一第二腔室，所述第二腔室围绕所述罩体的支撑柱且位于罩体的顶壁与安装板之间；及一第三腔室，所述第三腔室由罩体支撑柱的容腔及位于该容腔下方且夹置于安装板及底座之间的空间构成，其中第一及第三腔室相互连通构成一工作通道。

15.如权利要求14所述的泵，其特征在于：一分隔体置于所述壳体内以隔开驱动单元及液体，所述罩体的顶壁安装于分隔体的底部，所述分隔体内壁与罩体顶壁共同围成所述第一腔室。

16.如权利要求15所述的泵，其特征在于：所述叶轮组包括一转轴、一套置转轴上的轴承及一具中心孔的叶轮，所述转轴顶部安装于轴座上，所述转轴及轴承收容于叶轮的中心孔中，所述叶轮内嵌设有一永久磁铁。

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