CN101122302A - 泵 - Google Patents

Abstract

一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体、组装于壳体内的叶轮组及驱动该叶轮组的驱动单元，所述壳体上形成有供液体流入的进水口及供液体流出的出水口，该壳体具有第一、第二及第三腔室，所述第一腔室与第三腔室连通且共同构成液体的工作通道，所述叶轮组收容于第一腔室中，一与进水口连通的过滤器安装于所述第二腔室中，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，所述液体流经第二腔室的过滤器后流入工作通道中。本发明中的液体在流经工作通道之前会经过过滤器的过滤，从而使混入液体中的气体被该过滤器有效的过滤掉，由此进入工作通道中的液体不会混入任何气体，进而有效避免了空穴现象的产生，使泵的性能提高。

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。然而，在泵工作时，其工作液体中不可避免的会混入气体，气体难以排除进而混入液体的工作通道中，形成空穴现象。空穴现象的产生会导致泵工作效能下降，工作介质换热效能下降，噪音增加，从而影响整个散热系统的效能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可有效避免空穴现象的泵。

一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体、组装于壳体内的叶轮组及驱动该叶轮组的驱动单元，所述壳体上形成有供液体流入的进水口及供液体流出的出水口，该壳体具有第一、第二及第三腔室，所述第一腔室与第三腔室连通且共同构成液体的工作通道，所述叶轮组收容于第一腔室中，一与进水口连通的过滤器安装于所述第二腔室中，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，所述液体流经第二腔室的过滤器后流入工作通道中。

相较于现有技术，本发明的泵的壳体内设置有一带有小孔的过滤器，液体流经工作通道之前经过过滤器使液体中混入的气体从小孔中逃出而储存于过滤器外围的第二腔室空间中，由此进入工作通道中的液体不会混入任何气体，进而有效避免了空穴现象的产生，使泵的性能提高。

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中罩体的分解图。

图5是图1中吸热体的分解图。

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包括具内部空间的本体12、与本体12顶端锁合的顶盖15及与本体12底端锁合的底座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。

一罩体13收容于本体12的内部空间且置于分隔体14的第二收容部142的底端，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抵靠于吸热体40顶部，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，以使液体能够从支撑柱136内的容腔1360流经该等通孔135后从而流入分隔体14中。请同时参阅图4，一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。

该底座16大致呈方形设置，四螺丝162与本体12内的凸柱120螺合从而将该底座16固定于本体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。

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。

驱动单元30置于分隔体14上，其包括一带有定子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。

顶盖15大致呈方形设置，一凸出部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由导热性良好的金属材料制成，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330产生的热量进行散热。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。

请参阅图3及图5，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设有一与罩体13支撑柱136相应的中心孔(图未标)，该罩体13的支撑柱136置于该安装板41中心孔的外围，且该中心孔与吸热体40上槽孔420处于中央位置的部分对应，以使支撑柱136围成的容腔1360与吸热体40的液体通道44连通。分隔体14、罩体13的顶壁130、罩体13的支撑柱136及安装板41将壳体10分成三个腔室，即第一腔室102、第二腔室104和第三腔室106。其中第一腔室102为叶轮腔其用以收容叶轮组20，该第一腔室102由分隔体14的内壁及罩体13的顶壁130围成；该第二腔室104由罩体13的顶壁130、本体12内柱体11相应的内壁、安装板41及罩体13支撑柱136的外壁围成，即该第二腔室104为夹置于罩体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。

使用时，液体从进水口124流入置于第二腔室104的过滤器17中，进入过滤器17中的液体由于惯性原因在过滤器17内沿着过滤器17的内壁流动，同时速度减慢，液体在过滤器17中流动一圈后又流回到过滤器17的框174相对的罩体13的开口1320处；同时液体在过滤器17流动一圈的过程中，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，由于罩体13的侧壁132上设有若干通孔1322，从而增大了储气室18的储气容量；在过滤器17中流动一圈的液体到达开口1320时不带有任何气体，其在流动过程中已经储存在储气室18中，由此该液体经罩体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。

综上所述，本发明中的液体在流经工作通道之前会经过过滤器17的过滤，从而使混入液体中的气体被该过滤器17有效的过滤掉，由此进入工作通道中的液体不会混入任何气体，进而有效避免了空穴现象的产生，使泵的性能提高。

Claims (19)

1.一种泵，应用于液冷散热系统，其包括一壳体、组装于壳体内的叶轮组及驱动该叶轮组的驱动单元，所述壳体上形成有供液体流入的进水口及供液体流出的出水口，其特征在于：该壳体具有第一、第二及第三腔室，所述第一腔室与第三腔室连通且共同构成液体的工作通道，所述叶轮组收容于第一腔室中，一与进水口连通的过滤器安装于所述第二腔室中，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，所述液体流经第二腔室的过滤器后流入工作通道中。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于：一具有若干通道的吸热体收容于所述第三腔室中。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于：所述壳体包括一具内部空间的本体、一置于本体顶端的顶盖及置于本体底端的底座，所述第一、第二及第三腔室位于本体内部。

4.如权利要求3所述的泵，其特征在于：所述吸热体置于所述底座上，所述底座与一发热电子元件接触。

5.如权利要求4所述的泵，其特征在于：一罩体置于所述叶轮组与吸热体之间，所述过滤器收容于所述罩体中。

6.如权利要求5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通孔，所述顶壁向下沿伸形成有一中空的支撑柱，所述支撑柱内壁围成一与通孔连通的容腔。

7.如权利要求6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。

8.如权利要求6所述的泵，其特征在于：一安装板置于所述吸热体上，所述安装板上设有一与所述罩体的容腔及吸热体通道连通的孔，所述罩体的侧壁抵靠于安装板上。

9.如权利要求8所述的泵，其特征在于：所述过滤器包括一顶壁及自顶壁向下延伸设置的侧壁，所述侧壁抵靠于所述安装板上，所述小孔设置于所述过滤器的顶壁及侧壁。

10.如权利要求9所述的泵，其特征在于：所述过滤器的顶壁与罩体的顶壁相隔设置。

11.如权利要求8所述的泵，其特征在于：所述本体的内部空间容置一与该本体相连的且用以隔开壳体内的液体与驱动单元的分隔体，所述分隔体置于罩体上方，所述分隔体内壁与罩体的顶壁围成所述第一腔室；所述第二腔室为夹置于罩体的顶壁及安装板之间且除去罩体支撑柱内壁所围成的容腔的空间；所述第三腔室由所述罩体支撑柱内壁围成的容腔及夹置于安装板及底座之间的空间构成。

12.如权利要求11所述的泵，其特征在于：所述分隔体具有一顶壁，所述顶壁向下延伸形成有一轴座。

13.如权利要求12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。

14.如权利要求13所述的泵，其特征在于：所述叶轮组还包括两对环形扁平状磁环以控制叶轮的轴向定位，其中第一对磁环套置于转轴上并位于轴承上方互相隔开且相对设置，第二对磁环置于轴承下方互相隔开且相对设置。

15.如权利要求11所述的泵，其特征在于：所述驱动单元包括一带有定子的马达及置于该定子顶部且与该定子电性连接的电路板，所述定子套置于分隔体上。

16.如权利要求2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。

17.如权利要求16所述的泵，其特征在于：所述每一片体外端缘周向设有若干间隔设置的凹口。

18.如权利要求17所述的泵，其特征在于：所述每一片体自中央位置处向其外径向延伸设有若干均匀间隔的纵长槽孔，每一片体相邻二槽孔之间形成一换热部，所述换热部上设有一凹槽，所述凹槽具有二对称的延伸臂围成一隔片。

19.如权利要求18所述的泵，其特征在于：所述隔片的长度小于所述槽孔的长度，且所述每一片体的隔片与相邻片体的槽孔位置相对应。

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