CN1900532A - 液冷散热系统的小型泵体 - Google Patents

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Abstract

一种液冷散热系统的小型泵体，其包括一转动部及一用于驱动该转动部的驱动部，该转动部及驱动部藉由一隔离元件隔开，该转动部包括一叶轮及与叶轮结合的旋转轴，该旋转轴藉由一轴承可旋转地支撑，该旋转轴与该轴承之间具有一轴承间隙，当旋转轴相对于轴承旋转时，该液冷散热系统的部分冷却液于该轴承间隙产生动态的压力，防止旋转轴与轴承在径向上的直接接触。

Description

液冷散热系统的小型泵体
【技术领域】
本发明涉及一种泵体，特别涉及一种应用于液冷散热系统中的小型泵体。
【背景技术】
计算机CPU速度越来越快，产生热量一直增加，传统风冷散热方式逐渐不能满足散热要求，高噪音亦渐不能被现代生活环境接受，液冷方式散热是一种同时解决上述问题的方法。目前，市面上有为超频计算机应用的DIY(DoIt Yourself)液冷散热系统，但在桌上型计算机及笔记型计算机尚无液冷式散热系统的标准配备。随着CPU发热量增加，散热需求增大，低噪音要求殷切，未来液冷式散热系统被广泛应用，是可预期的。
液冷散热系统最重要的零组件之一为驱动液体的泵体，除了要产生足够的液压及流量等高效能考量外，轻薄短小、低噪音、高可靠度亦为泵体设计所强调的重点。现有的散热用泵体种类并不多，其中液体的密封性及运转可靠度与轴承结构息息相关，目前较常用的轴承结构多为塑料或其它类型的滑动轴承，但运转的效能、寿命及润滑特性有待商榷。
【发明内容】
故，发明人有鉴于上述问题与缺失，乃经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积之多年经验，提供一种具有改良效果的小型泵体。
根据本发明的一个实施例，该小型泵体包括一转动部及一用于驱动该转动部的驱动部，该转动部及驱动部藉由一隔离元件隔开，该转动部包括一叶轮及与叶轮结合的旋转轴，该旋转轴藉由一轴承可旋转地支撑，该旋转轴与该轴承之间具有一轴承间隙，当旋转轴相对于轴承旋转时，该液冷散热系统的部分冷却液于该轴承间隙产生动态的压力，防止旋转轴与轴承在径向上的直接接触。
该实施例中，冷却液与驱动部的电路藉由隔离元件隔绝，提升电路安全性能及泵体模块化的弹性及可靠度，又因动压效应冷却液源源不断地被吸入轴承与旋转轴之间，此结构设计让冷却液的功能不仅仅是冷却，还有润滑轴承的功能，增加运转稳定度及产品寿命。
【附图说明】
图1为该小型泵体一个实施例的立体分解图。
图2为图1的立体组合图。
图3为图2沿剖面线III-III的剖视图。
【具体实施方式】
请参阅图1至图3，该小型泵体100用于液冷散热系统中以驱动冷却液循环，其包括有一壳体60及收容于壳体60内的转动部30及驱动部50。该壳体60主要包括一隔离元件15及安装于该隔离元件15两相对侧的底座10及上盖20。该隔离元件15与该底座10之间形成一收容室14，该驱动部50收容于该收容室14。该隔离元件15与上盖20之间形成一液体腔16，转动部30收容于该液体腔16。该转动部30在驱动部50的驱动下旋转从而驱动冷却液在液冷散热系统中循环。该液体腔16内设一支撑该转动部30旋转的流体动压轴承40，该流体动压轴承40利用液体腔16中的部分冷却液作为润滑流体。
该上盖20设有一入液管22及一出液管24，分别与液体腔16连通。
该转动部30包括一叶轮31、由该叶轮31携带的永久磁铁35及一与叶轮31结合的旋转轴36，该旋转轴36可旋转地收容于该流体动压轴承40的轴孔中。
该叶轮31包括一圆盘32及一自圆盘32延伸的环形侧壁33，该永久磁铁35设于该环形侧壁33内侧。该圆盘32上表面设有若干自圆盘32中部向圆盘32周缘发散的槽道322，从而在槽道322之间形成类似叶片的结构。当叶轮31旋转时，该类似叶片的结构扰动冷却液从而形成冷却液循环。
该旋转轴36的上端凸伸出该圆盘32上表面，该入液管22与该旋转轴36正对，该上盖20于正对该入液管22的位置设有一与旋转轴36上端接触的摩擦片26。
该旋转轴36的外表面及该流体动压轴承40的内表面至少其中之一设有动压发生槽(图未示，动压发生槽为一般流体动压轴承皆摄制的元件，此不作详细描述)。当旋转轴36相对于流体动压轴承40旋转时，液体腔16的冷却液由于动压效应被吸入旋转轴36与流体动压轴承40之间当作润滑流体，并沿动压发生槽建立动态的压力分布，防止旋转轴36与流体动压轴承40物理接触，增加运转稳定度及有效延长产品的寿命。
该流体动压轴承40的轴孔底端封闭，形成一「U」形结构。该流体动压轴承40的轴孔底部设置一支撑该旋转轴36底端的摩擦片42，而壁部纵向设有一与轴孔底部连通的润滑流体通道44，以利冷却液源源不断地进入该流体动压轴承40进行润滑、建立动压。
该驱动部50包括一电枢绕组52(该电枢绕组52的绕线部分图未示，电枢绕组52系习知技术，此不详细描述)及一电路板54，该电枢绕组52的绕线与电路板54的线路连接，用以通电产生电磁场，该电磁场推动永久磁铁35转动，从而驱动转动部30旋转。
该底座10中部设一中空的柱体12。该电枢绕组52及该电路板54固定于该柱体12外围。该隔离元件15设有一凸起部152，而在该凸起部152中部一体地设一凹陷部154，该凹陷部154容置于该柱体12内，而该流体动压轴承40收容于该凹陷部154内。该凸起部152罩设于该驱动部50外围，当转动部30安装后，该叶轮31罩设该隔离元件20的凸起部152，而该叶轮31的永久磁铁35刚好位于凸起部152外侧并与驱动部50的电枢绕组52正对。
组装时，该驱动部50装设于该底座10的柱体12外围；然后将隔离元件15罩设于底座10上；然后将流体动压轴承40置入该隔离元件15的凹陷部154内；随后将转动部30置于隔离元件15上，也可以事先将隔离元件15与转动部30的旋转轴36组装在一起，再一起装设至隔离元件15上；随后将上盖20罩设于转动部30上，最后将该底座10、隔离元件15及上盖20结合一体，可用锁固方式如螺锁、铆合，亦可采用焊接等方式。
在该小型泵体100中，该隔离元件15利用自身将该驱动部50完全与冷却液隔绝，从而可保证电路安全之防水措施。转动部30及驱动部50两部份藉由隔离元件15隔开，相互独立，方便整体结构的模块化设计。而流体动压轴承40浸入该液体腔16的冷却液内，当该冷却液被源源不断地吸入该流体动压轴承40，不仅能建立动压，而且可解决流体动压轴承40的散热问题，提高小型泵体100的运转稳定度及寿命。

Claims (18)

1.一种液冷散热系统的小型泵体，其包括一隔离元件及位于该隔离元件两相对侧的上盖及底座，该隔离元件与该底座之间收容一驱动部，该隔离元件与上盖之间形成一液体腔并收容一转动部于其中，该隔离元件将驱动部与液体腔中的冷却液隔绝，该转动部在驱动部的驱动下旋转从而驱动冷却液循环，该上盖设有一入液管及一出液管，分别与该液体腔连通，其改良在于：液体腔内设一支撑该转动部旋转的流体动压轴承，该流体动压轴承利用液体腔中的部分冷却液作为润滑流体。
2.如权利要求1所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该转动部包括一叶轮、由该叶轮携带的永久磁铁及一与叶轮结合的旋转轴，该旋转轴可旋转地收容于该流体动压轴承中。
3.如权利要求2所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该流体动压轴承的轴孔底端封闭，形成一「U」形结构。
4.如权利要求3所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该流体动压轴承的轴孔底部设置一支撑该旋转轴底端的摩擦片。
5.如权利要求2所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该叶轮包括一圆盘及一自圆盘延伸的环形侧壁，该永久磁铁设于该环形侧壁内侧。
6.如权利要求5所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该圆盘上表面设有若干自圆盘中部向圆盘周缘发散的槽道。
7.如权利要求6所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该旋转轴的上端凸伸出该圆盘上表面，该入液管与该旋转轴正对，该上盖于正对该入液管的位置设置一与旋转轴的上端接触的摩擦片。
8.如权利要求1所述的液冷散热系统的小型泵体，其中流体动压轴承的壁部设置一与流体动压轴承的轴孔底部连通的润滑流体通道。
9.如权利要求1所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该底座设一中空的柱体，该驱动部固定于该柱体外围，该隔离元件设有一凹陷部，该凹陷部容置于该中空的柱体内，该流体动压轴承收容于该凹陷部内。
10.一种液冷散热系统的小型泵体，其包括一转动部及一用于驱动该转动部的驱动部，该转动部及驱动部藉由一隔离元件隔开，该转动部包括一叶轮及与叶轮结合的旋转轴，该旋转轴藉由一轴承可旋转地支撑，其改良在于：该旋转轴与该轴承之间具有一轴承间隙，当旋转轴相对于该轴承旋转时，该液冷散热系统的部分冷却液于该轴承间隙产生支撑旋转轴的动态压力，该叶轮上设有一永久磁铁，该永久磁铁可由该驱动部驱动从而带动叶轮旋转。
11.如权利要求10所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该隔离元件设有一凹陷部，该轴承收容于该凹陷中。
12.如权利要求11所述的液冷散热系统的小型泵体，进一步包括一与该隔离元件结合的底座，该底座设有一中空的柱体，该隔离元件的凹陷部收容于该柱体内。
13.如权利要求12所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该驱动部固定于该柱体外围，该隔离元件包括一罩设于该驱动部外围的凸起部，该凹陷部一体地设于该凸起部中部。
14.如权利要求13所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该叶轮罩设于该凸起部外围，包括一环绕该隔离元件的凸起部的环形侧壁，该永久磁铁设于该环形侧壁上并与该驱动部正对。
15.如权利要求10所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该轴承呈「U」形。
16.如权利要求10所述的液冷散热系统的小型泵体，其中该轴承壁部设有一润滑流体通道，该润滑流体通道与轴承的轴孔底部连通。
17.如权利要求10所述的液冷散热系统的小型泵体，进一步包括一与隔离元件结合的上盖，该上盖与隔离元件之间形成一收容该转动部、冷却液及轴承的液体腔。
18.一种液冷散热系统的小型泵体，其包括一上盖、一底座及一将上盖及底座区隔上下二相对位置的隔离元件，使该隔离元件与该底座之间形成可收容一驱动部的收容室，该隔离元件与上盖之间形成一可收容一转动部、液体的液体腔，其改良在于：该隔离元件将液体腔中的液体与驱动部隔绝，在液体腔内设一支撑该转动部旋转的流体动压轴承，使液体腔中液体形成该流体动压轴承的润滑作用。
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